DE4401811A1 - Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Pa­ tentanspruchs 1.

Ein gattungsgemäßes Fahrzeug ist bekannt aus der EP-00 52 291-B1. Diese zeigt im Vorderwagenbereich eines Kraftfahrzeuges eine Bat­ terie, die als Schwingungstilger auf einem Frontend befestigt ist, um insbesondere die nachteiligen Auswirkungen der von einer Brennkraftmaschine im Leerlaufbetrieb auf den Fahrzeugaufbau übertragenen Schwingungen wirkungsvoll reduzieren zu können. Auf einem ähnlichen Prinzip beruht die in der DE-35 21 677-C2 (B60K11/00) beschriebene Einrichtung. Bei dieser ist die Lagerung eines Kühlers auf einem Querträger so ausgeführt, daß Biege­ schwingungen in der Fahrzeugkarosserie wirksam getilgt werden.

Zur Abrundung des Standes der Technik wird noch auf die DE-34 33 255-C2 (F16F15/04) und die EP-03 05 891-B1 (F01N7/08) hingewiesen. In diesen wird ebenfalls das Problem der Schwin­ gungsanregung durch Antriebsaggregate grundlegend abgehandelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei gattungsgemäßen Kraftfahrzeugen mit einem nur geringen Konstruktionsaufwand wir­ kungsvoll dafür zu sorgen, daß insbesondere im Bereich niedrige­ rer Drehzahlen des Antriebsaggregates Dröhnschwingungen im Fahr­ zeugaufbau weitestgehend vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten zweckmäßige Wei­ terbildungen der Erfindung.

Durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagenen Maßnahmen wird eine schwingungstechnische Entkopplung des Quer­ trägers von den Längsträgern erreicht. Dadurch wird zum einen be­ wirkt, daß der Querträger selbst insbesondere in den kritischen Leerlaufdrehzahlbereichen selbst nicht mitschwingt. Wesentlich ist aber auch, daß durch diese Maßnahme die erste Biegeeigenfre­ quenz der Karosserie reduziert ward und somit eine günstige Ver­ stimmung des gesamten Fahrzeugaufbaus erreicht wird. Im Unter­ schied zu den gattungsgemäßen Fahrzeugen wird also gezielt auch das Schwingungsverhalten des Fahrzeugaufbaus selbst verändert, um für die durch das Antriebsaggregat in Schwingungen versetzten Massen ein günstiges Schwingungsverhalten einstellen zu können. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sie problemlos in bereits bestehende Fahrzeugkonzepte integriert wer­ den kann.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1: schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeuges,

Fig. 2: eine Ansicht II-II gemäß Fig. 1 und

Fig. 3: eine Variante des Fahrzeugs gemäß Fig. 1.

Gleiche Teile sind in allen Figuren gleich beziffert.

Man erkennt in Fig. 1 ein insgesamt mit 1 bezeichnetes Fahrzeug, das hier im wesentlichen einen ersten Längsträger 2 und einen zweiten Längsträger 3 aufweist, die unter anderem mittels eines als Frontend 4 ausgebildeten Querträgers miteinander verbunden sind. Auf Motorlagern 5 und 6 ist ein Antriebsmotor 7 gelagert, der über Vorderachselemente 8 und 9 mit Antriebsrädern 10 und 11 verbunden ist. Die unmittelbare Ankopplung des Frontends 4 an die Längsträger 2, 3 erfolgt über erfindungsgemäße Lagerelemente 12 und 13. Diese sind aus einem gummielastischen Werkstoff gehalten und sind in ihrer Hauptdämpfungsrichtung an den dominierenden An­ regungen des Antriebsmotors 7 orientiert. Im vorliegenden Falle ist beispielsweise der Antriebsmotor 7 als Hubkolben-Brennkraft­ maschine ausgebildet, bei der die Hubkolben in einer Laufrichtung parallel zu der im Koordinatenkreuz 14 angegebenen Richtung Z laufen. Dementsprechend ist erfindungsgemäß die Steifigkeit der elastischen Lagerelemente 12 und 13 in Richtung der Achse Z (siehe Fig. 2) so bemessen, daß im Hinblick auf eine von dem An­ triebsmotor 7 erzeugte charakteristische Frequenz eine überkriti­ sche Lagerung des Frontends 4 gegenüber dem Aufbau des Fahrzeugs 1 erreicht wird. Zur Vorgabe einer solchen charakteristischen Frequenz kann beispielsweise der Drehzahlbereich des Antriebsmo­ tors 7 in Klassen unterteilt werden. Versuchstechnisch ist dann zu ermitteln, ab welcher Drehzahlklasse die Brennkraftmaschine überwiegend, beispielsweise 80% der gesamten Betriebsdauer, be­ trieben wird. Eine vereinfachte Vorgabe für die charakteristische Drehzahl kann auch die jeweilige Leerlaufdrehzahl eines bestimm­ ten Brennkraftmaschinentyps sein.

Wesentlich an der hier vorgeschlagenen schwingungstechnischen Entkopplung ist die Anbindung des Frontends 4 vor dem vorderen Schwingungsknoten der ersten Biegeeigenform der hier nicht weiter bezifferten Fahrzeugkarosserie. Bei einem in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Lagerelemente 12 und 13 materialeinheitlich durch elastische Bereiche des Frontends 4 gebildet. Auf den gesonderten Einbau von Lagerungselementen kann dann verzichtet werden.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß durch einfaches Hinzufügen des Lagerelementes 12 zwischen Frontend 4 und Längsträger 3 die ge­ wünschte Entkopplung des Frontends 4 und auch Veränderung der Ka­ rosserie-Biegeeigenfrequenz erreicht werden kann. Diese Maßnahme bewirkt eine deutliche Reduzierung der vom Antriebsmotor 7 erreg­ ten Karosserieschwingungen und -dröhngeräusche insbesondere im Leerlaufdrehzahlbereich.

Die Variante in Fig. 3 zeigt einen Metallstoßfänger 15, der steif mit den Längsträgern 2, 3 verbunden ist. Über die Lagerele­ mente 12 und 13 ist hier das Frontend 4 gegenüber dem Metallstoß­ fänger 15 entkoppelt und somit nur mittelbar mit den Längsträgern 2, 3 verbunden. Für die Bemessung der Steifigkeit der Lagerelemente 12, 13 sind dabei die Massen von Scheinwerfern 16, 17, einem Küh­ lergrill 18 und einem Lüfter 19 (allesamt im Frontend 4 einge­ baut) berücksichtigt worden.

Claims (8)

1. Fahrzeug (1) mit wenigstens einem Längsträgerpaar (2, 3), auf dem ein Schwingungen erzeugendes Antriebsaggregat (Antriebsmotor 7) gelagert ist, und mit wenigstens einem Quer­ träger (Frontend 4), dadurch gekennzeichnet, daß

• - der Querträger (Frontend 4) über elastische Lagerelemente (12, 13) zumindest mittelbar mit dem Längsträgerpaar verbun­ den ist,
• - die Ausrichtung der Lagerelemente (12, 13) an den dominie­ renden Anregungen des Antriebsaggregates (Antriebsmotor 7) orientiert ist,
• - die Elastizität der Lagerelemente so bemessen ist, daß im Hinblick auf eine von dem Antriebsaggregat (Antriebsmotor 7) erzeugte charakteristische Frequenz eine überkritische La­ gerung vorliegt.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (Frontend 4) im Bereich einer Fahrzeugachse an den Längsträgern (2, 3) angelenkt ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger (Frontend 4) in Richtung der freien Enden der Längsträger (2, 3) vor der Vorderachse (Vorderachselemente 8, 9) angeordnet ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Querträger ein Frontend (4) ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Frontend Tragelemente für Einbauteile aufweist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein­ bauteil ein Kühlergrill (18) ist.

7. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein­ bauteil ein Scheinwerfer (16, 17) ist.

8. Fahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ein­ bauteil ein Lüfter (19) ist.