DE19836970C2 - Mitteltunnel eines Kraftfahrzeugs mit einem Wärmeschutzblech - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mitteltunnel eines Kraftfahrzeugs mit einem Wärmeschutzblech nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Mitteltunnel eines Kraftfahrzeugs hat unter anderem die Aufgabe, einen Teil der Abgasanlage aufzunehmen, insbesondere ein Abgasrohr als Verbin­ dung zwischen einer im Fahrzeugvorderwagen angeordneten Brennkraft­ maschine und einem am Fahrzeugheck angebrachten Endrohr. Dazwischen sind Schalldämpfer, Katalysatoreinrichtungen, etc. angeordnet, die ggf. auch in einem Mitteltunnel aufgenommen sind.

Die Modellpalette von Fahrzeugherstellern umfaßt derzeit regelmäßig Ka­ rosserien, die mit unterschiedlichen Brennkraftmaschinen ausgerüstet werden können. Zudem werden regelmäßig auch unterschiedliche Karosserien mit gleichen Bodengruppen als sog. gleiche Plattformen aufgebaut. Die Mittel­ tunnel sind hierbei jeweils mit gleicher Größe und Gestalt ausgebildet.

Um allen Einbauforderungen zu genügen, ist ein Mitteltunnel dann jeweils so bemessen, daß er im Stande ist, die größte mögliche Abgasanlage aufzu­ nehmen. Bei kleiner dimensionierten Abgasanlagen, wie sie meist bei schwächeren eingebauten Brennkraftmaschinen vorliegen, ergibt sich ein relativ großer Abstand zwischen den Abgasanlagenteilen und der Tunnel­ wandung. Zudem ist dieser Abstand über die gesamte Tunnellänge regelmäßig nicht gleichbleibend, da im Verlauf eines Abgasrohres volumenmäßig größere Katalysatoren und/oder Schalldämpfer dazwischengeschaltet sind.

Der Mitteltunnel ist zur Abführung der Wärme aus den darin aufgenommenen Abgasanlagenteilen nach unten offen. Zwischen den eingebauten Abgasan­ lagenteilen und der Tunnelwandung bzw. dem Wärmeschutzblech ergeben sich insbesondere bei kleineren eingebauten Abgasanlagenteilen relativ große, unregelmäßig gestaltete Ausnehmungen. In diesen bilden sich durch die Unterströmung des Fahrzeugs turbulente Strömungen, die den Luftwiderstand ungünstig erhöhen. Ein Abschließen des Tunnelquerschnitts nach unten ist aus thermischen Gründen nicht möglich.

Durch die Wärmeabstrahlung von Abgasanlagenteilen wird durch die Tunnel­ wand auch der Fahrgastraum des Fahrzeugs aufgeheizt. Um eine solche Auf­ heizung zu reduzieren, ist bereits die Verwendung sog. Wärmeschutzbleche bekannt. Diese liegen bei bekannten Lösungen am Tunnel regelmäßig an der Tunnelaußenseite an. Diese Wärmeschutzbleche dienen ausschließlich dem Wärmeschutz und beeinflussen nicht die Ausbildung ungünstiger turbulenter Strömungen im nach unten offenen Tunnelbereich.

Ein gattungsgemäßer bekannter Mitteltunnel eines Kraftfahrzeugs (DE 40 35 177 A1) enthält einen Hitzeschild in der Art eines Wärmeschutzblechs und einen im Mitteltunnel geführten Teil einer Abgasanlage. Der Hitzeschild weist ein die Schildvorderseite bildendes Reflektorblech auf, in dem in einem Raster mehrere Durchbrechungen angeordnet sind. Hinter jeder Durchbrechung be­ findet sich an der Schildrückseite eine schallabsorbierende Kammer. Diese Kammern sollen der Schallabsorption dienen und die Wärmedämmwirkung des Hitzeschildes verstärken. Das Wärmeschutzblech ist von der Tunnelwan­ dung beabstandet und weist einen nach unten offenen Längskanal auf. Zwi­ schen dem dargestellten Auspuffrohr und dem Hitzeschild liegen hier große Ausnehmungen, so dass sich die oben genannten Nachteile auch hier er­ geben.

Ein weiter bekannter Mitteltunnel eines Kraftfahrzeugs (EP 0 823 365 A2) ist durch einen im Innenhochdruckumformverfahren gefertigten, doppelwandigen Hohlkörper aus Leichtmetall oder Stahl gebildet und weist eine nach unten hin offene U-förmige Profilform auf. Dieser Mitteltunnel kann in Längsrichtung einen gleichbleibenden oder einen sich entlang seiner Längserstreckung ver­ ändernden Querschnitt aufweisen, so dass hier ggfs. Anpassungen an die Kontur von im Mitteltunnel aufgenommenen Abgasanlagenteilen erfolgen können. Eine konkrete Lage von Abgasanlageteilen relativ im Mitteltunnel ist nicht gezeigt.

Zudem ist eine Mitteltunnelanordnung eines Fahrzeugs bekannt (DE 35 25 036 C2), bei der im Mitteltunnel eine Kardanwelle und in einer daneben liegenden Ausformung des Bodenblechs ein Abgasschalldämpfer angebracht ist. Für eine aerodynamisch günstige ebene Abdeckung der Aufnahmevertiefung für den Abgasschalldämpfer sind an diesem Abdeckbleche angebracht, die auch teilweise in den Bereich des Tunnelkanals reichen. Ein Wärmeschutzblech ist hier nicht verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Mitteltunnel eines Kraft­ fahrzeugs so weiterzubilden, daß durch ein Wärmeschutzblech gleichzeitig eine Luftleiteinrichtung gebildet wird, welche Strömungsverluste und den Luft­ widerstand reduziert.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 erstreckt sich das Wärmeschutzblech im Mitteltunnel etwa über die Tunnellänge und der nach unten offene Längskanal folgt der Kontur der im Mitteltunnel angebrachten Abgasanlagenteile, insbesondere eines Ab­ gasrohrs. Im Längskanal sind diese Abgasanlagenteile mit einem geringen, einen Kontakt verhindernden Abstand zur angrenzenden Wärmeschutzblech­ wand aufgenommen.

Damit wird einerseits das Wärmeschutzblech in seiner bekannten Funktion als Wärmestrahlungsschild gegen die von den Abgasanlagenteilen in Richtung des Fahrgastraums bzw. der Tunnelwandung abgestrahlten Wärme verwen­ det. Zudem ist hier eine Wärmeisolierung dadurch gegeben, daß zwischen dem Wärmeschutzblech und der Tunnelwandung ein Luftraum geschaffen ist, der zusätzlich isoliert.

Gleichzeitig ist zu der Wärmeschutzfunktion eine Luftleiteinrichtung gebildet, mit der die Größe und die Unregelmäßigkeiten von Ausnehmungen im Bereich zwischen Abgasanlagenteilen und Tunnelwandungen stark verringert sind. Die Ausbildung von turbulenten Strömungen bei der Unterströmung des Fahrzeugs wird dadurch stark reduziert, wodurch vorteilhaft Strömungsverluste und insge­ samt der Luftwiderstand des Fahrzeugs reduziert werden.

Vorteilhaft können bei einer solchen Ausbildung gleiche Karosserien bzw. glei­ che Bodengruppen mit gleichen Tunnelformen für unterschiedliche Einbauten von Abgasanlagen verwendet werden. Um die vorstehenden Vorteile zu errei­ chen, ist es dabei lediglich erforderlich, bei den jeweiligen speziellen Abgasan­ lagen in der Gestalt angepaßte Wärmeschutzbleche zu verwenden. Damit können vorteilhaft gleiche Karosseriebodengruppen verwendet werden, wobei Anpassungen an spezielle Motorisierungen und Abgasanlagen mit einer gün­ stigen Fahrzeugunterströmung nur durch jeweils angepaßte Wärmeschutz­ bleche erfolgen.

Ein Kontakt zwischen der Wärmeschutzblechwand und Abgasanlagentei­ len würde durch deren mögliche Schwingungen zu nicht hinnehmbaren Geräuschen führen. Zudem würden Schwierigkeiten durch Einbautoleran­ zen entstehen. Mit Anspruch 2 wird daher vorgeschlagen, den Abstand zwischen den Abgasanlagenteilen, insbesondere einem Abgasrohr und der angrenzenden Wärmeschutzblechwand etwa 20 mm groß zu wählen. Da­ mit sind ungünstige Kontaktberührungen ausgeschlossen. Zudem sind die dadurch entstehenden, nach unten gerichteten Öffnungen und Schlitze so gering, daß keine ungünstige Beeinflussung der guten Luftleiteigenschaften des Wärmeschutzblechs erfolgt.

Der nach unten offene Mitteltunnel ist im Querschnitt regelmäßig etwa U- förmig ausgebildet. Mit Anspruch 3 wird für eine konkrete Ausbildung des Wärmeschutzblechs vorgeschlagen, dieses im Querschnitt als Hutprofil auszubilden, das in den Mitteltunnel von unten her eingesetzt ist und mit diesem über seitliche Längsflansche verbunden ist. Diese Längsflansche können dabei je nach der seitlich auslaufenden Gestalt des Mitteltunnels und der Zugänglichkeit für eine Montage auch abgekröpft ausgeführt sein. Die Verbindung zwischen den Längsflanschen und der Tunnelwandung kann durch einfache Schraubverbindungen hergestellt sein. Bei dieser An­ ordnung bildet die Auswölbung des Hutprofils den in den Mitteltunnel hin­ einragenden Längskanal zur Aufnahme der Abgasanlagenteile. Die seitlich an die Auswölbung des Hutprofils angrenzenden Blechteile sind etwa waagerecht und eben als Bodenabschluß des Mitteltunnels ausgerichtet und bilden untere Luftleitbleche zu beiden Seiten des Längskanals.

Hinter dem Tunnelende besteht wiederum die Gefahr, daß sich durch die Unterströmung des Fahrzeugs dort Verwirbelungen und turbulente Strö­ mungen bilden, die den Luftwiderstand erhöhen, insbesondere wenn dort im Luftströmungsbereich weitere Funktionsteile, wie ein Fahrzeugtank und/oder ein Schalldämpfer und/oder ein Katalysator angeordnet sind. Es werden daher nach Anspruch 4 am hinteren Tunnelende die unteren Luft­ leitbleche durch ein erstes, schräg nach hinten unten angestelltes Quer­ blech zu einer entsprechenden Ableitung eines Luftstroms verbunden. Da­ mit werden die vorstehend genannten ungünstigen Verwirbelungen weit­ gehend vermieden. Zudem können damit ggf. auch Luftströmungen zwi­ schen dem Wärmeschutzblech und der Tunnelwandung abgeleitet werden, da auch dieser Bereich teilweise durchströmt sein kann, wenn der Mittel­ tunnel nach vorne offen ist und ggf. Aussparungen aufweist.

Das Strömungsverhalten am Tunnelende kann zusätzlich verbessert wer­ den, wenn sich nach Anspruch 5 an das erste Querblech weiter nach hin­ ten ein zweites, etwa waagrecht liegendes Querblech anschließt.

Wenn entsprechend Anspruch 6 nach dem Tunnelende in dessen Verlauf in Höhe der längsverlaufenden Luftleitbleche Funktionsteile angeordnet sind, soll eine Ableitung der Strömung durch das erste und ggf. zweite Quer­ blech unter die Bodenwandungen solcher Funktionsteile erfolgen.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch einen Mitteltunnel eines Kraftfahrzeugs mit einem Wärmeschutzblech und einem im Bereich des Mitteltunnels geführten Abgasrohres,

Fig. 2 einen schematischen Teillängsschnitt durch einen Mitteltunnel eines Kraftfahrzeugs mit einem Wärmeschutzblech und einem im Bereich des Mitteltunnels geführten Abgasrohres,

Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf ein im Bereich eines Mitteltunnels anbringbares Wärmeschutzblechs mit Abgasrohr, und

Fig. 4 eine schematische Perspektivdarstellung eines im Bereich eines Mit­ teltunnels eines Kraftfahrzeugs angeordneten Wärmeschutzblechs mit sich daran anschließenden Querblechen sowie einem Abgasrohr.

In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch einen Mitteltunnel 1 eines Kraftfahr­ zeugs entlang der Linie A-A der Fig. 3 dargestellt, die eine schematische Draufsicht auf ein im Bereich des Mitteltunnels 1 anbringbares Wärme­ schutzblech 2 zeigt. Wie dies insbesondere aus der Fig. 1 ersichtlich ist, weist dieses Wärmeschutzblech 2 einen hutprofilförmigen und der Mittel­ tunnel 1 einen U-förmigen Querschnitt auf. Das Wärmeschutzblech 2 ist über seitliche Längsflansche 3, 4 jeweils mit einem U-Schenkelbereich des im Querschnitt U-förmigen Mitteltunnels 1 verschraubt.

Wie dies aus der Fig. 1 in Verbindung mit der Fig. 3 weiter ersichtlich ist, bildet die Auswölbung 5 des im Querschnitt hutprofilförmigen Wärme­ schutzblechs 2 einen nach unten offenen Längskanal 6. In diesem nach un­ ten offenen Längskanal 6 des Wärmeschutzblechs 2 ist ein Abgasrohr 7 im geringen Abstand zur angrenzenden Wärmeschutzblechwand der Auswöl­ bung 5 aufgenommen, so daß ein Kontakt des Abgasrohres 7 mit dem Wärmeschutzblech 2 vermieden ist. Der Abstand zwischen dem Abgasrohr 7 und der Wand des Wärmeschutzblechs 2 beträgt vorzugsweise etwa 20 mm.

Durch das Wärmeschutzblech 2 wird eine günstige Fahrzeugunterströ­ mung erzielt, indem durch den geringen Abstand zwischen dem Abgasrohr 7 und der Wandung des Mitteltunnels 1 die Ausbildung von turbulenten Strömungen erheblich reduziert wird. Zudem kann mit einem derartigen Aufbau das Wärmeschutzblech 2 auf herkömmliche Weise als Wärmestrah­ lungsschild gegen die von dem Abgasrohr 7 bzw. weiteren Abgasanlagen­ teilen, die hier nicht dargestellt sind, in Richtung des Mitteltunnels 1 und damit des Fahrgastraums abgestrahlten Wärme verwendet werden, wobei der Zwischenraum 8 zwischen dem Mitteltunnel 1 und dem Wärmeschutz­ blech 2 einen zusätzlich isolierenden Luftraum schafft. Wie dies aus der Fig. 1 weiter entnommen werden kann, bilden die sich zwischen der Aus­ wölbung 5 und den Längsflanschen 3, 4 des Wärmeschutzblechs 2 liegen­ den Blechteile einen waagrechten und ebenen Bodenabschluß des Mittel­ tunnels 1 als untere Luftleitbleche 9, 10. Wie dies insbesondere aus der Fig. 4 ersichtlich ist, schließt sich am hinteren Tunnelende 11 an die unte­ ren Luftleitbleche 9, 10 ein erstes, schräg nach hinten unten angestelltes Querblech 12 an. An dieses erste Querblech 12 schließt sich wiederum ein zweites, waagrecht liegendes Querblech 13 an. Mit diesen Querblechen 12, 13 kann, wenn, wie dies in der Fig. 2, die einen Teillängsschnitt entlang der Linie B-B der Fig. 3 durch das hintere Tunnelende 11 zeigt, der Fall ist, hinter dem Tunnelende 11 weitere Funktionsteile, wie z. B. ein Fahrzeug­ tank 14 angeordnet sind, eine Ableitung des Luftstroms unter den Fahr­ zeugtank 14 hindurch erzielt werden, wie dies in der Fig. 2 mit den Pfeilen 15 schematisch dargestellt ist. Dadurch werden im Bereich hinter dem Tunnelende 11 strömungstechnisch ungünstige Verwirbelungen und turbu­ lente Strömungen, die den Luftwiderstand erhöhen, vermieden.

Claims (6)

1. Mitteltunnel eines Kraftfahrzeugs mit einem Wärmeschutzblech und ei­ nem im Mitteltunnel geführten Teil einer Abgasanlage, wobei
das Wärmeschutzblech von der Tunnelwandung beabstandet ist, und ei­ nen nach unten offenen Längskanal aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich das Wärmeschutzblech (2) etwa über die Tunnellänge erstreckt, der nach unten offene Längskanal (6) der Kontur der im Mitteltunnel (1) angebrachten Abgasanlagenteile, insbesondere eines Abgasrohrs (7) folgt und im Längskanal (6) diese Abgasanlagenteile mit einem geringen, einen Kontakt verhindernden Abstand zur angrenzenden Wärmeschutz­ blechwand aufgenommen sind, so daß das Wärmeschutzblech (2) zu­ gleich eine Luftleiteinrichtung bildet.

2. Mitteltunnel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ab­ stand zwischen den im Mitteltunnel (1) aufgenommenen Teilen der Abgasanlage, insbesondere einem Abgasrohr (7) und der angrenzen­ den Wärmeschutzblechwand etwa 20 mm vorgesehen sind.

3. Mitteltunnel nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Wärmeschutzblech (2) im Querschnitt ein Hutprofil darstellt, das in einen im Querschnitt etwa U-förmigen Mitteltunnel (1) eingesetzt ist, wobei das Wärmeschutzblech (2) über seitliche Längs­ flansche (3, 4) mit der Tunnelwandung verbunden, vorzugsweise ver­ schraubt ist, wobei die Auswölbung (5) des Hutprofils den Längskanal (6) bildet und die seitlich daran angrenzenden Blechteile einen etwa waagrechten und ebenen Bodenabschluß des Mitteltunnels (1) als un­ tere Luftleitbleche (9, 10) bilden.

4. Mitteltunnel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am hin­ teren Tunnelende (11) die unteren Luftleitbleche (9, 10) durch ein er­ stes, schräg nach hinten unten angestelltes Querblech (12) zu einer entsprechenden Ableitung (15) eines Luftstroms verbunden sind.

5. Mitteltunnel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das erste Querblech (12) weiter nach hinten ein zweites, etwa waag­ recht liegendes Querblech (13) anschließt.

6. Mitteltunnel nach Anspruch 3 oder Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß nach dem Tunnelende (11) wenigstens ein größeres Funktionsteil, insbesondere ein Fahrzeugtank (14) oder ein Schall­ dämpfer angeordnet ist, dessen Bodenwand etwa in Höhe der hinteren Kante des ersten Querblechs bzw. etwa in der Höhe des zweiten Quer­ blechs liegt.