DE7245709U - Einrichtung an kraftfahrzeugen zur erhoehung der bodenhaftung bei nasser strasse bzw. zur minderung der auswirkung des sog. aquaplaning - Google Patents

Description

DR. INQ. HANS LICHTI · DIPL.-INQ. HEINER LICHTI Lj-

PATENTANWÄLTE

KARLSRUHE-DURLACH · QRÖTZINQER STRASSE

TELEFON (07Ml 4 11 24

12· Dez. 1972 2507/72

Helmut Dantes 75 Karlsruhe, Koblenzerstr. 10

Einrichtung an Kraftfahrzeugen zur Erhöhung der Bodenhaftung·.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an Kraftfahrzeugen zur Erhöhung der Bodenhaftung bei nasser Straße bzw. zur Minderung der Auswirkungen des sog. "Aquaplaning".

Der Effekt des Aquaplaning bei regennasser Straße ist hinlänglich bekannt. Er führt au einer Minderung der Bodenhaftung, da das zwischen der Lauffläche des Reifens und der Straße vorhandene Wasser ei .en Gleitfilm bildet« auf dem das Fahrzeug ins Rutschen kommen kann. Da Wasser ein im wesentlichen inkompressibles Medium ist, das sich also im Profil der Lauffläche nicht verdichten läßt, sind spezielle Profile entwickelt worden, ir.it Hilfe der das Wasser auf Grund

- 2 - 2507/72

der Druckerhöhung nach der Seite hin abgeleitet werden soll· Dieser Zweck wird zwar bei relativ nie tu-JL gär Fahrgeschwindigkeit durch einige spezielle Reifenprofile befriedigend erfüllt, kann jedoch bei hoher Fahrgeschindigkeit nicht mehr erreicht, werden, da dann das pro Zeiteinheit zwischen Reifen und Straße eingeschlossene Wasservolumen größer ist als die durch die entsprechende Profilierung nach der Seite hin abführbare Wassermenge. Aus diesem Grund ist die Gefahr des "Aquaplaning" insbesondere bei höherer Geschwindigkeit besonders groß.

Alle bekannten Maßnahmen zur Verhinderung des Aquaplaning bzw. zur Minderung seiner Auswirkungen beschränken sich auf eine mehr oder minder komplizierte Profilgebung des Reifons, um dadurch die zwischen Reifen und Straße vorhandenen Verhältnisse in irgendeiner Weise zu beeinflussen. Di.·* Erfindung geht demgegenüber von folgender Erkenntnis ausX

Bei einem auf einem Wasserfilm umlaufenden, von einem Kotflügel umgebenen Rad wird ein großer Teil des Wassers vom Reifen hoeingerissen und nach hinten weggeschleudert. Dabei wird eine nicht geringe Menge in den Innenraum des Kotflügels etwa tangential vom Reifen abgeschleudert. Ferner bleibt eine gleichfalls nicht geringe Menge im Profil des Reifens haften und wird von diesem auf einem Teil seiner Bewegungsbahn als Film mitgenommen und erst in seinem in Fahrtrichtung vorderen Bereich in den Innenraum des Kotflügels gespritzte

Dieses in den Innenraum des Kotflügels abgeschleuderte Wasser läuft praktisch ringförmig im Kotflügel, und zwar in Umlaufrichtung des Rades, um und läuft schließlich an der in Fahrtrichtung vorderen Unterkante des Kotflügels nach unten ab. Da auf dieses an der vorderen Unterkante des Kotflügels ablaufende Wasser der Fahrtwind wirkt, wird dieses wieder in

- 3 - 2507/72

Richtung auf den Reifen geschleudert und setzt das Profil zuzindsst teilweise bereits nieder ir.it Wasser voll, bevor es die Straßenoberflache erreicht hat. Wenn also das Profil auf die Strauenoberflache kommt, ist es zumindest teilweise mit Wasser vollgesetzt mit der Folge, daß der durch die Profilgebung verfolgte Zweck nur unzureichend erfüllt wird· Dies läßt sich leichterdings an Fahrzeugen, a.B. Rennwagen, feststellen, die keine Kotflügel besitzen. Bei solchen Fahrzeugen wird ein regelrechter Wasserschleier etwa vom Scheitel«« punkt des Reifens schräg nach oben abgeschleudert. Hierbei handelt es sich um das vom Reifen selbst mit hochgerissene Wasser, welches durch die Zentrifugalkräfte und den Fahrtwind schließlich nach oben abgelenkt wird. Bei elne^i Fahrzeug mit Kotflügel läuft dieses gesamte Wasser im Kotflügel um und wird vorne wieder auf den Reifen aufgeschleudert.

Während ein Rennwagen ohne Kotflügel auch bei regennasser Straße mit hoher Geschwindigkeit ohne Gefahr gefahren werden kann, go» rät ein normaler Personenkraftwagen selbst mit höherem Eigengewicht bei erheblich geringerer Geschwindigkeit ins Schleudern. Dieser Effekt ist jedenfalls nicht allein durch das Profil der Rennreifen bedingt.

Von dieser Erkenntnis ausgehend schlägt die Erfindung eine Einrichtung vor, die sich auszeichnet durch mindestens ein an der Innenseite jedes Kotflügels im Bereich der unteren, In Fahrtrichtung vorderen Kante angeordnetes, in Richtung auf das Rad vorragendes und schräg zu dessen Umlaufrichtung angestelltes Leitblech. In bevorzugter Ausführungsform sind an der Innenseite des Kotflügel« mehrere Leitbleche ir. Umfangsrichtung mit Abstand angeordnet.

2507/72

nuroh die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Leitbleche wird der im Kotflügel umlaufende Wasser^xüg unt erbrochen, und nach der Seite hin abgeführt, so daß dieses Wasser nicht in Fahrtrichtung vor dem Reifen wieder austreten und durch den Fahrtwind auf diesen aufgeschleudert werden kann_c Es ist damit sichergestellt, daß der Reifen mit einem wirk» lieh freien Profil auf die Straßenoberfläche gelangt, dem« zufolge also ein größeres Aufnahmevermögen für das auf der Straße stehende ksser hat mit der Folge, daß das Aquaplaning jedenfalls erst bei erheblich größerer Wasserschicht bzw· erheblich höherer Fahrgeschwindigkeit eintritt. Hiermit wird ein wesentlicher Beitrag zur Sicherheit geleistet*

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Leitbleche von der Außenseite Ies Fahrzeugs zu dessen Läügä*· achse in XTmI auf richtung des «iades angestellt, so daß das etwa in UmIaufrichtung auf die Leitbleche auftreffende Wasser nach innen abgeleitet wird und an der im wesentlichen senk« rechten Innenwand des Kotflügels herunterläuft. Es wird auf diese Weise ferner vermieden, daß das Spritzwasser über die Begrenzung der Karosserie nach außen abgeschleudert und dadurch Passanten oder Fahrzeuge verschmutzt werden. Die Leitbleche können in gleichmäßigem Abstand angeordnet werden. Der Abstand kann auch in unterschiedlichen Bogenwinkeln mit Bezug auf das Rad gewählt werden, um die Anzahl der Leitbleche der je Bogenwinkel etwa anfallenden Wassermenge anzupassen. Bei« spielsweise kann der Abstand im rückwärtigen Bereich des Kot« flügeis geringer sein als im vorderen. Es sei noch erwähnt, daß mit der UmIaufrichtung stets die Drehrichtung des Rades bei Vorwärtsfahrt gemeint ist.

Die Leitbleche können entweder auf das Kotflügelblech aufge« setzt oder aber auch durch entsprechende Profilierung des Kotflügelblechs hergestellt sein.

7243709 ie. 5.73

- 5 - 2507/72

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in schematiceher AiiS±Ci?v Hi»»· Zeichnung daricestellt. Hierbei zeigen ί

Figur 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugrades mit aufgeschnittenem Kotflügel und

Figur 2 eine Ansicht von unten in den Kotflügel ohne Had.

Das aus Nabe 1, Raddeckel 2 und Reifen 3 bestehende Rad läuft in einem Kotflügel 4 um, wobei es gleichgültig ist, ob es sich um einen gesondert angesetzten Kotflügel oder aber um einen in die Karosserie eingeformten Radlauf hai -dt. In der Zeichnung ist die teilzylindrische Innenwand des Kot-

zwisichen Reifen 3 «r.d Innenwand 5 kann etwas größer als üblich gewählt sein·

Auf der mit 6 bezeichneten Fahrbahn ist eine Wasserschicht 7 angedeutet, die in Fahrtrichtung 8 vor dem Reifen etwas dicker ist als hinter dem Reifen, da das Wasser teilweise nach hinten weggespritzt wird. Zwischen der Lauffläche des Reifens 3 und d6r Fahrbahn 6 ist im Bereich der Bodenberührung kein Wasserfilm dargestellt, was also den optimalen Verhältnissen entspricht,, die jedoch in der Praxis nur selten ge geb.; - sind.

Iü Figur 1 ist die Wasserbewegung bei Umlauf des Rades 1, 2 und 3 in Richtiong 9 in einem herkömmlichen Kotflügel mit dünnen Strichen angedeutet. Der !Steifen 3 verdrängt einen Teil des auf der Fahrbahn 6 stehenden Wassers etwa senkrecht zur Zeichenebene. Ein weiterer großer Anteil wird in Richtung der Linien 10 unter einem Winkel von etwa 3° nach hinten hochgeschleudert, und zwar an die Unterseite des Chassis. Derjenige Anteil des Wassers, der höher als die hintere Unterkante 11 des Kotflügels abgeschleudert wird, gelangt in den Innenraum des Kotflügels. Ein weiterer nicht geringer Anteil haftet als Film 12 auf dem Reifen 3 und wird von diesem mit

724570910.5.73 "⁶"

- 6 - 2507/72

hochgenommen. Dieses im Profil sitzende Wasser wird beim weiteren Umlauf tangential abgeschleudert, so daß die Dicke des Films 12 in Uralaufrichtung ständig abnimmt. Dieses auf dem Reifen haftende Wasser ist etwa im in Fahrtrichtung 8 vorderen Drittel des Reifens vollständig in den Kotflügel Innenraum abgeschleudert worden.

Das in den Innenraum des Kotflügels k gelangende Wasser läuft etwa in Form eines Rings 12" in Umlaufrichtung 9 das Reifens um. An der in Fahrtrichtung vorderen Unterkante 13 des Kotflügels tritt dieses Wasser aus und wird auf Grund des in Richtung des Pfeils I^ wirkenden Fahrtwindes auf den Reifen 3 aufgeschleudert. Dabei dringt es bevorzugt in das Profil ein, so daß dort wieder ein Film 12' entsteht. Dieser Abschnitt des Reifens gelangt also praktisch irit gefülltem Profil wieder auf die Fahrbahn 6.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind nun an der Innenwand 5 des Kotflügels k mehrere Leitbleche 15 quer zur Umlaufrichtung 9 des Reifens 3 angeordnet und in dieser Richtung schräg zur Fahrzeuglängsachse angestellt. Diese Leitbleche 15 stauen den im Kotflügel k umlaufenden Wasserring auf und führen das Wasser nach der Seite hin ab. Theoretisch würde ein solches Leitblech 15 an der vorderen Unterkante 13 des Kotflügels ausreichen. In der Praxis ergibt sich jedoch eine größere Wirkung durch mehrere solcher Leitbleche 15. Durch die Anordnung der Leitbleche 15 tritt an der vorderen Unterkante 13 des Kotflügels k. praktisch kein Wasser mehr aus, so daß sich der Film 12' nicht bilden kann, sondern ein vollkommen freies Profil auf die Fahrbahn 6 gelangt ·

In Figur 2 ist eine Ansicht von unten in den Kotflügel 4 ohne Darstellung des Rades gezeigt. Das in den Kotflügel k hineingeschleuderte Wasser bewegt sich etwa in Richtung des Pfeils

- 7 - 2507/72

Die Leitbleche 15 sind von der Außenseite 17 des Fahrzeuge zur Längsachse hin in Fahrtrichtung 8 angestellt, so daß das gemäß Pfeil 16 auf die Leitbleche 15 auftreffende Wasser in Richtung des Pfeils 18 zur Fahrzeuglängsachse hin abgeleitet wird und an der senkrechten Innenwand 5* des Kotflügels abläuft, wo es keine Möglichkeit mehr hat, das Profil des Reifens 3 zuzusetzen. Die Leitbleche 15 können an der teilzylindrischen Innenseite des Kotflügels aufgesetzt, z.B. angeschweißt oder aber in das Kotflügelblech eingeformt werden. Da diese Leitbleche vergleichsweise niedrig ausgebildet sein können, braucht der freie Innenraum des Kotflügels nicht oder nur verhältnismäßig wenig erweitert zu werden, um dem Rad die notwendige Bewegungsfreiheit zu geben. Die Leitbleche können ferner so angeordnet sein, daß ihre wirksame Fläche 19 nicht in einer Radialebene des Rades liegt, sondern gegen die UmIaufrichtung 9 angestellt ist. Selbst wenn sich an der wirksamen Fläche 19 der Leitbleche I5 Straßenschmutz ansetzt, verlieren sie nicht ihre Wirksamkeit} da sie nach wie vor den Wasserring unterbrechen und das Wasser nach innen abführen. Im übrigen wird auch dieser Schmutz bei der nächsten Regenfahrt in Kürze abgespritzt und nach innen abgeführt.

Claims (4)

- 8 - 2507/72

1. Einrichtung an Kraftfahrzeugen zur Erhöhung der Bodenhaftung bei nasser Straße bzw« zur Hinderung der Auswirkungen des sog· Aquaplaning, gekennzeichnet durch mindestens ein an der Innenseite (5) jedes Kotflügels (k) im Bereich der unteren, in Fahrtrichtung (8) vorderen Kante (I3) angeordnetes, in Richtung auf das Rad (l - 3) vorragendes und schräg zu dessen Umlaufrichtung angestelltes Leitblech (I5).

2· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß .un der Innenseite (5) des Kotflügels (k) mehrere Leitbieche (I5) in Umlaufrichtung des Rades (1-3) mit Abstand angeordnet sind*

3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (15) von der Außenseite (17) des Fahrzeugs zu dessen Längsachse hin in Umlaufrichtung (8) des Rades angestellt sind.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3t dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (I5) auf das Kotflügelblech (5) aufgesetzt sind.

5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Leitbleche (I5) durch Profilierung des Kotflügelblechs (5) hergestellt sind.