DE3902886A1

DE3902886A1 - Motor-vehicle front end with a front spoiler and brake cooling

Info

Publication number: DE3902886A1
Application number: DE19893902886
Authority: DE
Inventors: Guenther Dipl Ing Knorr
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1988-02-15
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1989-08-24

Abstract

In the case of a motor-vehicle front end with a front spoiler (4) and air-guide channels (12, 13), serving for the aerodynamic brake cooling and open towards the carriageway (9), the spoiler (4) has side regions (10, 11) which are drawn up in front of the wheel houses so that the air-guide channels (12, 13), which are designed to have a low aerodynamic drag, lie higher than the central spoiler region (8) and deflect relatively large cooling-air flows on to the wheel brakes (Figure 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeugfrontend gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1.The invention relates to a motor vehicle front end according to the preamble of the patent saying 1.

Frontspoiler haben bekanntlich die Aufgabe, die im Fahrbetrieb auftretende Unterbo denströmung an der Berührung mit Unebenheiten der Fahrzeugunterseite, also beispiels weise bei Frontmotorfahrzeugen mit dem Antriebsaggregat, zu hindern, wodurch eine Erhöhung des c_w-Werts hervorgerufen werden würde. Von ihrer aerodynamischen Funk tion her ist es daher zweckmäßig, den Abstand zwischen der Fahrbahn einerseits und der strömungswiderstandsarm, das heißt glatt, ausgeführten Unterseite des Frontspoi lers andererseits möglichst klein zu machen; Grenzen werden jedoch durch die erfor derliche Bodenfreiheit des Fahrzeugs gegeben. Man führt daher Frontspoiler insbeson dere in ihrem unteren Bereich nachgiebig aus, so daß ein Anstoßen an auf der Fahr bahn liegende Steine oder dgl. nicht zu gefährlichen Beschädigungen des Frontspoilers führt.Front spoilers, as is well known, have the task of preventing the underfloor flow that occurs when the vehicle is in contact with bumps on the underside of the vehicle, for example in front-motor vehicles with the drive unit, which would cause an increase in the c _w value. From their aerodynamic func tion, it is therefore expedient to make the distance between the road on the one hand and the low drag, that is smooth, executed underside of the front spoiler on the other hand as small as possible; However, limits are set by the vehicle's required ground clearance. One therefore executes front spoiler in particular in its lower area, so that bumping into stones lying on the road or the like does not lead to dangerous damage to the front spoiler.

Zum Stand der Technik gehören auch im Frontend angeordnete Kühlluftkanäle, die aus dem Fahrtwind gewonnene Kühlluftströmungen zu den Vorderradbremsen lenken, damit diese wirksam gekühlt werden. Es ist bekannt, hierfür echte, das heißt über ihren ge samten Umfang geschlossene Kanäle vorzusehen, die beispielsweise in den Spoiler inte griert sind. Ein grundlegender Nachteil dieser Kanäle besteht darin, daß sie gleichsam einen zusätzlichen Strömungsquerschnitt definieren und damit den c_w-Wert des Fahr zeugs spürbar, beispielsweise um ein bis zwei Prozent, vergrößern. The prior art also includes cooling air ducts arranged in the front end, which direct cooling air flows obtained from the airstream to the front wheel brakes so that they are effectively cooled. It is known to provide real, that is to say closed channels over their entire scope, which are integrated, for example, into the spoiler. A fundamental disadvantage of these channels is that they as it were define an additional flow cross-section and thus the _drag coefficient of the driving zeugs noticeable, for example, one to two percent, enlarge.

Günstiger verhält sich diesbezüglich die aus der EP 02 24 654 A2, B 62 D 25/08, be kannte Konstruktion, die zu diesem Zweck in die Unterseite des sich über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckenden Frontspoilers eingelassene, in Richtung auf die Fahrbahn offene Rinnen zur Gewinnung der auf die Radbremsen zu lenkenden Kühlluftströmungen aufweist. Hier werden zur Bremsenkühlung also nicht zusätzliche Strömungen durch zu sätzliche Strömungsquerschnitte erzeugt, sondern es wird ein Teil der ohnehin unter halb des Fahrzeugs vorhandenen Unterbodenströmung gleichsam abgezweigt oder umge lenkt, so daß die Vergrößerung des c_w-Werts durch diese aerodynamische Bremsenküh lung vernachlässigbar ist; sie liegt in der Größenordnung von Promille.In this respect, the construction known from EP 02 24 654 A2, B 62 D 25/08, which is embedded in the underside of the front spoiler, which extends across the entire width of the vehicle and is open towards the carriageway for extraction, behaves more favorably which has cooling air flows to be directed to the wheel brakes. Here, therefore, additional flows are not generated by additional flow cross-sections for brake cooling, but part of the underbody flow which is already present under half of the vehicle is diverted or redirected, so that the increase in the c _w value due to this aerodynamic brake cooling is negligible; it is of the order of one thousandth.

Vergleicht man nun die Grundvoraussetzungen für einen wirksamen Frontspoiler einer seits und für eine wirksame aerodynamische Bremsenkühlung andererseits, so widerspre chen sie einander: Wie gesagt, ist ein Frontspoiler hinsichtlich der Verringerung des c_w-Werts um so wirksamer, je geringer der Abstand zwischen seiner Unterseite und der Fahrbahn ist. Umgekehrt sind - bei vorgegebener Form, insbesondere vorgegebenen Quer schnittsverlauf, der Luftleitrinnen - die zu den Bremsen gelangenden Kühlluftströmun gen um so größer, je größer die Unterbodenströmung und damit je größer der Abstand zwischen den Riemen und der Fahrbahn ist. Diesen Tatbestand trägt die aus der genann ten europäischen Patentanmeldung bekannte Konstruktion nicht Rechnung, denn dort gehen die Luftleitrinnen mit ihren vorderen Enden von der Unterseite des Frontspoilers aus, verlaufen also in relativ niedriger Höhe über der Fahrbahn.If one compares the basic requirements for an effective front spoiler on the one hand and for an effective aerodynamic brake cooling on the other hand, they contradict each other: As I said, the lower the distance between its underside, the more effective a front spoiler is in reducing the c _w value and the lane is. Conversely, for a given shape, in particular a given cross-sectional profile, of the air guiding channels, the cooling air flows coming to the brakes are greater, the greater the underfloor flow and thus the greater the distance between the belts and the road. This fact is not taken into account by the construction known from the European patent application, because there the air guiding channels start with their front ends from the underside of the front spoiler, so they run at a relatively low height above the road.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeugfrontend gemäß dem Ober begriff des Patentanspruchs 1 unter Wahrung seiner vorteilhaften Eigenschaften, das heißt insbesondere der Vermeidung zusätzlicher, über ihren Umfang geschlossener Kühl luftkanäle, hinsichtlich der Wirksamkeit der Bremsenkühlung zu verbessern, ohne die durch den Frontspoiler erzielte c_w-Wertverbesserung nachteilig zu beeinflussen.The invention has for its object a motor vehicle front end according to the preamble of claim 1 while maintaining its advantageous properties, that is, in particular the avoidance of additional, closed over their scope cooling air ducts, to improve the effectiveness of the brake cooling without being achieved by the front spoiler adversely affect c _w value improvement.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeichnenden Merkma len des Hauptanspruchs; vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unter ansprüche.The solution to this problem according to the invention consists in the characteristic features len of the main claim; advantageous embodiments of the invention describe the sub Expectations.

Die Erfindung macht sich in vorteilhafter Weise die Tatsache zunutze, daß die Luftleit riemen ohne nachteilige Vergrößerung des Luftwiderstands des Fahrzeugs relativ hoch angeordnet sein können, da sie selber mit ihrem keine Diskontinuitäten aufweisenden, das heißt strömungswiderstandsarmen Flächen vor den Radhäusern gleichsam die Wirkung eines Frontspoilers haben, während der echte Frontspoiler sich nur zwischen den Luft leitrinnen zu erstrecken braucht, da er nur dort die Aufgabe hat, Unebenheiten im Be reich der Fahrzeugunterseite gleichsam aerodynamisch zu verkleiden.The invention takes advantage of the fact that the air guide belt relatively high without adversely increasing the air resistance of the vehicle can be arranged since they themselves with their discontinuities, that is, low-flow areas in front of the wheel arches, as it were, the effect of a front spoiler, while the real front spoiler is just between the air need to extend gutters, since it has the task only there, unevenness in the loading richly to aerodynamically disguise the underside of the vehicle.

Die Tatsache, daß sich bei der Erfindung der eigentlich wirksame Frontspoilerbereich, das heißt der am weitesten nach unten gezogene Bereich desselben, im wesentlichen nur zwischen den Luftleitrinnen erstreckt, schließt nicht aus, daß die Luftleitrinnen in seitliche Bereiche des Frontspoilers eingeformt sind; diese Bereiche sind dann gegenüber dem mittleren Spoilerbereich hochgezogen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Luftleitrinnen in zusätzliche Teile einzuformen, die an ihren vorderen Enden mit Haken oder Klipsen zwecks Verbindung mit dem Frontspoiler versehen sind, während sie hintere hochgezogene Bereiche haben, die der Kontur des jeweiligen Radhauses folgen und zum Anschrauben eingerichtet sind.The fact that the actually effective front spoiler area, that is, the most downwardly drawn portion of it, essentially only extends between the air channels, does not rule out that the air channels in lateral areas of the front spoiler are molded; these areas are then opposite pulled up the middle spoiler area. However, there is also the option of Form air ducts into additional parts that have hooks at their front ends or clips for connection to the front spoiler while they are rear have raised areas that follow the contour of the respective wheel house and to Screwing are set up.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, derenTwo embodiments of the invention are described below with reference to the drawing explained whose

Fig. 1 ein Frontend von vorn und deren Fig. 1 shows a front end from the front and their

Fig. 2 perspektivisch ein Frontend schräg von links vorn und oben wiedergibt. Fig. 2 shows a front end obliquely from the left front and above.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so ist allgemein mit 1 ein Kraftfahrzeugfrontend mit Frontscheinwerfern 2, Nummernträgerplatte 3 und Frontspoiler 4 bezeichnet. Bei 5 und 6 erkennt man die Vorderräder des Fahrzeugs, die mit nicht dargestellten, da bestens bekannten Radbremsen ausgerüstet sind. Der Frontspoiler 4 ist mit einer Öffnung 7 für den Eintritt von Motorkühlluft ausgerüstet; derartige Einzelheiten sind jedoch für die Erfindung ohne Bedeutung.Referring first to FIG. 1, a motor vehicle front end with headlights 2, number backing plate 3 and front spoiler 4 is generally indicated 1. At 5 and 6 you can see the front wheels of the vehicle, which are equipped with wheel brakes, which are not shown because they are well known. The front spoiler 4 is equipped with an opening 7 for the entry of engine cooling air; however, such details are of no importance for the invention.

Betrachtet man die Unterseite 8 des Frontspoilers 4, so erstreckt sie sich über einen Bereich von etwa 75% der Spoilerlänge, das heißt praktisch der Fahrzeugbreite, relativ weit nach unten in Richtung auf die Fahrbahn 9. Dieser mittlere Spoilerbereich 8 ist zwecks Erzielung eines elastischen Nachgebens beim Anschlagen an auf der Fahrbahn liegende Hindernisse, Bordsteinkanten oder dgl. dünnwandig im Verhältnis zu den ande ren Spoilerbereichen ausgebildet.If one looks at the underside 8 of the front spoiler 4 , it extends over a range of approximately 75% of the spoiler length, that is to say practically the vehicle width, relatively far downwards in the direction of the roadway 9 . This middle spoiler area 8 is designed to achieve an elastic yield when striking against obstacles lying on the road, curbs or the like. Thin-walled in relation to the other ren spoiler areas.

In Abweichung von dem eingangs behandelten Stand der Technik weist der Frontspoiler 4 vor den Rädern 5 und 6, das heißt vor den zugehörigen Radhäusern, hochgezogene Be reiche 10 und 11 auf, in die in Richtung nach hinten auf die Radbremsen verlaufende, in Richtung auf die Fahrbahn 9 offene Luftleitrinnen 12 und 13 eingeformt sind. Wie noch anhand Fig. 2 darzulegen, besitzen die Luftleitrinnen 12 und 13 einen von einem Minimalwert an ihrem vorderen Ende ausgehenden, in Richtung nach hinten zunehmenden Verlauf ihrer Scheitelhöhe über der Fahrbahn 9, so daß sie Kühlluftströmungen in Rich tung auf die jeweilige Radbremse erzeugen. Sowohl im Bereich der vorderen Enden der Luftleitrinnen 12 und 13 als auch in ihrem weiteren Verlauf ist dafür gesorgt, daß kei ne Strömungsablösung erfolgt; beispielsweise sind Übergänge gut verrundet. Dazwischen bildet der Spoilerbereich 8 mit einer nach hinten gezogenen gekrümmten Unterseite oder Unterfläche gleichsam eine aerodynamische Verkleidung für den Motorraumbereich, so daß insgesamt gesehen durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine nachteilige Erhö hung c_w-Werts vermieden ist.In deviation from the prior art discussed at the outset, the front spoiler 4 has wheels 10 and 11 in front of the wheels 5 and 6 , that is to say in front of the associated wheel arches, in the direction extending towards the rear on the wheel brakes, in the direction of the Lane 9 open air channels 12 and 13 are formed. As explain still with reference to FIG. 2, the Luftleitrinnen have 12 and 13 an outgoing from a minimum value at its front end, in the rearward direction increasing the course of their peak height above the road surface 9 so that they exceed the cooling air flows in Rich produce on the respective wheel brake. Both in the area of the front ends of the air channels 12 and 13 and in their further course it is ensured that no flow separation takes place; for example, transitions are well rounded. In between, the spoiler area 8 forms, with a rearward curved underside or lower surface, as it were, an aerodynamic covering for the engine compartment area, so that overall an adverse increase in c _w value is avoided by the measures according to the invention.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist der Frontspoiler allgemein mit 20 bezeich net. Auch hier besitzt er einen mittleren, sich etwa über 75% der Fahrzeugbreite er streckenden, relativ weit nach unten gezogenen Bereich 21, der dünnwandig und damit elastisch ausgeführt ist. Vor den vorderen Radhäusern, von denen in Fig. 2 nur das mit 22 bezeichnete erkennbar ist, erkennt man demgegenüber einen höhenmäßig hochgezo genen Bereich 23 des Spoilers. In diesem Ausführungsbeispiel ist die dem Radhaus 22 zugeordnete Luftleitrinne 24 - Entsprechendes gilt natürlich für die Luftleitrinne vor dem rechten vorderen Radhaus - in ein zusätzliches Teil 25 integriert, das vorne mit dem Haken 26 zum Eingriff in eine Ausnehmung oder dgl. im Spoiler 20 versehen ist, während das Teil 25 einen entsprechend der Radhauskontur hochgezogenen hinteren Be reich 27 aufweist, der mit dem Radhaus verschraubt ist. Damit ist also eine einfache Montage- bzw. Demontagemöglichkeit für die die Luftleitrinnen bildenden Bauteile gege ben.In the embodiment of FIG. 2, the front spoiler is generally designated 20 with net. Here, too, it has a central region 21 , which extends about 75% of the vehicle width and extends relatively far downward, which is thin-walled and thus elastic. In front of the front wheel arches, of which only the one labeled 22 can be seen in FIG. 2, on the other hand, one can see a region 23 of the spoiler that is raised in terms of height. In this exemplary embodiment, the air guide channel 24 assigned to the wheel house 22 - the same naturally applies to the air guide channel in front of the right front wheel house - is integrated in an additional part 25 which is provided at the front with the hook 26 for engaging in a recess or the like in the spoiler 20 , while the part 25 has a raised rear area 27 corresponding to the wheel arch contour, which is screwed to the wheel arch. So that is a simple assembly and disassembly option for the components forming the air guiding channel ben.

Betrachtet man nun die Form der Luftleitrinne 24 im einzelnen, so erkennt man aus Fig. 2 deutlich, daß ihr vorderes Ende relativ niedrig, nämlich etwa in Höhe der Unter seite des Spoilerbereichs 23, liegt, während sich in Richtung auf das Radhaus 22 sowohl die Höhe des Scheitels ihrer Krümmung als auch ihre Breite, also insgesamt ihr Strö mungsquerschnitt, vergrößert. Auch diese Querschnittsvergrößerung erfolgt in allen Ein zelheiten kontinuierlich; dasselbe gilt für den Übergang zwischen dem vorderen Ende der Luftleitrinne 24 einerseits und der davorliegenden Partie des Spoilers 20.Looking now at the shape of the air channel 24 in detail, it can be seen from Fig. 2 clearly that its front end is relatively low, namely approximately at the level of the underside of the spoiler area 23 , while both towards the wheel house 22 The height of the apex of its curvature and its width, that is to say its flow cross-section as a whole, are enlarged. This enlargement of the cross-section also takes place continuously in all of its details; the same applies to the transition between the front end of the air channel 24 on the one hand and the part of the spoiler 20 in front of it.

Mit der Erfindung ist demgemäß ein Kraftfahrzeugfrontend gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 geschaffen, das sowohl hinsichtlich der Spoilerwirkung als auch hin sichtlich der Kühlwirkung für die Radbremsen optimiert ist.Accordingly, the invention is a motor vehicle front end according to the preamble of Claim 1 created, both with regard to the spoiler effect as well the cooling effect for the wheel brakes is clearly optimized.

Claims

1.Front end of a motor vehicle with a transverse front spoiler with its underside which determines the height of the underbody flow during driving operation, with air guiding channels which are essentially open in the direction of the roadway and are arranged in front of front wheelhouses for directing cooling air flows to front wheel brakes and whose apex distance from the roadway, starting from a minimum value at the front channel ends, continuously increasing in the direction of the respective wheel house, characterized in that the front channel ends are arranged higher than the underside of the front spoiler ( 4 ), which forms a bottom area ( 8 ) between them extends the air guide channels ( 12, 13 ).

2. Front end according to claim 1, characterized in that the region ( 8 ) of the front spoiler is resilient.

3. Front end according to claim 1 or 2, characterized in that the air guide channels ( 12, 13 ) in the front spoiler ( 4 ) are molded.

4. Front end according to claim 1 or 2, characterized in that the air guiding channels ( 24 ) are formed in additional components ( 25 ) which are detachably connected to other parts ( 20, 22 ) of the front end.

5. Front end according to claim 4, characterized in that the components ( 25 ) carry front clips and / or hooks ( 26 ) for engagement on the front spoiler ( 20 ) and the rear of the wheel arch contour have corresponding raised areas ( 27 ) for screwing with the respective wheel house ( 22 ) are set up.