DE10213650A1

DE10213650A1 - Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE10213650A1
Application number: DE10213650A
Authority: DE
Inventors: Norbert Singer
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-16

Abstract

Dieses Kraftfahrzeug weist auf einer der Fahrbahn zugekehrten Bodenseite einerseits eine Luftleiteinrichtung zur Kühlluftversorgung der Radbremsen und andererseits Mittel zur Erzeugung einer zur Verbesserung der Bodenhaftung der Räder geeigneten aerodynamischen Kraft auf. DOLLAR A Zur Optimierung der Bodenseite des Kraftfahrzeugs sind im Boden dieses Kraftfahrzeugs liegend für jedes einzelne Rad eine Luftführungseinrichtung zur Kühlluftversorgung der Radbremsen und wenigstens ein Mittel zur Erzeugung einer aerodynamischen Abtriebskraft angeordnet.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei Kraftfahrzeugen entsteht im Fahrbetrieb ein Auftrieb und damit eine Entlastung der Fahrzeugachsen, woraus eine Reduktion der Bodenhaftung des Fahrzeuges resultiert.

Aus der FR-PS 23 63 472 ist ein bestimmungsgemäß schnellfahrendes, einsitziges Kraftfahrzeug bekannt, dessen Fahrzeugboden an seiner der Fahrbahn zugewandten Unterseite im vorderen Bereich des Fahrzeuges als zur Fahrbahn hin offener U-förmiger, seitlich durch Luftleitstege begrenzter Kanal ausgebildet ist, wobei der Kanal bezüglich seiner Oberseite über seine Breite hin mehr oder minder bogenförmig nach oben durchgewölbt ist und glatte Oberflächen aufweist. Beginnend etwa nach einem Drittel der Fahrzeuglänge ist zur Schaffung eines Fahrgastraums die obere Kanalwandung in der Kanalmitte mit einer zunehmend tiefer werdenden, nach unten gerichteten Einbuchtung versehen, derart, dass der Kanal in der hinteren Fahrzeughälfte in zwei sich zum Fahrzeugheck hin zunehmend verbreiternde und vertiefende Teilkanäle unterteilt ist. Durch diese Gestaltung des Fahrzeugbodens soll im Bereich der angetriebenen Hinterräder des Fahrzeuges eine aerodynamische Abtriebskraft erzielt werden, welche eine Verbesserung der Bodenhaftung der Hinterräder und damit eine Verbesserung der Übertragung der Antriebskraft bewirkt. Nachteilig bei einer solchen Gestaltung ist, dass eine Abtriebskraft lediglich bezüglich der Hinterräder des Fahrzeuges erreichbar ist. Bei einem als Personenkraftwagen bestimmten Kraftfahrzeug würde die Ausbildung eines nach unten offenen U-förmigen Kanals im Bodens der Karosserie zu einer unvorteilhaften Bauhöhe führen, weshalb sich eine derartige Gestaltung des Fahrzeugbodens bei üblichen Personenkraftwagen aus räumlichen Gründen ohnehin nicht verwirklichen lässt.

Aus dem DE-GM 296 07 222 ist im Weiteren eine Aggregate und Fahrwerksteile, wie Lenker oder Achsen, abdeckende, glattflächige Unterbodenverkleidung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche mit Luftführungskanälen zur Zuführung von Kühlluft zu den Radbremsen ausgestattet ist, in der Weise, dass sowohl bezüglich der Vorderräder als auch der Hinterräder sich von vorne nach hinten, d. h. entgegen der Fahrtrichtung erweiternde, im Bereich der Radbremsen in die Radhäuser mündende Luftführungskanäle vorgesehen sind. Die glattflächige Ausbildung Unterbodenverkleidung soll hierbei hauptsächlich den Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeuges verringern, wobei keine Rücksicht darauf genommen ist, dass es sich für das Fahrverhalten des Fahrzeuges nachteilig auswirkt, wenn keine Mittel vorgesehen sind, durch die Auftrieb im Bereich der Räder reduziert wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde den Fahrzeugboden eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Personenkraftwagens so auszugestalten, dass zum einen bezüglich beider Achsen des Kraftfahrzeuges ein das Fahrverhalten des Fahrzeuges optimierender Abtrieb erreicht wird und gleichzeitig eine optimale Kühlung der Radbremsen sicher gestellt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass mit Hilfe der im Boden des Kraftfahrzeuges, den einzelnen Radhäusern benachbart angeordneten Luftleitkanäle, deren Kanalgrund einer horizontalen Normalebene gegenüber einen konkaven oder konvexen Formverlauf aufweist, jedes Rad für sich mit einer Abtriebskraft beaufschlagt ist, ohne dass sich daraus eine nennenswerte Vergrößerung der Bauhöhe der Fahrzeugkarosserie ergeben würde. Dies insbesondere weil durch eine Einzelbeaufschlagung aller Räder mit einer Abtriebskraft bereits bei einer verhältnismäßig flachen, die Bauhöhe des Kraftfahrzeuges nicht wesentlich beeinflussenden Tiefe der Luftleitkanäle eine für eine Verbesserung des Fahrverhaltens des Fahrzeuges hinreichende Abtriebsbeaufschlagung der einzelnen Räder erzielt werden kann. Darüber hinaus kann im Interesse einer möglichst geringen Beeinflussung der Bauhöhe der Fahrzeugkarosserie der konkave oder konvexe Formverlauf des Kanalgrundes und damit die Tiefe der Luftleitkanäle erfindungsgemäß jeweils auf einen dem Bereich des benachbarten Radhauses eines Rades entsprechenden Längenabschnitt eines Luftleitkanals begrenzt bleiben. Insbesondere können zudem die im Bereich der Hinterachse vorgesehenen Luftleitkanäle zumindest über den überwiegenden Teil ihrer Länge hin beidseitig von dem Fahrzeugboden gegenüber senkrecht abgestellten Stegen begrenzt werden.

Daneben verbleibt in den an den Fahrzeugbug anschließenden, außenliegenden Bereichen des Fahrzeugbodens jeweils ein hinreichender Raum für die Ausbildung verhältnismäßig breiter Luftführungskanäle zur ausreichenden Beaufschlagung der im Fahrbetrieb besonders beanspruchten Radbremsen der Vorderräder mit Kühlluft. Hinsichtlich der Querschnittsform der Luftführungskanäle wird für die gezielte Kühlluftversorgung als vorteilhaft erachtet, dass die Luftführungskanäle einen äußeren, breiteren und flachen Bereich sowie einen auf die Radbremsen gerichteten zum Radhaus hin zunehmend tieferen Bereich aufweisen, wobei im breiteren und flacheren äußeren Bereich der Luftführungskanäle vor dem jeweiligen Vorderrad ein dessen Breite übergreifender, zu dem auf die Radbremse gerichteten tieferen Bereich des Luftführungskanals hin ausgerichteter Luftleitsteg vorgesehen ist, welcher die Luftströmung aus dem flacheren Bereich in den auf die jeweilige Radbremse gerichteten tieferen Bereich des Luftführungskanals ablenkt.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles im Einzelnen erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 eine Schrägansicht der Unterseite des Fahrzeugbodens, und zwar vom Fahrzeugbug aus gesehen,
Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der Unterseite des Fahrzeugbodens, und zwar vom Fahrzeugheck aus gesehen.
In der Unterseite eines Bodens 1 einer Karosserie eines in seiner Gesamtheit nicht gezeigten Kraftfahrzeuges sind aerodynamischen Formgebungen und Ausschnitte für die Radhäuser 2 und 3 für Vorderräder 4 sowie Radhäuser 5 und 6 für die Hinterräder 7 vorgesehen. Die im Boden 1 der Karosserie ausgebildeten aerodynamisch wirksamen Formen sind durch in Fahrzeuglängsrichtung verlaufende, beiderseits der Fahrzeuglängsmittelebene 8 und benachbart zu den Radhäusern 2, 3 und 5, 6 verlaufende Luftleitkanäle 9, 10 und 11, 12 gebildet. Die Luftleitkanäle 9 bis 11 besitzen jeweils eine U-förmige Profilquerschnittsform deren den Kanalgrund bildende Profilgrund jeweils über die Kanallänge hin in vertikaler Richtung konkav gestaltet ist, wobei der tiefste Bereich 13 der konkaven Form jeweils im Bereich einer der in der Zeichnung nicht im Einzelnen gezeigten Radachsen der Vorder- 14 bzw. der Hinterachse 15 angeordnet ist. Wie besonders deutlich aus der Darstellung der Fig. 2 ersichtlich ist sind die den Hinterrädern 7 zugeordneten Luftleitkanäle 11 und 12 sowohl zum jeweiligen Radhaus 5 bzw. 6 hin als auch zur Fahrzeuglängsmittelebene 8 hin durch dem Fahrzeugboden gegenüber senkrecht abgestellte Stege 16 und 17 begrenzt. Die Stege 16 und 17 bestehen aus Stehblechen und sind jeweils im Bereich der tiefsten Stelle 13 eines Luftleitkanals 11 bzw. 12 mittels einer schräg zur Fahrzeuglängsmittelebene 8 ausgerichteten Strebe 18 gegeneinander ausgesteift. Parallel zu den bezüglich der Fahrzeuglängsmittelebene 8 innenliegenden Stegen 17 der Luftleitkanäle 11 bzw. 12 sind am Fahrzeugboden 1 diesem gegenüber ebenfalls senkrecht abgestellte Luftleitbleche 19 vorgesehen, welche sich annähernd über die Länge der Radhäuser 5 und 6 hin erstrecken. Die den Vorderrädern 4 zugeordneten Luftleitkanäle 9 und 10 sind durch Vertiefungen im Fahrzeugboden 1 gebildet und beidseitig durch vom Fahrzeugboden 1 gebildete Wandungen begrenzt.
Ausgehend vom Fahrzeugbug 20 sind zu den Radhäusern 2 und 3 der Vorderräder 4 führende Kühlluftführungskanäle 21 vorgesehen, welche jeweils einen sich zum Radhaus 2 bzw. 3 erweiternden und einen sich entgegen der Fahrtrichtung vertiefenden Kanalbereich 22 sowie einen neben diesem angeordneten sich zur Fahrzeugaußenseite hin erstreckenden flachen Kanalbereich 23 umfassen, wobei jeweils der tiefere Kanalbereich 22 eine im Wesentlichen auf die Beaufschlagung der Radbremse 24 gerichtete Kanalbreite aufweist. In dem tieferen Kanalbereich 22 benachbarten sowie diesem gegenüber breiteren und flacheren Kanalbereich 23 ist der vorderen Radhauswand 25 der Radhäuser 2 bzw. 3 vorgelagert jeweils ein sich im wesentlichen über die Breite der Radreifen 26 hin erstreckender Luftleitsteg 27 angeordnet, welcher in einem entgegen der Fahrtrichtung zum Fahrzeugbug 20 hin ansteigenden Winkel zur Fahrzeuglängsmittelebene 8 ausgerichtet ist. Zur Fahrzeuglängsmittelebene 8 hin weisen die Luftführungskanäle 21 jeweils eine dem Fahrzeugboden 1 gegenüber vorspringende von vorne nach hinten ansteigend ausgebildete stegförmige Kanalbegrenzung 28 auf. Jede Kanalbegrenzung 28 weist entlang der Hinterseite eines Radhauses 2 bzw. 3 einen der hinteren Radhauswandung 29 folgenden und zumindest im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsmittelebene 8 ausgerichteten Abschnitt 30 auf. Der Beaufschlagung der Radbremsen 31 der Hinterräder 7 mit Kühlluft sind vor den Radhäusern 5 bzw. 6 angeordnete Luftleitelemente 32 zugeordnet, welche im Fahrbetrieb einen gezielt auf die Bremsen 31 der Hinterräder 7 gerichteten Kühlluftstrom bewirken.

Claims

1. Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, dessen der Fahrbahn zugewandte Bodenseite einerseits mit Luftleiteinrichtungen zur Kühlluftversorgung der Radbremsen sowie andererseits mit Mitteln zur Erzeugung einer zur Verbesserung der Bodenhaftung der Räder geeigneten aerodynamischen Kraft ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Boden (1) des Kraftfahrzeugs nebeneinander liegend für jedes einzelne Rad (4 bzw. 7) eine Luftführungseinrichtung (21 bzw. 32) zur Kühlluftversorgung der Radbremsen (28 bzw. 32) und wenigstens ein Mittel (9, 10,11, 12) zur Erzeugung einer aerodynamischen Abtriebskraft zugeordnet sind.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erzeugung einer aerodynamischen Abtriebskraft durch im Boden (1) des Kraftfahrzeuges außerhalb der Fahrzeuglängsmittelebene (8) und zu den Radhäusern (2, 3 bzw. 5, 6) benachbart verlaufende Luftleitkanäle (9, 10,11, 12) gebildet sind, deren Kanalgrund in vertikaler Richtung einer Normalebene gegenüber einen konkaven oder konvexen Formverlauf aufweist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der konkave oder konvexe Formverlauf des Kanalgrundes der Luftleitkanäle (9, 10, 11, 12) jeweils auf einen im Bereich des Radhauses (2, 3 bzw. 5, 6) eines benachbarten Rades (4 bzw. 7) liegenden Längenabschnitt begrenzt ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei konvexer Ausbildung des Kanalgrundes der Luftleitkanäle (9, 10, 11, 12) die tiefste Stelle (13) eines Längenabschnittes eines Luftleitkanals (9 bzw. 10 bzw. 11 bzw. 12) jeweils zumindest im Bereich der jeweiligen Radachse (14 bzw. 15) angeordnet ist.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftleitkanäle (11 und 12) im Bereich der Hinterachse (15) über den überwiegenden Teil ihrer Länge hin sowohl zum Radhaus (5 bzw. 6) als auch zur Fahrzeuglängsmittelebene (8) hin durch dem Fahrzeugboden (1) gegenüber senkrecht abgestellte Stege (16 und 17) begrenzt sind.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich zwischen den beiden der Hinterachse (15) des Kraftfahrzeuges zugeordneten Luftleitkanälen (11 und 12) und zu den diese nach innen begrenzenden Stegen (17) parallel verlaufende gleichfalls senkrecht zum Fahrzeugboden (1) abgestellte Luftleitbleche (19) angeordnet sind.

7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Zuführung von Kühlluft zu den Radbremsen (24) der Vorderräder (4) zwischen dem Bugendteil (20) und den der Vorderachse (14) zugeordneten Radhäusern (2 und 3) sich entgegen der Fahrtrichtung vertiefende und in das jeweilige Radhaus (2 bzw. 3) mündende Luftführungskanäle (21) vorgesehen sind.

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführungskanäle (2 und 3) einen äußeren breiteren und flachen Bereich (23) und einen auf die Radbremsen (24) gerichteten zum Radhaus (2 bzw. 3) hin zunehmend tieferen Bereich (22) aufweisen.

9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftführungskanäle (9 und 10) zur Fahrzeuglängsmittelebene (8) hin jeweils durch eine dem Fahrzeugboden (1) gegenüber vorspringende von vorne nach hinten ansteigend ausgebildete, stegförmige Kanalbegrenzung (28) begrenzt sind und dass jede Kanalbegrenzung (28) einen entlang der Hinterseite jedes Radhauses (2 und 3) der hinteren Radhauswandung (29) verlaufenden, zumindest im Wesentlichen quer zur Fahrzeuglängsmittelebene (8) ausgerichteten Längenabschnitt (30) aufweist.

10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass im äußeren flachen Kanalbereich (23) jedes Luftführungskanals (21) ausgehend von der äußeren Kanalbegrenzung des Luftführungskanals (21) ein in einem Winkel zur Fahrzeuglängsmittelebene (8) ausgerichteter und sich im wesentlichen über die Breite der Radreifen (26) erstreckender Luftleitsteg (27) angeordnet ist.

11. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor den Radhäusern (5 und 6) der Hinterräder (7) Luftleitelemente (32) vorgesehen sind, welche im Fahrbetrieb einen gezielt auf die Radbremsen (31) der Hinterräder (7) gerichteten Kühlluftstrom bewirken.