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Die
vorliegende Erfindung hat einen aerodynamischen Stabilisator für Kraftfahrzeuge
zum Gegenstand.
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Solche
Deflektoren, die aus Front- oder Heckspoilern bestehen, die am unteren
Teil der Kühlerhaube
oder hinten an der Karosserie oder dem Chassis angebracht sind,
sind bekannt. Diese Spoiler haben die Wirkung, das Fahrzeug aerodynamisch an
den Boden anzudrücken,
um die Reifenhaftung auf der Strasse zu verstärken und dadurch die Motorik,
die Lenkwirkung und die Strassenlage des so ausgerüsteten Fahrzeugs
zu verbessern.
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Diese
Spoiler haben jedoch wichtige Nachteile, insbesondere für Renn-
oder Rallyefahrzeuge. Sie erhöhen
das Gewicht des Fahrzeugs, sind schwierig so am Fahrzeug zu befestigen,
dass sie den Kräften
widerstehen, denen sie ausgesetzt sind, und was die Frontspoiler
betrifft, sind diese sehr empfindlich und sind beim geringsten Stoss
verdorben.
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In
den Dokumenten FR 2 165 068, NL 9 400 637 und FR 1 432 646 wird
ein Stabilisator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart.
Sie alle beschreiben Vorrichtungen, die dafür bestimmt sind, die Aerodynamik
rund um die Räder
des Motorfahrzeugs zu verbessern. Diese Vorrichtungen bestehen aus
einem Staublech, das im Gegensatz zu den oben erwähnten Spoilern
im Raum zwischen dem Rad und der Karosserie des Fahrzeugs angeordnet
ist. Die vorgeschlagenen Vorrichtungen sind jedoch alle im Verhältnis zu
der Wirkung, die sie hervorbringen, und zum Platz, der für sie bestimmt
ist, verhältnismässig breit
und gross. Ausserdem erlaubt es die Gestalt dieser Vorrichtungen
nicht, die erwünschte
Wirkung bestmöglich
zu optimieren.
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Die
vorliegende Erfindung hat das Ziel, einen aerodynamischen Stabilisator
für Kraftfahrzeuge
zu realisieren, der leicht ist, wenig Platz beansprucht, einfach
am Fahrzeug befestigt werden kann, gegenüber Stössen wenig empfindlich ist,
wenig kostet und beim Luftdurchgang wenig oder keinen Widerstand verursacht,
daher das Fahrzeug nicht bremst.
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Die
vorliegende Erfindung hat einen aerodynamischen Stabilisator für Kraftfahrzeuge
zum Gegenstand, der sich durch die in Anspruch 1 aufgezählten Merkmale
auszeichnet.
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Die
beigefügte
Zeichnung veranschaulicht schematisch und beispielhaft mehrere Ausführungsformen
eines aerodynamischen Stabilisators. Die Erfindung wird nur mit
der 7 bis 9 veranschaulicht.
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1 veranschaulicht
teilweise und von der Seite ein Fahrzeug, das mit einer ersten Ausführungsform
des aerodynamischen Stabilisators ausgerüstet ist.
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2 ist
eine perspektivische Teilansicht eines Radkastens, der mit dem Stabilisator
der 1 ausgerüstet
ist.
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3 veranschaulicht
eine zweite Ausführungsform
des Stabilisators.
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4 veranschaulicht
perspektivisch eine dritte Ausführungsform
des Stabilisators an einem F1.
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5 ist
eine Draufsicht nach 4.
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6 ist
eine Vorderansicht nach 4.
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7 ist
eine perspektivische Ansicht des vorderen linken Radkastens eines
Fahrzeugs, das mit einer Ausführungsform
des erfindungsgemässen Stabilisators
ausgerüstet
ist.
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8 ist
eine Draufsicht des Stabilisators der 7.
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9 ist
eine Draufsicht eines Stabilisators gemäss der erfindungsgemässen Ausführungsform, jedoch
dafür bestimmt,
einen hinteren Radkasten des Fahrzeuges auszurüsten.
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In 1 sieht
man den vorderen linken Abschnitt eines Kraftfahrzeugs mit der Karosserie 1 und dem
vorderen Radsatz 2, auf ein Fahrgestell montiert. Jedes
Rad 2 ist drehbar montiert, die Vorderräder lassen sich in einem in
der Karosserie 1 vorhandenen Radkasten 3 nach
links oder rechts lenken. Dieser Radkasten 3 bildet einen
Hohlraum, der zur Aussenseite des Fahrzeugs hin offen ist und in
dem sich das Rad frei drehen und frei einschlagen lässt. Dieser
Radkasten ist auch nach unten hin offen und erstreckt sich tatsächlich von
der Bodenfreiheit des Fahrzeugs 4 bis zu einem Scheitelpunkt 5 etwas über dem
Reifen 5 des Rades 2.
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Während das
Fahrzeug sich bewegt und insbesondere wenn die Bewegungsgeschwindigkeit gross
ist, bilder sich eine Luftzirkulation um die Räder 2 im Radkasten 3 aus,
die dahingehend wirkt, die Kraft, mit der das Rad 2 und
der Reifen 6 auf dem Boden lasten, zu verringern, was die
wohlbekannten Nachteile eines Haftungsverlustes, einer verringerten Motorik,
Strassenlage und Lenkbarkeit verursacht.
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Der
erfindungsgemässe
Stabilisator, der aus einem Staublech 7 besteht, das im
vorderen Abschnitt des Radkastens 3 zwischen der Bodenfreiheit 4 und
dem Scheitelpunkt 5 des Radkastens und bevorzugt auf den
vorderen Abschnitt dieses Radkastens montiert ist, erlaubt es, die
Luftströmung
im Radkasten zu modifizieren und die auftreibende oder destabilisierende
Wirkung dieser Luftströmung
zu verringern. Daher wird dem Rad 2 seine Bodenhaftung wie
auch seine Motorik und seine Lenkwirkung zurückgegeben. Die Strassenlage
des Fahrzeuges wird so wiedergewonnen.
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Das
Staublech 7 besteht zum Beispiel aus Flachstahl oder einem
Stab, der an der Karosserie im vorderen Abschnitt des Radkastens
angebracht ist und sich im Wesentlichen quer über die ganze oder einen Teil
der Breite des Radkastens erstreckt. Bevorzugt erstreckt sich dieses
Staublech 7 zumindest über
eine Länge,
die der Breite des Reifens 6 entspricht.
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Dieses
Staublech 7 kann gerade sein oder die Gestalt einer gebrochenen
oder Wellenlinie aufweisen. Seine Höhe hängt von der Stelle im Radkasten
ab, an der es angebracht ist, sowie vom Abstand, den der Reifen
an dieser Stelle vom Radkasten hat.
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In
Abwandlungen könnte
dieses Staublech 7 aus einem Gitter oder einem durchbrochenen
Blech bestehen.
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In
anderen Abwandlungen können
die Gestalt und die Abmessungen des Staubleches variieren. An seiner
freien, dem Reifen zugewandten Kante kann dieses Staublech eine
gekrümmte
Gestalt aufweisen, die im Wesentlichen parallel zur Peripherie des
Reifens ist.
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Es
ist offensichtlich, dass mehrere Staubleche vorgesehen werden können, die
entlang der Radkastenwandung angeordnet sind. In diesem Falle können die
Staubleche hintereinander oder im Zickzack angeordnet sein.
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In
allen Ausführungsformen
und Varianten besteht das Ergebnis der Anbringung dieser Staubleche
immer in einer Abwandlung der Luftströmung, die in diesem Radkasten
zirkuliert, und zwar in dem Sinne, den durch diese Luftströmung auf
das Fahrzeug aus geübten
Auftrieb zu verringern.
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Die
Befestigung der oder der Staubleche kann durch Schweissen, Kleben,
mit Schrauben oder jedem anderen, hinlänglichen Mittel erfolgen.
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Ein
solcher Stabilisator ist preiswert, leicht zu realisieren und am
Fahrzeug anzubringen, bietet für die
Bewegung des Fahrzeugs keinen Widerstand und ist darüber hinaus
gegen Stösse
geschützt
und unsichtbar.
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Das
Fahrzeug kann mit einem solchen Stabilisator lediglich an seinen
Vorderrädern,
an seinen Vorder- und Hinterrädern
oder lediglich an seinen Hinterrädern
ausgerüstet
werden.
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Bei
Fahrzeugen mit Spritzgusskarosserie kann das den Stabilisator bildende
Staublech ein integrierender Bestandteil des Karosserieteils sein,
der den Radkasten bildet.
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In
dieser ersten Ausführungsform
sind das oder die Staubleche quer zum Fahrzeug angeordnet, also
im Wesentlichen parallel zur Radachse.
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3 veranschaulicht
eine zweite Ausführungsform
des aerodynamischen Stabilisators. Auch hier wird dieser Stabilisator
durch ein Staublech 8 bzw. einen kleinen Flügel gebildet,
ist aber an der Rückseite 9 des
Radkastens 3 befestigt oder bei der Herstellung, damit
integriert ausgebildet worden. Somit befindet sich dieses Staublech
im seitlichen Raum zwischen dem Reifen und der Rückseite 9 des Radkastens.
Bevorzugt ist diesen Staublech 8 um einen Winkel zwischen
20° und
60° zur
Rollebene des Fahrzeuges nach hintere geneigt.
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Durch
die Gegenwart dieses Staublechs werden die Turbulenzen im Radkasten
verändert, und
ein Unterdruck wird im Raum zwischen dem Rad 6 und der
Rückseite 9 des
Radkastens hervorgerufen, der ausser einer besseren Fahrzeugstabilität die Kühlung der
Bremsen begünstigt.
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In
dieser zweiten Ausführungsform
sind das oder die Staubleche senkrecht zur Radachse angeordnet,
d.h. im Wesentlichen in einer Ebene parallel zur Längsachse
des Fahrzeugs.
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Die
dritte Ausführungsform
des dynamischen Stabilisators ist in den 4, 5 und 6 veranschaulicht
und dafür
bestimmt, Renn- und Formel 1-Wagen auszurüsten. Diese Fahrzeuge weisen keinen
eigentlichen Radkasten auf, es ist aber zu sehen, dass der Raum
zwischen dem vorderen Abschnitt des Aufbaus bzw. der Schnauze des
Fahrzeugs und der Reifen ebenfalls ein Ort von Turbulenzen und Überdruck
ist.
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Diese
Turbulenzen können
beseitigt werden, und man kann einen Unterdruck zwischen den Reifen und
der Karosserie erzeugen, indem Staubleche 10 auf den Radstützen 11, 12 angebracht
werden. Diese Staubleche 10 haben die Gestalt von kleinen
Platten, die um einen Winkel zwischen 0° und 60°, bevorzugt von 45° zur Rollebene
des Fahrzeugs nach hinten geneigt sind. In der veranschaulichten
Ausführungsform
sind zwei Staubleche 10 angebracht, eines auf der oberen
Stütze 11 und
das andere auf der unteren Stütze 12 aber
in Varianten könnte
ein einziges Staublech auf einer der Befestigungsstreben 11 oder 12 vorgesehen
werden. Im veranschaulichten Beispiel sind ferner die Staubleche 10 an
hinteren Arm der Befestigungsstreben 11, 12 angebracht,
aber sie könnten
auch am vorderen Arm dieser Befestigungsstreben angebracht sein.
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Durch
das Vorhandensein dieser Staubleche 10 wird die Abfuhr
von Luft aus dem Raum zwischen dem Rad und der Karosserie begünstigt,
wodurch das Rad stabilisiert wird das seine Haftung wiedergewinnt,
und insbesondere ein Unterdruck hervorgerufen wird der Luft über das
Rad hinweg ansaugt, was eine bessere Kühlung der Bremsen ermöglicht.
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Es
versteht sich, dass diese Staubleche ebenso an den Befestigungsstreben
der Hinterräder angebracht
werden können.
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Diese
Staubleche erstrecken sich bevorzugt im Wesentlichen parallel zur
Längsachse
des Fahrzeugs, könnten
aber in Varianten auch quer geneigt sein.
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In
einer Abwandlung könnten
die Staubleche 10, anstatt auf den Aufhängestreben des Rades angebracht
zu sein, an der Karosseriewandung, die der Innenseite des Rades
zugewandt ist, befestigt oder integral damit gefertigt sein.
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In
den beschriebenen Ausführungsformen sind
die Staubleche eben; es ist offensichtlich, dass sie in Abwandlungen
auch ein Profil und/oder eine aerodynamische Gestalt aufweisen könnten.
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Ausserdem
hängen
das Gewicht und die Abmessungen der Staubleche offensichtlich vom
Fahrzeug ab, an dem sie angebracht sind.
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7 bis 9 veranschaulichen
eine erfindungsgemässe
Ausführungsform
des Staublechs bzw. aerodynamischen Stabilisators.
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In
dieser Ausführungsform
sind die Abmessungen des Staublechs gering. Die Staubleche, die dafür bestimmt
sind, die vorderen Radkästen
auszurüsten,
und in 8 veranschaulicht sind, weisen die Gestalt eines
Winkeleisens auf, dessen rechtwinkliger Abschnitt für die Befestigung
bestimmt ist, während
der andere Flügel 20 die
allgemeine Gestalt eines rechtwinkligen Dreiecks aufweist, dessen
zwei Spitzen abgerundet sind. Die Länge dieses Staublechs ist von
einer Grössenordnung
von 20 bis 25 mm, während
seine Breite zwischen 7 und 15 mm beträgt.
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Dieses
Staublech ist im Radkasten befestigt, wie in 7 veranschaulicht,
und zwar auf einer Geraden, die durch die Radachse geht und einen
Winkel von etwa 45° zur
Unterseite des Wagenkastens bildet. Ausserdem ist dieses Staublech
so befestigt, dass seine aktive Oberfläche 20 sich im Wesentlichen
senkrecht zum Radkasten erstreckt und seine grössere Breite zum Inneren des
Radkastens hin liegt. Das Staublech ist so angeordnet, dass es der Aussenkante
des Reifens zugewandt ist bzw. auf dem Aussenrand des Radkastens
sitzt.
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Das
hintere Staublech, mit dem das gleiche Fahrzeug ausgerüstet ist,
wird in 9 veranschaulicht. Seine aktive
Oberfläche 21 ist
etwas grösser, nämlich 25
bis 35 mm lang und 10 bis 15 mm breit, aber seine Anordnung im hinteren
Radkasten ähnelt der
Anordnung des vorderen Staublechs bezüglich des Radkastens.
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Versuche
haben gezeigt, dass überraschenderweise
solche kleinen Staubleche, die sich bei weitem nicht über die
ganze Breite des Reifens erstrecken, sondern nur über etwa
1/10 seiner Breite, einen Wirkungsgrad besitzen, der noch beachtlicher
ist als der von Staublechen mit einer Breite, die im Wesentlichen
der des Reifens entspricht.