DE2311134B2

DE2311134B2 - Kraftfahrzeug mit vorn querliegendem Motor und einem an diesem und am Wagenkasten bzw. Fahrgestell angebrachten Lenker

Info

Publication number: DE2311134B2
Application number: DE2311134A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Automobiles Citroen SA
Current assignee: Automobiles Citroen SA
Priority date: 1972-03-10
Filing date: 1973-03-07
Publication date: 1980-07-03
Also published as: DE2311134C3; DE2311134A1; FR2175352A5; IT983276B; US3851722A; ES412404A1; GB1415387A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug so gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei einem solchen, durch die GB-PS 8 58 158 bekannten Kraftfahrzeug ist der vorn querliegende Motor durch untere Auflager gehalten und in seinem oberen Teil durch das Auspuffrohr und durch einen ^v> Lenker gegen den Wagenkasten bzw. das Fahrgestell abgestützt; dies geschieht dort ausschließlich zur Lösung des Problems, zu große Eigenschwingungen des Motor-Getriebe-Blocks während des normalen Betriebes zu verhindern, weil das Drehmoment bzw. «> Abstützmoment des gesamten Blocks drei bis viermal größer ist als bei einem für sich allein gelagerten Motor. Der Lenker ist beiderseits in Gummi gelagert und weist keine Sollbruchstelle auf; im übrigen enthält die Druckschrift keinerlei Hinweise auf das Verhalten ^Μ dieser Konstruktion im Falle eines frontalen Aufpralls des Fahrzeugs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das

bekannte Kraftfahrzeug dahingehend zu verbessern, daß dessen passive Sicherheit bei einem frontalen Aufprall, insbesondere dessen Aufnahmevermögen für die Fahrzeug-Stoßenergie, ohne Erhöhung des Gewichts vergrößert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung bringt den wesentlichen technischen Fortschritt mit sich, daß die Aufgabe in vorteilhafter und überraschender Weise gelöst wird. Die besondere Formung der seitlichen Abschnitte des Fahrzeug-Frontbereichs als hohle Kästen mit nach vorn hin abnehmendem Querschnitt stellen eine progressive weiche Verformung bzw. Energieaufnahme sicher. Durch die kippbare Aufhängung des Motors, die bei Überschreiten des kritischen Aufprallverzögerungswertes nach Brechen der mit Sollbruchstellen ausgerüsteten Lenker wirksam wird, kippt der Motor um die die Kippachse bildenden unteren elastischen Halter, die keine Sollbruchstelle aufweisen und daher auch nach Oberschreiten des kritischen Wertes die kippfähige Verbindung zwischen Motor und Fahrgestell bzw. Wagenkasten aufrechterhalten. Bei der Freigabe des Motors kippt dieser nach vorn in den hierfür vorgesehenen freien Kaum zwischen Motor und Kühler, und bei einem Rückprall nach Aufschlagen auf ein Hindernis bremst der Motor beim Wiederaufrichten das Fahrzeug über die als Kippachse dienenden elastischen unteren Halter entsprechend ab. Da der Motor dann immer noch durch diese Halter am Fahrzeug befestigt ist, wird der Motor bei seinem weiteren Rückprallweg zwangläufig auf solche Wagenka: ten- bzw. Fahrgestell-Teile gelenkt, die für die Aufnahme der Trägheitsenergie des Motors eingerichtet sind, um die Insassen der Fahrgastzelle zu schützen.

Die Erfindung ist auch wesentlich fortschrittlicher als die Fronthereichskonstrukticn nhch der DE-OS 17 80 435, bei der der vorn längsangeordnete Motor beim Überschreiten eines kritischen Aufprall-Verzögerungswertes durch mehrere, querliegende Befestigungsglieder mit Sollbruchstellen völlig freigegeben wird, so daß er sich unabhängig vom Fahrzeug weiter bewegen kann. Diese Maßnahme bringt zwar zunächst den Vorteil, daß die Trägheitsenergie des Motors keine Verformung des verformungsweichen Frontbereichs mehr zur Folge hat; im weiteren kann jedoch der Motor nach vorn fliegend vom Hindernis zurückprallen und dann völlig unkontrolliert in Richtung auf die Fahrgastzelle zurückfliegen, in diese eindringen und Personen verletzen. Demgegenüber wird bei der Erfindung ein freies unkontrolliertes Umherfliegen des Motors unterbunden und damit auch eine entsprechende Gefährdung der Fahrgäste, außerdem wird die freie Bewegung des Motors im Rückprall auch zur weiteren Vernichtung eines Fahrzeug-Stoßenergie-Anteils verwendet.

Durch die US-PS 36 38 748 ist ein Fahrgestell bekannt, dessen Vorderteil teilweise Z-artig gekröpft ist, um nach der dortigen Theorie das frontale Hindernis beim Aufprall überklettern zu können; irgendwelche Wirkungsähnlichkeit mit dem eine Ausgestaltung der Erfindung bildenden L-förmigen Hochbiegen des Fahrgestellvorderteils zur Anbringung des Längslenkers mit Sollbruchstelle zwischen Motor und Fahrgestell besteht nicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und nachstehend beschrieben.

Esxeigt

Fig. 1 schematisch in Seitenansicht unter Wegbrechung von Teilen das Vorderende eines Kraftfahrzeugs;

F i g, 2 schematisch in Draufsicht das Vorderende des Kraftfahrzeugs in kleinerem Mafistab.

Die Zeichnung zeigt den vorderen Teil 1 eines Kraftfahrzeugs, dessen vorne angeordneter Motor 2 querliegt, d. h. die Motorwelle liegt zu der Längsrichtung des Fahrzeugs senkrecht Der Ausdruck »Motor« ist hier ganz allgemein zu verstehen und betrifft nicht nur den eigentlichen Motor, sondern auch, wie in dem vorliegenden Fall, das Antriebsaggregat Das Fahrzeug besitzt ein Fahrgestell 3, welches vorne hochgebogen ist, um eine Art hohlen Kasten 4 mit zwei etwa lotrechten Wänden 5 und 6 und einer oberen Wand 7 zur Herstellung der Verbindung zwischen den beiden lotrechten Wänden zu bilden.

Das Fahrzeug besitzt einen Wagenkasten 8, welcher mit dem Fahrgestell 3 durch elastische Befestigungsglieder 9 und 10 verbunden ist

Der Wagenkasten 8 weist vorne unten eine nach vorne vorspringende waagerechte Befestiguiigslasche 11 auf, an welcher das elastische Befestigungsglied 9 angebracht ist Der Wagenkasten 8 besitzt außerdem vorne eine etwa lotrechte Wand 12, welche oben mit einer mit dem Fahrgestell durch das Befestigungsglied 10 verbundenen Befestigungslasche 13 versehen ist

Jedes elastische Befestigungsglied 9 und 10 besteht aus zwei Blöcken aus einem Elastomer 9a und 9b bzw. 10a und iOb, welche durch eine Vorrichtung mit Schraube und Mutter zwischen :;wei Metallplatten zusammengedrückt werden, von denen die eine fest mit einem der zu vereinigenden Teile (Wagenkasten oder Fahrgestell) verbunden ist während der andere Teil (Fahrgestell oder Wagenkasten) zwischen den beiden Blocks aus Elastomer eingespannt ist

Der hochgebogene Vorderteil bzw. Kasten 4 des Fahrgestells 3 hält die Gelenke der (nicht dargestellten) Abfederungsarme der Vorderräder 14.

Das Antrieusaggregat bzw. der Motor 2 ist mit dem Fahrgestell 3 durch elastische Halter 15 mit einem etwa kegelstumpfförmigen Block 15a aus einem Elastomer verbunden, welcher mit seiner Außenfläche an einer Metallschale 16 haftet welche an einem schräg nach vorne geneigten, fest mit dem Fahrgestell 3 verbundenen Halter sbefestigt ist Der Block 15a haftet mit seiner Innenfläche an einem an dem Gehäuse des Antriebsaggregats bzw. Motors 2 durch eine Schraube t befestigten Metallkern n. Der Block 15a aus Elastomer spielt die Rolle eines Dämpfers zwischen dem fest mit dem Antriebsaggregat bzw. Motor 2 verbundenen Kern η und der fest mit dem Fahrgestell 3 verbundenen Metallschale 16.

Die elastischen Halter 15 sind an dem unteren Teil des Antriebsaggregats bzw. Motors 2 etwa an der tiefsten Stelle des Fahrgestells 3 vorgesehen. Der Schwerpunkt G des Antriebsaggregates bzw. Motors 2 liegt über und vor den Haltern 15.

Das Antriebsaggregat bzw. der Motor 2 wird ferner durch wenigstens ein Zugglied gehalten, welches die Form eines in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordneten Lenkers hat. Dieser Lenker 18 ist an einem Ende an eine von dem etwa waagerechten Abschnitt bzw. der Wand 7 des Fahrgestells 3 getragenen Achse i&p und an seinem anderen Ende an eine von einer Lasche 19 des Antriebsaggregats bzw. Motors 2 getragene Achse 19a angelenkt. Der (oder jeder) Lenker 18 ist so ausgebildet, daß er bricht, wenn die Verlangsamung, welcher das Fahrzeug ausgesetzt wird, einen kritischen Wert von größenordnungsmäßig 80 bis 100 m/s² (Meter in der Sekunde je Sekunde) erreicht, d.h. dem Absolutwert nach etwa das 8—lOfache der Erdbeschleunigung.

Der Querschnitt des Lenkers 18 ist in seinem mittleren Abschnitt m kleiner als an seinen Enden, so daß der Bruch in diesem Abschnitt m erfolgt

ίο Das Fahrzeug weist eine seitliche Verkleidung E des Antriebsaggregats auf, weiche im wesentlichen zwei seitliche, nach vorne vorspringende Abschnitte 20a und 206 (F i g. 2) der Karosserie umfaßt welche die Form von hohlen Kästen haben, deren Querabmessung von

is hinten nach vorne allmählich abnimmt Diese Verkleidung Esetzt sich vor dem Antriebsaggregat bzw. Motor 2 über eine Strecke D hinaus fort und hat eine solche mechanische Festigkeit daß bei einem frontalen Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis das Fahrzeug einer wachsenden Verlangsamung ausgesetzt wird, weiche den kritischen Wert erreicht, ;·δνοΓ der vordere Teil A des Motors infolge der Verirrmung dieser Verkleidung gegen eine Wand stößt Der Ausdruck »Wand« ist hier ganz allgemein aufzufassen und bezeichnet entweder einen Teil der verformten Karosscie oder ein beliebiges Hindernis für die Vorwärtsbewegung des Aggregats bzw. Motors 2.

Um diese Bedingungen einzuhalten, wird allgemein ein freier Raum 21 zwischen dem vorderen Teil A des

Jo Antriebsaggregats bzw. Motors 2 und dim am nächsten vor dem Aggregat bzw. Motor 2 liegenden Element vorgesehen, welches z. B. der Kühler 22 ist wenn das Fahrzeug mit einem solchen versehen ist Ein freier Raum 23, welcher in der Längsrichtung etwa gleich dem Raum 21 ist, ist zwischen dem Vorderteil der Karosserie und dem Kühler 22 vorgesahen.

Die unteren elastischen Befestigungsglieder bzw. Halter 15, deren Metallschalen 16 an von hinten nach vorne schrägliegenden Wänden des Fahrzeugs befestigt

«ο sind, brechen oder lösen sich nicht bei einem Stoß, sie bilden jedoch für den Motor oder das Antriebsaggregat 2 ei./e Kippachse, welche an der Stelle des starren Unterbaus liegt, d. h. bei dem in F i g. 1 dargestellten Fahrzeug an der Stelle des Fahrgestells 3.

Ί5 Bei dieser Ausbildung verhält sich ein Fahrzeug bei einem frontalen Aufprall auf ein Hindernis folgendermaßen.

Die Verkleidung E des Motors, insbesondere die seitlichen Abschnitte 20a und 7ßb, verformen sich

w entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs unmittelbar vor dem Zusammenstoß, wobei das Fahrzeug eine Verlangsamung erfährt, deren z. B. seitliches Veränderungsgesetz von der mechanischen Festig'¹BJt der Verkleidung fabhängt

■>^r> Wenn die Geschwindigkeit vor dem Stoß genügend ist, wird der Wert der Verlangsamung erreicht, bei welcher der oder die Lenker 18 brechen. Infolge der Ausbildung der seitlichen Abschnitte 20a und 20Z> der Karosserie wird dieser kritische Wert der Verlangsa-

w mung, wie oben eriäutert, erreicht bevor der vordere Teil A des Antriebsaggregats 2 gegen eine Wand stößt, welche die Bewegung des Antriebsaggregats behindern könnte. Dies hat zur Folge, daß nach Freigabe durch den Bruch des oder der Lenker 18 das Antriebsaggregat

^h~> bzw. der Motor 2 um die unteren Halter 15 nach vorne kippt.

Bei einem frontalen Zusammenstoß, welcher genügend kräftig ist, um den oder die Lenker 18 zu

zerbrechen, wird daher die Trägheitskraft des Antriebsaggregats bzw. Motors 2 nicht vollständig auf das Fahrzeug und insbesondere den Wagenkasten ausgeübt, bei welchem daher der vordere Teil weniger abgeplattet wird, als bei einer üblichen Anordnung, bei welcher die gesamte Bewegungsgröße des Fahrzeugs und des Antriebsaggregats bei dem Stoß wirksam wird.

Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unmittelbar vor dem Zusammenstoß so groß ist, daß die Verlangsamung noch nach dem Kippen des Antriebsaggregats bzw. Motors 2 nach vorne weitergeht, nimmt dieses, dessen vorderer Teil A auf ein Hindernis oder den eine »Mauer« bildenden Kühler 22 trifft, an der Absorption der restlichen kinetischen Energie durch seine Aufrichtung (d. h. in dem Fall der F i g. 1 durch eine Drehung um die unteren Halter 15 im Uhrzeigersinn) und/oder seine Abplattung teil.

Hierdurch werden die Beanspruchungen des vorde-

ren AHe/*hnitie

das Gewicht des Aufbaus verringert werden kann, ohne die Abplattungsfestigkeit des Passagierraurns und die Verlangsamung desselben bei dem Stoß zu verändern.
Die passive Sicherheit wird verbessert, da:

— der Motor nach seiner wenigstens teilweisen Freigabe gegenüber dem Passagierraum vorgerückt ist, was den Abstand zwischen den Insassen und dem Motor vergrößert, welcher im Augenblick des Zusammenstoßes ein starres verletzendes Hindernis bilden kann. Es hat sich nämlich gezeigt, daß der Motor bei einem frontalen Stoß im allgemeinen den Passagierraum eindrückt und eine Gefahr für die Insassen eines Fahrzeugs der früheren Bauart darstellt;

— bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel ein Teil der gewöhnlich vor dem Wagenkasten aufgenommenen Kräfte hier auf den Unterbau übertragen wird, d.h. auf das Fahrgestell 3, welches wider-

einem frontalen Zusammenstoß herabgesetzt so daß 20 weniger verletzend ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Kraftfahrzeug mit am Vorderende quer zur Fahrtrichtung angeordnetem Motor bzw. Antriebs- s aggregat, wobei der Motor an seinem unteren Teil durch elastische Halter und an seinem oberen TeQ durch wenigstens einen als Zugglied ausgebildeten Lenker mit dem Wagenkasten bzw. mit dem Fahrgestell verbunden ist und der Schwerpunkt des to Motors bzw. Antriebsaggregats oberhalb der elastischen Halter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Frontbereich (1) des Fahrzeugs durch seitliche Abschnitte (E) der Karosserie in Form von Kästen (20a und 20b), deren Querschnitt > zum Vorderende des Fahrzeugs hin allmählich abnimmt, in an sich bekannter Weise verformungsweich gebildet ist, daß ferner jeder an dem oberen Teil des Motors (2) angeordnete Lenker (18) mit einer Sollbruchstelle (Abschnitt m) versehen ist, die beim Erreichen eines kritischen Wertes einer Aufprall·Verzögerung bricht, und daß — in Fahrtrichtung gesehen — vor dem Motor (2) ein freier Raum (21) zum Ausschwingen des Motors (2) um die elastischen Halter (15) bei Bruch des Lenkers (18) vorgesehen ist

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Befestigungsglied dienende Lenker (18) in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichn^% daß das Fahrgestell (3) des Fahrzeugs vorn so hochgebogen ist daß eine Art hohler Kasten (4) entsteht, an dessen oberem Teil (Wand 7) der Lenker (18) angebracht ist. «

4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der kritische Wert der Aufprall-Verzögerung groQenordnungsmäßig 80—100 m/sec² beträgt.

5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (2) bzw. der Antriebsaggregats-Schwerpunkt (G) — in Fahrtrichtung gesehen — vor den eine Kippachse für den Motor (2) bildenden elastischen Haltern (15) angeordnet ist. «