DE2915087A1 - Vorrichtung zur verbesserung der luft- und regenwasserablenkung bei fahrzeugen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Verbesserung der Luft- und Regen-
• wasserablenkung bei Fahrzeugen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbesserung der luft- und Regenwasserablenkung bei Fahrzeugen.
• Der Energieverschleiß beim Bewegen von Fahrzeugen hat seine Ursachen in der Trägheit der Masse, in der Reibung der beweglichen Teile und im Luftwiderstand. Um den Luftwiderstand, der sich über den Energieverschleiß direkt auf die Betriebskosten eines Fahrzeugs auswirkt, möglichst gering zu halten, werden die Frontpartien von Fahrzeugen möglichst der Keilform angenähert. Bei bestimmten Fahrzeugen, z.B. bei kombi-kraftfahrzeugen oder 8-3ahnen, ist diese Formgebung nicht sinnvoll, da die Fahrzeuggrundflache zu Bexörderungszvgecken optimal genutzt werden muß.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Xuftwiderstand beim Bewegen von Fahrzeugen mit großen senkrechten oder nahezu senkrechten Frontpartien zu verringern und,' oder einen Teil der Jindschutzscheibe vor Regen- und Spritzwasser zu schützen.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an der Frontpartie eines solchen Fahrzeugs eine Vorrichtung angebracht wird, die die Luft- und Regenwasserablenkung verbessert.
• Die Vorrichtung besteht aus einem propellerähnlichen Gebilde, das durch den auftreffenden Fahrtwind bewegt wird, und dessen entgegen der Drehrichtung gebogene Blätter gleichzeitig die Luft zum Fahrzeugrand hin ablenken.
• Die Vorrichtung zur Verbesserung der Luft- und Regenwasserablenkung bei Fahrzeugen besteht aus Zwei Grundelementen: 1. Bestimmte Flächen stehen schräg zum auftreffenden Fahrtwind und verleihen dem propellerähnlichen Gebilde eine Drehbewegung. - Andere antriebsquellen sind auch möglich.
• 2. Die wichtigste Komponente der erfindungstEßigen Vorrichtung hat die Aufgabe, den auftreffenden Fahrtwind zum Fahrzeugrand hin abzulenken. Zu diesem Zweck müssen die entsprechenden Flächen parallel zum auftreffenden Fahrtwind verlaufen und während des Drehbewegung vom Drehmittelpunkt wegführen.
• Zur Stabilisierung kann - aber muß nicht - die Vorrichtung mit einer Scheibe hinterlegt werden. Es empfiehlt sich, ein stabiles Material mit geringem spezifischen Gewicht zu verwenden.
• Im Anhang auf Seite 15, 16 und 17 werden mehrere Gestaltungsvarianten der erfindungsmäßigen Vorrichtung dargestellt, ohne jedoch die Erfindung auf diese Flächenanordnungen zu beschränken. Die Gestaltungsvarianten sind in der Draufsicht dargestellt. Aus der Sicht des Betrachters trifft auch der Fahrtwind auf.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verbesserung der Luft- und Regenwasserablenkung bei Fahrzeugen wird zur Herabsetzung der Folgen eines Frontalunfalls und zur Erzeugung einer Düsenwirdung verkleidet. Die Vorrichtung wird durch ein Gitter abgedeckt, das einerseits den auftreffenden Fahrtwind möglichst ohne Energieverlust durchläßt, dessen Grobmaschigkeit allerdings da Grenzen hat, wo Unbefugte (z.3. Kinder) hineingreifen können, oder Frontalzusammenstöße mit Personen zu Verletzungen der Personen durch das propellerähnliche Gebilde fuhren können.
• Das Gitter oder zeitz ist in einen Rahmen eingefaßt, der sich zum seitlichen Fahrzeugrand owie nach oben und nach unten der Fahrzeugoberfläche annähert. Der Rahmen wird dergestalt an der i?ahrzeugfrontpartie befestigt, dulv der durch die erfindungsgemäße Vorrichtung abgelenkte Fahrtwind durch einen genügend großen Schlitz zwischen Rahmen und Fahrzeugoberfläche nach außen entweichen kann.
• Da der Rahmen schräg zur Fahrzeugfront hin verläuft, entsteht eine Düsenwirkung. - Die abgelenkte Luft wird hinter dem Rahmen komprimiert und tritt beschleunigt durch die Schlitze aus Die beschleunigten, abgelenkten Luftströme verbessern die Ablenkung des Fahrtwindes vor den Fahrzeugfrontflächen außerhalb der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeitgt somit folgende Effekte: - Der Fahrtwinstau vor der Vorrichtung wird durch die luftablenkende Wirkung des propellerähnlichen Gebildes verringert.
• - Da der abgelenkte Fahrtwind beschleunigt nach allen gewünschten seiten austritt, verbessert sich die Fahrtwindablenkung auch an den restlichen Fahreugfrontpartien.
• - Die durch die erfindungsgemäe Vorrichtung abgelenkte und beschleunigte Luft lenkt vor den übrigen Fahrzeugfrontpartien sämtliche auftreffende l.Iaterie also auch Regen, c'pritzwasser und bchnee ab. Dieser ff okt nimmt ab, je weiter die zu schützende Frontpartie von der erfindungagemäßen Vorrichtung entfernt liegt.
• Da bei Regen auch Tropfen auf die Vorrichtung selbst treffen, und sich dieses Wasser an der Fahrzeugfrontoberfläche nach allen Seiten wegbewegt, muß am unteren Rand der Windschutzscheibe eine Regenabweisrinne verlaufen.
• Zur Vermeidung von unnötigen Luftgeräuschen kann die Regenabweisrinne auch beweglich gestaltet werden, so daß sie nur im Bedarfsfall in ihre funktionsgerechte Form gebracht wird.
• Beispiele, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ablenkung des Fahrtwindes und des Regen- bzw. Spritzwassers an der Fahrzeugfront angeordnet werden kann, sind auf den Seiten 18, 19 und 20 dargestellt.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann außer durch den auftreffenden Fahrtwind auch durch andere Energiequellen betrieben werden: Die Lichtmaschine eines EraSuIa'nrzeugs erzeugt zeitweise mer trom als für den Betrieb sämtlicher elektrischer Aggregate notwendig ist. Die überschüssige elektrische Energie wird bisher über einen Regler neutralisiert.
• statt des Reglers kann ein Elektromotor den überschüssigen Stron aufnehmen und damit die Vorrichtung zur Fahrtluft ablenkung betreiben.
• Da die Drehzahl des Elektromotors direkt abhängt von der dberschü"ssigen Leistung der Xicntmaschine, muß der biotor entweder über einen Freilauf Bit dem propellerähnlichen Gebilde verbunden werden, - das heißt, seine Energie wird nur dann wirksam, wenn die Drehzahl des LTjotors höher ist als die der Luftablenkungsvorrichtung, oder er wird über eine variable kupplung verbunden, die dafür sorgt, da2 Jedes Drehmoment auf die Vorrichtung beschleunigend wirkt.
• Die Verwendung eines Elektromctors als Antriebsquelle bietet sich darüberhinaus bei allen Fahrzeugen an, deren primäre Energieforn elektrischer Strom ist.
• Die kinetische Energie eines Fahrzeugs kann beim bremsen auf ein Schwungrad übertragen werden. Eine solche Energiequelle kann ebenfalls zum AntrIeb der erfindungsmäßigen Fahrtluftablenkungsvorrichtung verwand werden, sei es, daß das propellerähnliche Gebilde selbst mit einem schwungrad hinterlegt ist, sei es, daß die Vorrichtung bedarfsweise mit einem Schwungrad gekoppelt werden kann.
• Die drei Energiequellen: auftreffender Fahrtwind, (überschüssige) elektrische Leistung und kinetische mremsenergie können getrennt für sich oder in jeder beliebigen Kombination zur Wirkung gebracht werden.
• Bei Fahrzeugen, die einen Verbrennungsmotor vorn eingebaut haben, bietet sich sogar eine direkte Koppelung desselben mit der erfindurgsmäßigen Vorrichtung an.
• L e e r s e i t e

Claims (1)

1. P A T E N T A N S P R Ü C H E Vorrichtung zur Verbesserung der Suft- und Regenwasserablenkung bei Fahrzeugen, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein propellerähnliches Gebilde an der Frontpartie eines Fahrzeugs nit großen senkrechten oder sehr schrägen Frontflächen.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, a @ d u r c h g G k e n n z e i e d n e t, daß das propellerä@nliche Gebilde flächen aufweist, die parallel zum auftreffenden Fahrtwind @ngeord@et sind und die bei Brehung der Vorrichtung vem Brehmittelpunkt wegverlaufen.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die in Anspruch zwei beschriebenen Flächen entweder durch "krme" mit dem Drehmittelpunkt verbunden werden, oder daß das gesandte propellerähnliche Gebilde durch eine runde Scheibe hinterlegt wird.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das propellerähnliche Gebilde zentrisch und fest auf einer Welle sitzt, die durch Rollager arritiert wird und - falls erforderlich - bis ins Fahrzeuginnere reicht.

   5. Vorrichtung nach anspruch 1 bis 4, d a d u r c h. g e k e n n z e i c h n e t, daß das propellerähnliche Gebilde - sollte es durch eine @cheibe hinterlegt sein - bedarfsweise um Rand der Scheibe mittels Roll- oder kugellager auf der Fahrzeugfrontpartie stabilisiert wird.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e '; k e n n n e i ii n e t;, daß in die Vorrichtung Schräg zu auftreffenden Wind verlaufende Flächen eingearbeitet sind und zwar degestalt, daß die resultierende Kraft möglichst nur in Drehrichtung wirkt.

   7. Vorrichtung nach anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c 1 n e t, daß die Vorrichtung durch einen Elektromotor angetrieben wird, der entweder ständig Strom bezieht oder der anstatt des Reglers bei Lichtmaschinen von Verbrennungsmotoren nur die überschüssige elektrische Leistung als Drehbewegun auf die Vorrichtung überträgt.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Elektromotor entweder über einen Freilauf mit dem propellerähnlichen Gebilde verbunden ist oder über eine Kupplung, die derart drehzahlvariabel ist, daß sie stufenlos bei jeder unterschiedlichen Drehzahl von Motor und Luftablenkungsgebilde trotzdem eine hraQtübertragung zuläßt.

   Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das propellerähnliche Gebilde direkt von der primären kntriebsquelle, bei kraftfahrzeugen z. B.

   durch den Verbrennungsmotor, angetrieben wird.

   10. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i h n e t, daß das Fahrtwindablenkungsgebilde durch eine Schwungscheibe angetrieben wird, die ihrerseits Energie beim Abbremsen aufnimmt.

   11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Luftablenkungsgebilde durch eine Kombination der in Anspruch 6 bis 10 aufgeführten Antriebsquellen bewegt wird.

   12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bedarfsweise, z.3. bei breiten oder hohen Fahrzeugfrontpartien, zwei oder mehrere propellerähnliche Gebilde zum Zwecke der Fahrtwind- und Regenwasserablenkung kombiniert werden.

   13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 12, d a d u r c k g e k e n n z e i e tl n e t, daß dus (die) propellerahnliche(n) Gebilde durch ein Gitter abgedeckt wird (werden), welches einerseits eine grömtmögliche Luftdurchlässigkeit aufweist, andererseits aber einen hont:akt zwisoben dem propellerähnlichen Gebilde und unbefugten Personen -z. B. bei einem Unfall - verhindert.

   14. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c il n 5 daß das Gitter fest in einen Rahmen eingefaßt ist, der zur Erzeugung einer Düsenwirkung zum Rande hin schräg zur Fahrzeugfrontpartie verläuft.

   15. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Rahmen dergestalt mit der Fahrzeugfront verbunden ist, daß zwischen Fahrzeugoberfläche und dem Rahmen ei Schlitz verbleibt, durch den die in Folge der Düsenwirkung beschleunigte Luft austreten kann.

   16. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß am unteren Rand der Windschutzscheibe eine Wasserabweisrinne befestigt ist, die verhindert, daß das Regen- oder Spritzwasser, welches auf die Luftablenkungsvorrichtung trifft, von unten auf die Windschutzscheibe läuft.

   17. Vorrichtung nach nspruch 1 bis 16, d a d u r c g b e k e n n z e i c h n e t, daß die Regenabweiarinne dergestalt beweglich ist, daß sie im Nichbedarfsfall also bei trockenem Wetter zur Vermeidung von Reibungsverlusten und Geräusenen weggeklappt werden kann.

   18. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sowohl die Flächenanordnung und -befestigung aus Anspruch 2 und 3, als auch die Lagerung des propellerähnlichen Gebildes aus Anspruch 4 und 5, als auch die Wahl der Antriebsquellen aus Anspruch 5 bis 11, als auch die Anordnung und mögliche Kombination der propellerähnlichen Gebilde aus Anspruch 12, als auch die Art und Forni der Verkleidung aus Anspruch 13 bis 15, als auch Anordnung und Art der Regenwasserabweisrinne vor der Windschutzscheibe aus Anspruch 16 und 17 dergestalt vorgenommen wird, daß eine optimale Fahrtluftablenkung im Sinne einer Minimierung des Luftwiderstandes beim Bewegen des Fahrzeugs erreicht wird 13. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sowohl die flächenanordnung und -befestigung aus Anspruch 2 und 3, als auch die Lagerung des propellerähnlichen Gebildes aus Anspruch 4 und 5, als auch die Wahl der Antriebsquellen aus Anspruch 6 bis il, als auch die Anordnung und mögliche $Kombination der propellerähnlichen Gebilde aus nspruch 12, als auch die Art und Form der Verkleidung aus ßnspruch 13 bis 15, als auch Anordnung und Art der Regenwasserabweisrinne vor der Windschutzscheibe aus Anspruch 16 und 17 dergestalt vorgenommen wird, daß eine optimale Regen-und Spritzwasserablenkung vor allem im Bereich der Windschtzscheibe im inne einer Verbesserung der Sichtverhältnisse und teilweisen Erübrigung des Scneibenwischers erreicht wird.

   20. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß sowohl die Flächenanordnung und -befestigung aus Anspruch 2 und 3, als auch die Lagerung des propellerähnlichen Gebildes aus Anspruch 4 und 5, al auch die Wahl der antriebsquellen aun Anspruch 6 bis 11, als auch die nordnung und mögliche Kombination der propellerähnlichen Gebilde aus Anspruch 12, als auch die Art und Form der Verkleidung aus Anspruch 13 bis 15, als auch Anordnung und Art der Rogenwasserabweisrinne vor der Windschutzschelbe aus Anspruch 16 und 17 dergestalt vorgenommen wird, daß gleichzeitig eine möglichst optimale Fahrtwindabweisung und eine möglichst optimale Regen- und opritzwasserablenkung im Bereich der Windschutzscheibe erreicht wird.