DE2506303C3

DE2506303C3 - Abstützung des Motors bei einem Kraftfahrzeug mit Frontmotor

Info

Publication number: DE2506303C3
Application number: DE2506303A
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Dr. Hermann 3180 Wolfsburg Danckert
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1975-02-14
Filing date: 1975-02-14
Publication date: 1981-06-11
Also published as: DE2506303A1; US4073357A; DE2506303B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Abstützung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I

Bei der aus der DEOS 22 13 725 bekannten Abstützung dieser Art ist /wischen der steifen Fahrgastzelle des Fahrzeugs und dem Antriebsblock cine Energieabsorpiionsvorrichtting angeordnet, die im normalen Fahrbetrieb keinen /usammenhang /wischen Fahrgast/eile und Antriebsblock schafft, dagegen bei einem Erontalaufprall den Antreibsblock unter Energie absorption an der f ahrgastzeHe bremsend abstut/t, Der Antriebsblock bewegt sich dann in Fahrtrichtung ;ilso vhneller als die Fahrgastzelle

Allgemein gill, daß bei dem Frortalaufprall eines mit einem Frontmotor bestückten F-' ;i>-/eiigs — zumindest fiberhalb einer bestimmten Fahr/ •!!,•jjeschwindij.'kcit die Lager de- Motor* bzw. i'"r Motor-Getriebe Einheit zerstört werder. die /week·- VcriMi.-idmij; einer unerwünschten Schwtngunpsiibrrt?-,:j'-iTu_· vom AntrK'hv.ij:

gregat auf die Fahrgastzelle während des normalen Farbetriebs relativ weich ausgebildet sind. Als Folge der Zerstörung der Lager bewegt sich der Motor mit nicht wesentlich verringerter Geschwindigkeit in Richtung auf das Hindernis, wenn das Fahrzeug auf dieses aufgeprallt ist.

Bisher war man der Ansicht, daß diese Trennung des Motors bzw. des gesamten Antriebsaggregats von der Fahrgastzelle unbedenklich oder sogar erwünscht ist. weil dann zum Schutz der Fahrgastzelle und damit der in ihr befindlichen Fahrzeuginsassen gegen gefährliche Verzögerungswerte nur ein geringeres Maß an kinetischer Energie in Verformungsarbeit im Bereich des Vorderwagens umgesetzt werden muß.

Wie erfindungsgemäß angestellte Überlegungen jedoch gezeigt haben, tritt gerade infolge der Trennung des Motors bzw. des Antriebsaggregats von der Fahrgastzelle beim Aufprall des Fahrzeugs auf ein »stärkeres« Hindernis, also beispielsweise ein größeres Fahrzeug, ein zusätzlicher Effekt auf. der gerade /u einer zusätzlichen Gefährdung der Fahrzeuginsassen des »schwächeren« Fahrzeugs führt. Vorauszuschicken ist. daß auch bei diesem Unfalltyp und auch bei höheren Kollisionsgeschwindigkeiten ein Schutz der Insassen des schwächeren Fahrzeugs möglich ist. sofern sich die Vorderwagen beider am Unfall beteiligten Tahrzeuge in einem solchen Maß verformen können, daß die Fahrgast/eilen allenfalls geringfügig verformt werden. In der Regel sind aber die Vorderwagen der Fahrzeuge unterschiedlich ausgelegt, so daß auch die zur Deformation der beiden am Unfall beteiligten Vorderwagen erforderlichen Kräfte ungleich groß sind. Daher wird sich der Vorderwagen des schwächeren Fahrzeugs zunächst allein oder zumindesi erheblich schneller verformen als der (steifere) Vorderwagen des stärkeren Fahrzeugs. Als Folge hiervon wird der Motor bzw. das Antriebsaggregat des schwächeren Fahrzeugs nach Zerstörung seiner Lager auf die relativ steife Front struktur des stärkeren Fahrzeug"· auftraten, von dieser zurückgedrückt werden und mit relativ hoher Ge schwindigkeit auf die Fahrgast/eile des schwächeren Fahrzeugs prallen. Dieser reflexionsahnliche Vorgang belastet das schwächere Fahrzeug - unter gleichzeitiger Entlastung des steiferen Fahrzeugs — erheblich sta-ker gegenüber >:. m Fall, daß jedes der Fahrzeuge mit der halben Kollisionsgeschwindigkeit auf eine starre Wand auffahren würde. Das schwächere Fahrzeug wird ferner dadurch erheblich belastet daß es von dem Motor des stärkeren Fahrzeugs getroffen wird und diesen abfangen muß

Ein derartiger reflexionsartiger Vorgang ist auch Voraussetzung fur die Wirkung der Konstruktion nach dt-r DFOS 2152 136. bei der der Motor mittels Schwingungen aufgehängt ist und durch die Aufprall energie η,ιι ^l' unten unter die Fahrgast/eile geschwenkt wird

Der I rfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Motorabstijt/iing gemäß der Oberhegriff des Patcntan Spruchs I zn schaffen, die eine derartige Reflexion des Motors an der Front-tnikUir des anderen !Π den Unfall verwickelten Fahrzeugs verhindert, ohne den Komfort im normalen Fahrbetrieb zu beeinträchtigen.

Die erfindungsgcniäßc Losung dieser Aufgabe ist im Kennzeichen des Patentanspruchs I angegeben.

Während des normalen Fährbetriebs liegt hei der Erfindung ,llsc zumindest insoweit eine Trennung der Rückhaltemittel von dem Frontmotor vor. als keine Kr,ifte uhcrirarcn werden. Du¹- schließ' also das

Vorhandensein von elastischen Stützelementen, beispielsweise Puffern, zwischen den Rückhaltemitteln und dem Antriebsaggregat nicht aus. Auf jeden Fall ist jedoch die Halterung für den Motor bzw. des Antriebsaggregats, in ihrer Gesamtheit betrachtet, ohne weiteres so auszuführen, daß eine unerwünschte Schwingungsübertragung auf den Rahmen des Fahrzeugs mit Sicherheit unterbunden ist. Die Erfindung bietet auch die in diesem Zusammenhang vorteilhafte Möglichkeit, die Lager an Stellen vorzusehen, die im Bereich von Schwingungsminima des Motors bzw. des Antriebsaggregats liegen.

Voraussetzung für den Schutz der Fahrgastzelle ist auch bei der erfindungsgemäßen Konstruktion verständlicherweise das Vorhandensein einer energieabsorbierenden Einrichtung, also einer Stoßfängeranordnung mit Mitteln zur Energieabsorption oder eines verformbaren Vorderwagens, in Fahrtrichtung vor dem Frontmotor und den Rückhaltemitteln. Dies unterscheidet die Erfindung in für ihre Wirkung entscheidender Weise von bekannten Fahrzeugen, die in Fahrtrichtung vor dem Fronttnotor einen Querträger enthalten, oer als Bestandteil des Rahmens lediglich zur Lösung der Aufgabe ausgelegt ist. während des Fahrbetriebs dem Rahmen die erforderliche Steifigkeit /u geben. Diese bekannten Rahmenquerträger sind demgemäß nicht in der Lage, als Ruckhaltemittel für den Motor bzw. das Antriebsaggregat dann /u dienen, wenn infolge hoher Stoßkräfte der Motor sich von dem übrigen Fah-zeug gelost hat

Dieses Pflichtmerkmal der Erfindung, nämlich das Vorhandensein einer energieabsorbierenden Einrichtung vor dem Motor und vor den Rückhaltemitteln. stellt auch einen wesentlichen I !nterschied der Eriin dung gegenüber der Konstruktion nach der LIS-PS 36 38 748 dar. da dort ein vor dem Antriebsaggregat liegender Querträger gleichsam die vorderste Kante des Fahrzeugs bildet, er also bei einem Aufprall sich dort lest auf das Hindernis auflegt.

Dies unterscheidet die Erfindung von der Konstruk lion nach der DEOS 224IhSI Dur! liegt in Fahrtrichtung vor dem Antriebsaggregat cm Querträger, an dem über Schwenklager das vordere \ nde des Anttnebsaggregats schwenkbar gehalten ist. Im Be^reich »eines hinteren Endes sind dem Antriebsaggregat I ager zugeordnet, die unter der Einwirkung der bei einem Aufprall auftretenden Kräfte lösbar ausgefuhr m».) Dadurch wird bei einem Aufprall ein Schwenken des Antriebsaggregats um die Schvienklager an dem Querträger nach unten in Richtung auf di · Fahrbahn erreicht und dadurch das Eindringen des Anmebsaggre gjts zumindest mit seinem hinteren Bereich in de Pahrgast/cilc verhindert Dieser Schwenkeffekt durfte »ich nur dann einstellen, wenn der Querträger so steif ausgeführt iint) mit seitlichen l.angsträgern so fesl verbunden ist daß er der Massenirägheit des Motors beim Frontalaufprall /umindest entgegenwirkt Dies ist «her eine f olgcrung. die der Fachmann erst m Kenntnis der der Fr'mdung zugrundeliegenden, oben dargelegten I rkenntnis ,ims diesem S'and der T.thnik /ichen und in ihrer Bede.llung erkennen wird.

Die bekannte Konstruktion kanr bei ihrer Realisierung Schwierigkeiten bereiten, da die Drehlager, die eine dauernde Verbindung /wischen dem vorderer l-nc'ie des Vntncbsaggrcgats cirvreits und dem davor angeordneten Querträger andererseits herstellen, im Bereich der maximalen Sc;iv\ iiu·' iigsamplituden des An'ricbsai'l·."· ¹K';".'' liegrn. Dir ('i:< nicgunirsschnft offenbart keine Lösungen der hier auftretenden Aufgabe, die genannten Drehlager so auszubilden, daß die im normalen Fahrbetrieb auftretenden Schwingungen des Antriebsaggregats über sie nicht in unerwünschter Weise auf den Rahmen des Fahrzeugs übertragen werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Maßnahme gemäß Anspruch 6 ist für sich aus der DE-OS 23 11 I 34 bekannt.

Eine konstruktiv besonders einfache Konstruktion zeichnet sich dadurch aus, daß die Rückhaltemittel Hakenanordnungen enthalten, die zweckmäßigerweise unter und hinter dem Schwerpunkt des Motors bzw. der Aggregateinheit angeordnet sind. Die jeweils eine Hakenanordnung bildende, teils am Aggregat, teils am Rahmen oder dergleichen befindlichen Elemente stehen sich im normalen Fahrbetrieb in einem gewissen Abstand in Fahrtrichtung gegenüber und kommen erst dann in Eingriff, wenn ein Aufprall die ' .,gerungen des Aggregats zerstört oder gelost hat. Sind di^· H.ikcnan Ordnungen unter und hinter dem Schwerpunkt des Motors bzw. der Aggregateinheit angeordnet, so definieren sie bei ihrem Wirksamwerden eine Schwenkachse, die in erwünschter Weise ein Schwenken des vor ihr befindlichen Bereichs der Aggregatcinheit in Richtung auf die Fahrbahn bewirkt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung weiden im folgenden anhand der schemaiischen Figu-en erläutert, von denen

F ι g. 1 eine Draufsicht auf die hier interessierenden Teile eines Vorderwagens eines Kraftfahrzeugs wiedergibt, während

F ι g. 2 eine Seitenansicht einer anderen Ausfuhrung der Erfindung zeigt.

Betrachtet man zunächst Fig. 1. so bilden die beiden seitlichen Längsträger 1 und 2 zumindest mit ihren vorderen Bereichen 3 und 4 zusammen mit '!er Stoßstange 5 eine bei einem Aufprall energieabsorbie rende Einrichtung. Zur Energieabsorption trägt verständl .herweise der gesamte Vorderwagen, also auch die Karosserie in diesem Bereich, bei. In Fahrtrichtung hinter dieser energieabsorbierenden Einrichtung liegt das aus Motor 6 und Getriebe 7 bestehende Antriebsaggregat, das über in diesem Ausiührungsoeispiel drei Lager 8,9 und 10 so am eigentlichen Fahrzeug befestigt ist. daß im Fahrbetrieb auftretende Schwin giingen des Antriebsaggregats nicht auf das eigentliche Fahrzeug übertragen werden. Derartige Motorlager sind bekannt und werden daher hier nicht beschrieben /wischen der energieabsorbierenden Einrichtung und dem Antriebsaggregat, und zwar unter Wahrung eines Abstand»", zum Motor 6. ist tin als Rückhaltemittel fur di-n Mi'tnr nach Zerstörung der Lager 8,9,10 dienender Querträger 11 angeordnet, der so stark ausgebildet und so fest mit den Längsträgern 1 und 2 verbunden ist. daß er wahrend der Wirksamkeit der energiever/ehrenden Einrichtung beim Aufprall, aber erst nach Zerstörung der I ager 8, 9, 10. dt > Antriebsaggregat daran hindert, auf das Hindernis aufzuprallen. Dies wurde, wie eingangs ausfuhrlich dargelegt, die Gefahr mit sich bringen, daß das Ann icbsaggregat vom Hindernis in die f ahrgast/cllc I 2 gedrückt wird.

Wahrend also der Querträger 11 in der Ausführungsform nach Fig.) das Antriebsaggregat, nachdem es cmc relativ kleine Bewegung in Fahrtrichtung gegenüber dein eigentlichen Fahrzeug ausgeführt hat. lediglich an curt weiteren Bewegung in dieser Richtung

hindert, bewirkt die Ausführungsform nach Γ ι g. 2 auch ein Schwenken des vorderen Bereichs des Antriebsag grcgats nach unten. Dieses setzt sich wiederum aus einem Motor 20 und einem darunterliegenden (iel-iebc

21 zusammen. Der Schwerpunkt des Aggregats ist mit

22 bezeichnet. F.r liegt vor den hier durch die Hakenanordnung 23 gebildeten Rückhaltemittel!!, du· unten am Getriebe 21 angreifen. Die Hakenanordnung

23 enthalt den geiriebefesten H.iken 24 und den beispielsweise an einer Iraverse 25 am fietriebetunnel festgelegten fahrzeugfesten Haken 26. In Fahrtrichtung besteht, wie unmittelbar aus der Figur ersichtlich, ein gewisser Abstand zwischen den beiden Haken 24 und 2f> so dalJ die Rück ha lic wirkung erst dann auftritt, wenn die nicht dargestellten übrigen Lager des Antriebsag gregats zerstört sind.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Hakenanord niing 21 zusammengefaßt mit einem der Lager, und zw.ir dadurch, daß die unteren Schenkel der Haken 24 und 2β auch wahrend des normalen Fährbetriebes über den elastischen Block 27 aufeinanderlegen. Dieser Block 27 stellt aber keine Verbindung dar. die Sihwingiingskrafie oiler bei einem Aufprall auftretende Kräfte irtiti Antriebsaggregat in nennenswertem MaHe auf d.is eigentliche Fahrzeug übertragt Fine derartige Kraftubertragende Verbindung entsteht erst dann, wriiu die beiden Haken 24 und 2fi unmittelbar in \ er bindung Helen, also bei einem '\iil[>rall.

Selbstserstaiuihch weist auch das Fahrzeug nach I ι g 2 in Fahrtrichtung zumindest teilweise \or de¹ ι F'ronimotor 20 eine energK'absorhiercndc l.inrichtung. beispielsweise gemäß I ι g. I. auf. die in I ig 2 mehl dargestellt ist.

Hei einem Aufprall bewegt sah der Moior 20 nach Zerstörung seiner Lager auf einer Krc-isb.ihn um ilen Ort der I lakenanordnung 2} nach unten in Rk blung auf (in· I ahrbahn.

1 benso wie du Hakcnanordnuiig 2i in dem Aiisliihningsbeispiel nach Fig. 2 eine weitere I imktion erfullt. rideni sie zusammen nut dem Block 27 ein wahrend des normaler Fährbetriebs wirksames lager fur das Antriebsaggregat bildet, kann auch der (Querträger Il in der Aiisfuhrungsform nach I ig. I zusätzliche Aufgab· ί losen, beispielsweise als Bestandteil eines ublictien I air zcugraliiiiens odiT als F'iagerlur /u sat zei η richtungen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abstützung des Motors bei einem Kraftfahrzeug mit Frontmotor, bei welchem der Motor in Fahrtrichtung zumindest teilweise hinter einer energieabsorbierenden Einrichtung angeordnet ist, mit bei einem Frontalaufprall auf ein Hindernis nachgebenden Motorlagern sowie mit der Massenträgheit des Motors beim Frontalaufprali entgegenwirkenden, ebenfalls hinter der energieabsorbierenden Einrichtung befindlichen Rückhaltemitteln, die erst nach dem Nachgeben der Motorlager und Beginn einer weiteren Bewegung des Motors in Fahrtrichtung relativ zum eigentlichen Fahrzeug in den Motor abbremsende Verbindung mit diesem treten, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhaltemittel (Querträger 11; Hakenanordnung 23) eine weitere Relativbewegung des Motors (6,20) in Fahrtrichtung gegenüber dem Fahrgestell bis zum Aufprall auf das Hindernis unterbindend aufgebaut und angeordnet sind.

2 Abstützung nach Anspruch 1 mit einem in einem kleinen Abstand vor dem Motor angeordneten Querträger als Rückhaltemittel, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand frei von Motor (6) und Querträger (11) kraftübertragend verbindenden Teilen ist.

3 Abstützung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, da3 die Rückhaltemittel zumindest ein Zugband enthalten.

4. Abstützung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß das Zugband sic¹" vor dem Motor zwischen Längsträgern des Fahrzeugs erstreckt.

5. Abstützung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhaltemittel rlakenanordnungen (23) enthalten

6. Abstützung nach Anspruch 5. dadurch gekenn zeichnet, daß die Hakenanordnungen (23) unter und hinter dem Schwerpunkt (22) des Motors b/w. einer aus Motor (20) und Getriebe (21) gebildeten Aggregateinheit angeordnet sind.

7. Abstützung nach Anspruch 5 oder b. dadurch gekennzeichnet, daß die Hakenanordnungen (23) zugleich Bestandteile eines Lagers für den Motor bzw. einer aus Motor (20) und Getriebe (21) gebildeten Aggregateinheit bilden.