WO2020234142A1 - Lufteinlassanordnung - Google Patents
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- WO2020234142A1 WO2020234142A1 PCT/EP2020/063584 EP2020063584W WO2020234142A1 WO 2020234142 A1 WO2020234142 A1 WO 2020234142A1 EP 2020063584 W EP2020063584 W EP 2020063584W WO 2020234142 A1 WO2020234142 A1 WO 2020234142A1
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/88—Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses
Definitions
- the invention relates to an air inlet arrangement and a die
- Vehicle comprising air intake assembly.
- air intake assembly In particular concerns the
- Invention an air inlet arrangement with air flaps for improved air supply and aerodynamics.
- Air inlet arrangements of vehicles for example as a radiator grille, are known from the prior art. Such air inlet arrangements partially have flaps in order to reduce a flow through the air inlet. This is intended to improve the vehicle's aerodynamics and air supply. With such known air inlet arrangements, however, the maximum reduction potential of an air resistance coefficient cannot be exhausted and an air supply is usually restricted by small air flaps.
- Front panel of a vehicle comprising an air inlet element and at least one adjustable air flap.
- the air inlet element has at least one air inlet opening to allow air to pass through the
- the air inlet element can be any suitable air inlet element. To allow front paneling through.
- the air inlet element can be any suitable air inlet element.
- the air inlet opening thus preferably enables a Supply of cooling air to a cooler and / or supply of fresh air to an internal combustion engine or fuel cell.
- the air flap can be moved into an open position and into a closed position. In the open position, the air flap releases the air inlet opening so that air can flow through the air inlet opening.
- the opening position is an arrangement of the air flap in which both a complete and a partial opening of the
- Air inlet opening is possible.
- the angle of attack of the air flap can be adjusted when it is in the open position. That is, it is possible to partially open the air inlet port. This is a
- volume flow and / or a flow direction of the air flow adjustable in order to obtain a flexibly adaptable air supply, for example as a function of the vehicle's cooling air requirement.
- the air flap closes the air inlet opening so that no air can flow in through the air inlet opening.
- the closed state there is a flow around the air inlet arrangement, whereby particularly good aerodynamics are achieved.
- the air flap is designed in two parts.
- the air flap has exactly two adjustable, in particular plate-shaped, flap elements.
- the two flap elements together close the air inlet opening.
- the two flap elements can be adjusted in opposite directions. That is to say, one of the flap elements can preferably be folded upwards and the other flap element downwards out of the air inlet opening.
- a depth of the air inlet arrangement i.e. an extension along the direction of travel, can be kept particularly small, since less free installation space is required for the air flap in the open position compared to, for example, a one-piece air flap.
- the air inlet arrangement advantageously comprises an adjustment device which is set up to adjust the air flap, as well as a
- Control device which is set up to control the adjustment device. It is particularly advantageous if the control device is set up that Adjusting device to control depending on a driving state of the vehicle, the air flap is moved into the open position, especially when there is a high demand for cooling air, while the air flap is held in the closed position when there is little or no demand for cooling air. A particularly efficient ferry operation of the vehicle can thereby be achieved.
- the air inlet arrangement preferably further comprises an environment sensor which is arranged on the vehicle side of the air inlet element, that is to say on the side of the air inlet element lying opposite to the direction of travel.
- the environment sensor is a radar sensor or a lidar sensor.
- the air flap is arranged in the field of view of the environment sensor when this air flap is in the closed position. By moving the air flap into the open position, in particular when it is completely open, the field of view of the environment sensor, which is advantageously directed forward in the direction of travel, is released.
- the air flap can not only regulate an air supply, but also open and block the field of vision of the environment sensor. Above all, the air flap thus offers protection for the environment sensor, for example when the vehicle is stationary.
- the two-part design of the air flap with the flap elements that can be adjusted in opposite directions offers the advantage that a particularly large field of view of the environment sensor can be released by opening the air flap. Since, for example, the two flap elements can pivot in opposite directions away from the field of view of the environment sensor, there is no obstacle whatsoever in this field of view when the air flap is in the open position.
- the air flap In the closed position, the air flap is preferably arranged flush with a foremost surface of the air inlet element with respect to a direction of travel of the vehicle. That is, in the closed state, the air flap is located in the foremost possible surface of the air inlet element.
- the foremost surface of the air inlet element particularly preferably forms a homogeneous surface when the air flap is in the closed position. A surface without clearly protruding is preferably used as the homogeneous surface
- a surface is regarded as a homogeneous surface if it does not protrude Has elements which protrude by more than 10mm, in particular by more than 3mm, from the foremost surface. That is to say, for example, slightly protruding geometric structures, such as design elements, can also be provided on such a homogeneous frontmost surface, that is to say by a maximum of 10 mm, preferably by a maximum of 3 mm.
- the foremost surface can preferably be flat, or alternatively also be convexly curved. Due to the flush arrangement of the air flap with the foremost surface of the air inlet element, the air inlet arrangement results in particularly good aerodynamics in the closed state, since such an optimized inflow surface of the front cladding enables a particularly low drag coefficient.
- the air flap In the open position, the air flap is preferably arranged completely on a side of the foremost surface lying opposite to the direction of travel. This is achieved, for example, by folding the two flap elements of the air flap inward on the vehicle when moving from the closed position to the open position. That is, when the air flap is in the
- the air inlet element preferably has at least two air inlet openings arranged next to one another, which are separated from one another by at least one web located between the two air inlet openings.
- One air flap is advantageously provided for each air inlet opening. In this case, in the closed position, the air flaps are preferably flush with the webs, which are also preferably arranged flush with the foremost surface of the air inlet element.
- the air inlet arrangement can advantageously include a second air flap which is designed in one piece. The one-piece second air flap is preferably set up to open and close a second air inlet opening. The adjustment of the several air flaps takes place either independently of one another or coupled with one another.
- a coupled adjustment of all air flaps offers a particularly simple and Inexpensive construction of the air inlet arrangement.
- the two flap elements of the air flap are preferably each arranged to be foldable about a fold axis.
- the folding axis is arranged horizontally.
- the two folding axes of the respective flap elements are particularly preferably parallel to one another. It is particularly favorable if the air inlet opening extends oblong and also in the horizontal direction.
- the folding axes can each be arranged on an edge of the, in particular plate-shaped, flap elements. A door-like construction of the adjustable flap elements is thus possible, which is particularly simple and reliable due to a few components.
- the folding axes are particularly preferably arranged outside the air inlet opening.
- the folding axes can be arranged within a web for this purpose. The fact that the folding axes are arranged outside, that is to say next to the air inlet opening, not only results in a simple construction of the
- Air inlet arrangement but it is also possible to pivot the air flap completely out of the area of the air inlet opening in the open position, so that air can flow through it unhindered.
- the folding axes are each offset to the rear by a predefined distance from the closing surfaces of the flap elements.
- the folding axes are preferably aligned in the horizontal direction with the inlet opening, that is to say within a projection of the air inlet opening parallel to the direction of travel.
- the flap elements of the air flap can be pivoted about the respective flap axis, with a closing surface of the flap elements, which in the closed position particularly preferably ends flush with the foremost surface, is arranged at the predefined distance from the flap axis. It is advantageous if the flap elements each have holding arms which extend from the
- the predefined distance between the folding axes and the respective closing surface is at least 40% and at most 70% of a vertical height of the air inlet opening.
- Air inlet opening can flow through. If the flap elements of the air flap are pivoted, for example, from the closed position by 90 ° around the flap axis into the open position, the closing surfaces of the flap elements are located outside of the area aligned with the air inlet opening due to these special spacing relationships in the closed position.
- the air inlet arrangement further comprises at least one second air flap, which is set up to open and close a second air inlet opening.
- the second air flap has several sliding elements which can be telescoped into one another.
- the second air flap has several slats that can be rolled up like a roller shutter. These rollable lamellas can be rolled up about a roll-up axis which is arranged outside the area aligned with the air inlet opening, similar to a roller shutter. This results in further advantageous design options for the second air flap, with all types of air flaps and all types of opening and closing mechanisms also being able to be used in any combination, depending on the intended use and available installation space.
- the air inlet arrangement further comprises a
- the pendulum stop element closes at least one of several of the air inlet openings. Preferably that is
- Pendulum stop element arranged in a foremost plane of the air inlet arrangement perpendicular to the direction of travel, in which a foremost point of the air inlet arrangement lies in the direction of travel and thus forms a front boundary of the air inlet arrangement with respect to the direction of travel. This can reduce the impact of objects on the air intake assembly
- Speed for example in the case of parking bumps or another so-called low speed crash, can be recorded by the pendulum stopper element. Contact of these objects with the air flap is thus avoided, as a result of which damage to the air flap is prevented by the pendulum stop element in the event of objects impacting at low speed.
- Such a pendulum stopper element is particularly advantageous if the foremost surface of the air inlet arrangement is convexly curved in the direction of travel.
- the pendulum stopper element lies in a direction viewed in the direction of travel
- the air inlet arrangement is a radiator grille. Since the radiator grille is centrally located in the front panel of the vehicle and is directly exposed to the inflow of air, the special design of the air inlet arrangement enables a particularly good reduction in the
- the invention also relates to a vehicle which comprises an air inlet arrangement according to the invention. It is also favorable if the vehicle comprises several such air inlet arrangements, each of which is part of the
- Front fairing of the vehicle Due to the improved air supply and aerodynamics of the air inlet arrangement according to the invention, it is possible to achieve particularly efficient ferry operation of the vehicle.
- Figure 1 is a perspective view of a vehicle with a
- Air inlet arrangement according to a first embodiment of the invention
- FIG. 2 is a detailed partial sectional view of the air inlet arrangement of FIG.
- FIG. 3 is a detailed partial sectional view of an air inlet arrangement
- FIG. 1 shows a vehicle 10 with an air inlet arrangement 1 according to a first exemplary embodiment of the invention.
- the vehicle 10 is a passenger car.
- the air inlet arrangement 1 is part of a front panel 11 which is arranged on a front region of the vehicle 10 in the direction of travel X.
- the air inlet arrangement 1 has two air inlet elements 2, which are each designed as a radiator grille.
- the air inlet arrangement 1 is shown in detail in FIG. 2, which shows a partial sectional view of the air inlet arrangement 1.
- the air inlet arrangement 1 has a frame 12 in which the two air inlet elements 2 lying next to one another are arranged.
- Each of the air inlet elements 2 has three
- Air inlet openings 3 through which, in an open state, air can be guided through the front panel 11 onto a radiator (not shown).
- a horizontal web 6 is arranged between each of the air inlet openings 3. The air inlet openings 3 thus lie one above the other in the vertical direction.
- the air inlet arrangement 1 has one adjustable air flap 4 for each air inlet opening 3.
- the air flaps 4 are each designed in the form of a plate and can be moved into an open position and into a closed position. In the open position, each of the air flaps 4 releases the corresponding air inlet opening 3, as in FIG. 2 for all air inlet openings 3 of the left air inlet element 2 and the uppermost air inlet opening 3 of the right air inlet element 2. In the open position, the air flaps 4 are pivoted inward on the vehicle side so that they do not protrude forward. In the closed position, in which the two lower
- Air flaps 4 of the right air inlet element 2 of FIG. 2 are arranged, the air flaps 4 each close the corresponding air inlet opening 3.
- Air inlet elements 2 arranged.
- the foremost surface 5 is defined by the foremost boundaries of the frame 12 and the webs 6 in the direction of travel X.
- Air inlet assembly 1 is formed.
- This special arrangement of the air flaps 4 in the closed position, flush with the foremost surface 5, enables a particularly low-loss, in particular adjacent, air flow to be achieved on the front panel 11 when the vehicle 10 is ferrying, resulting in a particularly low air flow
- Open position are movable, is described below.
- the first exemplary embodiment in FIGS. 1 and 2 shows two different types of air flaps 4 and, correspondingly, two different types of adjusting mechanisms for the air flaps 4.
- the lower two air flaps 4 of the two air inlet elements 2 are designed as one-piece, plate-shaped air flaps 4. These one-piece air flaps 4 can each be folded about a horizontal folding axis 7. The folding axis 7 lies directly on the foremost surface 5 adjacent within the web 6. As a result, the one-piece air flaps 4 are particularly easy to adjust by moving them either into the closed position or into the open position, which is 90 ° from the
- the upper air flap 4 of the two air inlet elements 2 is designed in two parts with two flap elements 41, 42 that can be adjusted in opposite directions. Each of these two flap elements 41, 42 can be folded separately about a respective folding axis 7. These two folding axes 7 are parallel to one another. In this case, however, the folding axles 7 are each arranged at a distance A on the vehicle side from closing surfaces 47 of the flap elements 41, 42, which in the closed position are flush with the foremost surface 5. To connect the corresponding folding axis 7 to the closing surfaces 47, a holding arm 43 is provided at each horizontal end of the flap elements 41, 42. The distance A corresponds to 50% of a vertical height H of the upper air inlet opening 3.
- This special arrangement of the folding axes 7 of the upper two-part air flaps 4 enables a particularly space-saving arrangement of the flap elements 41, 42 in the opening position, with the movement in opposite directions Flap elements 41, 42 a particularly large air inlet opening 3 can be released. This is particularly favorable in order to release a maximally large field of view from environment sensors 9, which, as shown in FIG. 2, are provided as part of the air inlet arrangement 1 on the vehicle side adjacent to each air inlet element 2.
- the environment sensors 9 are a lidar sensor 9b and a radar sensor 9a.
- the air inlet arrangement 1 comprises a pendulum stopper element 8 per air inlet element 2.
- the pendulum stopper element 8 is arranged between the two lower webs 6 of the air inlet elements 2 and closes an air inlet opening 3 that is otherwise present there
- Pendulum stop element 8 is also located in the foremost surface 5 of air inlet element 2 and is not movable, but represents a fixed cover. As a result, pendulum stop element 8 can absorb forces acting on air inlet arrangement 1, for example in the event of a parking bump, whereby damage to the air flaps 4 is prevented.
- a cross member (not shown) for fastening the air inlet arrangement 1 to the vehicle 10 or for stiffening the air inlet arrangement 1 can also be provided.
- FIG. 3 shows a detailed partial sectional view of an air inlet arrangement 1 according to a second exemplary embodiment of the invention.
- the two upper air flaps 4 of the left air inlet element 2 are designed as alternatives.
- the uppermost air flap 4 is designed like a roller shutter with several slats 44 that can be rolled up. These slats 44 can be one above the
- middle air flap 4 of the left air inlet element 2 in the second exemplary embodiment can be adjusted by means of a sliding mechanism.
- This middle air flap 4 has two sliding elements 46 which can be telescoped into one another and which can be moved into the pendulum stop element 8 essentially parallel to the front surface 5.
- Air flaps 4 are shown only by way of example. Rather, each of the air flaps 4 can assume any position between the open position and the closed position, also in any combination with the other air flaps 4. In addition, any combination of the and Design variants of the air flaps 4 described in the air inlet arrangement 1 are implemented.
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Lufteinlassanordnung einer Frontverkleidung (11) eines Fahrzeugs (10), umfassend: ein Lufteinlasselement (2) mit zumindest einer Lufteinlassöffnung (3), und zumindest eine verstellbare Luftklappe (4), welche in eine Öffnungsposition und in eine Schließposition bewegbar ist, wobei die Luftklappe (4) in der Öffnungsposition die Lufteinlassöffnung (3) freigibt und in der Schließposition die Lufteinlassöffnung (3) verschließt, und wobei die Luftklappe (4) zweiteilig mit zwei gegenläufig verstellbaren Klappenelementen (41, 42) ausgebildet ist.
Description
Lufteinlassanordnung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Lufteinlassanordnung sowie ein die
Lufteinlassanordnung umfassendes Fahrzeug. Insbesondere betrifft die
Erfindung eine Lufteinlassanordnung mit Luftklappen für eine verbesserte Luftzufuhr und Aerodynamik.
Aus dem Stand der Technik sind Lufteinlassanordnungen von Fahrzeugen, beispielsweise als Kühlergrill, bekannt. Solche Lufteinlassanordnungen weisen teilweise Klappen auf, um eine Durchströmung des Lufteinlasses zu verringern. Hierdurch soll die Aerodynamik und Luftzufuhr des Fahrzeugs verbessert werden. Bei solchen bekannten Lufteinlassanordnungen kann jedoch nicht das maximale Reduzierungspotenzial eines Luftwiderstandbeiwerts ausgeschöpft werden und eine Luftzufuhr ist meist durch kleine Luftklappen eingeschränkt.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lufteinlassanordnung zu schaffen, die eine verbesserte Luftzufuhr und Aerodynamik bei kleinem Bauraum ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung zum Gegenstand.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch eine Lufteinlassanordnung einer
Frontverkleidung eines Fahrzeugs, umfassend ein Lufteinlasselement und zumindest eine verstellbare Luftklappe. Das Lufteinlasselement weist zumindest eine Lufteinlassöffnung auf, um einen Durchtritt von Luft durch die
Fronverkleidung hindurch zu erlauben. Das Lufteinlasselement kann
beispielsweise ein rahmenförmiges Element, wie etwa ein Kühlergrill, der Frontverkleidung sein. Bevorzugt ermöglicht die Lufteinlassöffnung somit eine
Zufuhr von Kühlluft zu einem Kühler und/oder eine Zufuhr von Frischluft zu einer Verbrennungskraftmaschine oder Brennstoffzelle.
Die Luftklappe ist dabei in eine Öffnungsposition und in eine Schließposition bewegbar. In der Öffnungsposition gibt die Luftklappe die Lufteinlassöffnung frei, sodass Luft durch die Lufteinlassöffnung hindurchströmen kann. Als
Öffnungsposition wird dabei eine Anordnung der Luftklappe angesehen, in welcher sowohl eine vollständige, als auch eine teilweise Öffnung der
Lufteinlassöffnung möglich ist. Vorzugsweise ist ein Anstellwinkel der Luftklappe einstellbar, wenn diese sich in der Öffnungsposition befindet. Das heißt, es ist eine teilweise Öffnung der Lufteinlassöffnung möglich. Dadurch ist ein
Volumenstrom und/oder eine Strömungsrichtung des Luftstroms einstellbar, um eine flexibel anpassbare Luftzufuhr, beispielsweise in Abhängigkeit eines Kühlluftbedarfs des Fahrzeugs zu erhalten. In der Schließposition verschließt die Luftklappe die Lufteinlassöffnung, sodass keine Luft durch die Lufteinlassöffnung einströmen kann. Dadurch erfolgt im geschlossenen Zustand eine Umströmung der Lufteinlassanordnung, wodurch eine besonders gute Aerodynamik erzielt wird.
Weiterhin ist die Luftklappe zweiteilig ausgebildet. Dabei weist die Luftklappe genau zwei verstellbare, insbesondere plattenförmige, Klappenelemente auf. Die beiden Klappenelemente zusammen verschließen die Lufteinlassöffnung. Die beiden Klappenelemente sind gegenläufig verstellbar. Das heißt, vorzugsweise ist eines der Klappenelemente nach oben und das andere Klappenelement nach unten aus der Lufteinlassöffnung weg klappbar. Somit kann vor allem eine Tiefe der Lufteinlassanordnung, also eine Erstreckung entlang der Fahrtrichtung, besonders klein gehalten werden, da für die Luftklappe in der Öffnungsposition weniger freier Bauraum notwendig ist im Vergleich zu beispielsweise einer einteiligen Luftklappe.
Vorteilhafterweise umfasst die Lufteinlassanordnung eine Verstelleinrichtung, welche eingerichtet ist, die Luftklappe zu verstellen, sowie eine
Steuereinrichtung, welche eingerichtet ist, die Verstelleinrichtung zu steuern. Besonders günstig ist es dabei, wenn die Steuereinrichtung eingerichtet ist, die
Verstelleinrichtung in Abhängigkeit eines Fahrzustands des Fahrzeugs zu steuern, wobei die Luftklappe insbesondere bei einem hohen Kühlluftbedarf in die Öffnungsposition bewegt wird, während die Luftklappe bei niedrigem oder keinem Kühlluftbedarf in der Schließposition gehalten wird. Dadurch kann ein besonders effizienter Fährbetrieb des Fahrzeugs erzielt werden.
Bevorzugt umfasst die Lufteinlassanordnung ferner einen Umfeldsensor, welcher fahrzeugseitig des Lufteinlasselements, also auf der entgegen der Fahrtrichtung liegenden Seite des Lufteinlasselements angeordnet ist. Beispielsweise ist der Umfeldsensor ein Radar-Sensor oder ein Lidar-Sensor. Die Luftklappe ist dabei im Sichtfeld des Umfeldsensors angeordnet, wenn sich diese Luftklappe in der Schließposition befindet. Durch Bewegen der Luftklappe in die Öffnungsposition, insbesondere bei vollständiger Öffnung, wird das Sichtfeld des Umfeldsensors, welches vorteilhafterweise in Fahrtrichtung nach vorne gerichtet ist, freigegeben. Somit kann die Luftklappe nicht nur eine Luftzufuhr regeln, sondern auch den Sichtbereich des Umfeldsensors freigeben und versperren. Vor allem bietet die Luftklappe dadurch einen Schutz des Umfeldsensors, beispielsweise bei einem Stillstand des Fahrzeugs. Außerdem bietet die zweiteilige Ausgestaltung der Luftklappe mit den gegenläufig verstellbaren Klappenelementen den Vorteil, dass ein besonders großes Sichtfeld des Umfeldsensors durch Öffnen der Luftklappe freigebbar ist. Da beispielsweise die beiden Klappenelemente entgegengesetzt aus dem Sichtbereich des Umfeldsensors weg schwenken können, befindet sich keinerlei Hindernis in diesem Sichtbereich, wenn sich die Luftklappe in der Öffnungsposition befindet.
In der Schließposition ist die Luftklappe bevorzugt bündig mit einer bezüglich einer Fahrtrichtung des Fahrzeugs vordersten Fläche des Lufteinlasselements angeordnet. Das heißt, im geschlossenen Zustand befindet sich die Luftklappe in der vorderst möglichen Fläche des Lufteinlasselements. Besonders bevorzugt bildet die vorderste Fläche des Lufteinlasselements hierbei eine homogene Fläche, wenn sich die Luftklappe in der Schließposition befindet. Als homogene Fläche wird dabei vorzugsweise eine Fläche ohne deutlich vorstehende
Elemente, wie beispielsweise Rippen, angesehen. Insbesondere wird eine Fläche als homogene Fläche angesehen, wenn diese keine vorstehenden
Elemente aufweist, welche um mehr als 10mm, insbesondere um mehr als 3mm, von der vordersten Fläche vorstehen. Das heißt, beispielsweise können auf einer solchen homogenen vordersten Fläche auch geringfügig, also um maximal 10mm, bevorzugt um maximal 3mm, vorstehende geometrische Strukturen, wie beispielsweise Design-Elemente, vorgesehen sein. Die vorderste Fläche kann vorzugsweise eben, oder alternativ auch konvex gewölbt sein. Durch die bündige Anordnung der Luftklappe mit der vordersten Fläche des Lufteinlasselements bewirkt die Lufteinlassanordnung im geschlossenen Zustand eine besonders gute Aerodynamik, da eine so optimierte Anströmfläche der Frontverkleidung einen besonders niedrigen Luftwiderstandsbeiwert ermöglicht.
Bevorzugt ist die Luftklappe in der Öffnungsposition vollständig auf einer entgegen der Fahrtrichtung liegenden Seite der vordersten Fläche angeordnet. Dies wird beispielsweise erreicht durch fahrzeugseitiges nach innen Klappen der beiden Klappenelemente der Luftklappe beim Bewegen von der Schließposition in die Öffnungsposition. Das heißt, wenn sich die Luftklappe in der
Öffnungsposition befindet, dann ragt die Luftklappe nicht in Fahrtrichtung über die vorderste Fläche hinaus, sondern ist vollständig fahrzeugseitig der
Frontverkleidung angeordnet. Dadurch ist auch in der Öffnungsposition eine günstige Aerodynamik der Lufteinlassanordnung möglich.
Das Lufteinlasselement weist vorzugsweise mindestens zwei nebeneinander angeordnete Lufteinlassöffnungen auf, welche durch zumindest einen zwischen den beiden Lufteinlassöffnungen liegenden Steg voneinander getrennt sind. Vorteilhafterweise ist jeweils eine Luftklappe pro Lufteinlassöffnung vorgesehen. In diesem Fall schließen die Luftklappen in der Schließposition vorzugsweise bündig mit den Stegen ab, welche ebenfalls bevorzugt bündig mit der vordersten Fläche des Lufteinlasselements angeordnet sind. Vorteilhafterweise kann die Lufteinlassanordnung hierbei zusätzlich zur zweiteiligen Luftklappe eine zweite Luftklappe umfassen, welche einteilig ausgebildet ist. Die einteilige zweite Luftklappe ist dabei bevorzugt eingerichtet, eine zweite Lufteinlassöffnung freizugeben und zu verschließen. Die Verstellung der mehreren Luftklappen erfolgt dabei entweder unabhängig voneinander oder miteinander gekoppelt.
Eine gekoppelte Verstellung aller Luftklappen bietet eine besonders einfache und
kostengünstige Konstruktion der Lufteinlassanordnung. Durch eine voneinander unabhängige Verstellung der Luftklappen kann dagegen eine besonders flexible, bedarfsgerechte Anpassung eines Luftstroms durch die Lufteinlassanordnung erreicht werden.
Vorzugsweise sind die beiden Klappenelemente der Luftklappe jeweils um eine Klappachse klappbar angeordnet. Insbesondere ist die Klappachse horizontal angeordnet. Besonders bevorzugt sind die beiden Klappachsen der jeweiligen Klappenelemente parallel zueinander. Besonders günstig ist es dabei, wenn sich die Lufteinlassöffnung länglich und ebenfalls in horizontaler Richtung erstreckt. Die Klappachsen können dabei jeweils an einer Kante der, insbesondere plattenförmigen, Klappenelemente angeordnet sein. Somit ist eine türähnliche Konstruktion der verstellbaren Klappenelemente möglich, welche durch wenige Bauteile besonders einfach und zuverlässig ist. Besonders bevorzugt sind die Klappachsen außerhalb der Lufteinlassöffnung angeordnet. Beispielsweise können die Klappachsen hierfür innerhalb eines Stegs angeordnet sein. Dadurch dass die Klappachsen außerhalb, das heißt neben der Lufteinlassöffnung angeordnet sind, ergibt sich nicht nur eine einfache Konstruktion der
Lufteinlassanordnung, sondern es ist auch möglich, die Luftklappe in der Öffnungsposition vollständig aus dem Bereich der Lufteinlassöffnung heraus zu schwenken, sodass Luft ungehindert durch diese hindurchströmen kann.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Klappachsen jeweils um einen vordefinierten Abstand von Schließflächen der Klappenelemente nach hinten versetzt sind. Dabei sind die Klappachsen in horizontaler Richtung vorzugsweise fluchtend mit der Einlassöffnung, das heißt innerhalb einer Projektion der Lufteinlassöffnung parallel zur Fahrtrichtung, angeordnet. Die Klappenelemente der Luftklappe sind in diesem Fall um die jeweilige Klappachse schwenkbar, wobei vorzugsweise jeweils eine Schließfläche der Klappenelemente, welche in der Schließposition besonders bevorzugt bündig mit der vordersten Fläche abschließt, in dem vordefinierten Abstand von der Klappachse angeordnet ist. Günstig ist es, wenn die Klappenelemente jeweils Haltearme aufweisen, welche sich von der
Klappachse zu jeweils bezüglich der Horizontalen und quer zur Fahrtrichtung liegenden Enden der Schließfläche der Klappenelemente erstrecken, zum
schwenkbaren Halten der Klappenelemente. Eine solche Konstruktion ermöglicht eine sehr platzsparende Lufteinlassanordnung, wobei dennoch eine maximale Öffnung der Lufteinlassöffnung erreicht werden kann.
Besonders günstig ist es, wenn der vordefinierte Abstand der Klappachsen von der jeweiligen Schließfläche mindestens 40 % und maximal 70 % einer vertikalen Höhe der Lufteinlassöffnung beträgt. Somit kann eine besonders platzsparende Anordnung bereitgestellt werden, wobei die Schließflächen der Klappenelemente vollständig aus dem mit der Lufteinlassöffnung fluchtenden Bereich
herausgeschwenkt werden können, sodass Luft ungehindert durch die
Lufteinlassöffnung hindurch strömen kann. Werden die Klappenelemente der Luftklappe beispielsweise von der Schließposition um 90° um die Klappachse in die Öffnungsposition geschwenkt, so befinden sich die Schließflächen der Klappenelemente aufgrund dieser speziellen Abstandsverhältnisse in der Schließposition außerhalb des mit der Lufteinlassöffnung fluchtenden Bereichs.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Lufteinlassanordnung ferner zumindest eine zweite Luftklappe umfasst, welche eingerichtet ist, eine zweite Lufteinlassöffnung freizugeben und zu verschließen. Die zweite Luftklappe weist mehrere teleskopartig ineinander schiebbare Schiebeelemente auf. Diese
Schiebeelemente greifen beispielsweise so ineinander, dass diese in der Öffnungsposition im Wesentlichen parallel zur vordersten Fläche in einen Bereich neben der Lufteinlassöffnung geschoben sind. Alternativ weist die zweite Luftklappe mehrere rollladenartig aufrollbare Lamellen auf. Diese aufrollbaren Lamellen sind dabei um eine Aufrollachse, welche außerhalb des mit der Lufteinlassöffnung fluchtenden Bereichs angeordnet ist, ähnlich einem Rollladen aufrollbar. Somit ergeben sich weitere vorteilhafte Gestaltungsmöglichkeiten der zweiten Luftklappe, wobei je nach Einsatzzweck und verfügbaren Bauraum sämtliche Typen von Luftklappen sowie sämtliche Arten des Öffnungs- und Schließmechanismus auch beliebig miteinander kombiniert verwendet werden können. Insbesondere kann auch anstatt der Luftklappe mit gegenläufigen Klappenelementen die hier beschriebene Luftklappe mit mehreren teleskopartig ineinander schiebbaren Schiebeelementen, oder mit mehreren rollladenartig aufrollbaren Lamellen verwendet werden.
Vorteilhafterweise umfasst die Lufteinlassanordnung ferner ein
Pendelstopperelement. Das Pendelstopperelement verschließt zumindest eine von mehreren der Lufteinlassöffnungen. Vorzugsweise ist das
Pendelstopperelement in einer senkrecht zur Fahrtrichtung liegenden vordersten Ebene der Lufteinlassanordnung, in welcher ein in Fahrtrichtung vorderster Punkt der Lufteinlassanordnung liegt, angeordnet und bildet somit eine bezüglich der Fahrtrichtung vordere Begrenzung der Lufteinlassanordnung. Dadurch kann ein Aufprall von Objekten auf die Lufteinlassanordnung mit niedriger
Geschwindigkeit, beispielsweise bei Parkremplern oder einem anderen sogenannten Low Speed Crash, von dem Pendelstopperelement aufgenommen werden. Ein Kontakt dieser Objekte mit der Luftklappe wird somit vermieden, wodurch eine Beschädigung der Luftklappe bei mit niedriger Geschwindigkeit aufprallenden Objekten durch das Pendelstopperelement verhindert wird.
Besonders vorteilhaft ist ein solches Pendelstopperelement, wenn die vorderste Fläche der Lufteinlassanordnung in Fahrtrichtung konvex gewölbt ist. Das Pendelstopperelement liegt dabei in einem in Fahrtrichtung betrachteten
Scheitelpunkt der gewölbten Fläche.
Besonders günstig ist es, wenn die Lufteinlassanordnung ein Kühlergrill ist. Da der Kühlergrill zentral in der Frontverkleidung des Fahrzeugs liegt und direkt der Luftanströmung ausgesetzt ist, kann durch die spezielle Ausgestaltung der Lufteinlassanordnung eine besonders gute Reduzierung des
Luftwiderstandsbeiwerts und somit eine Optimierung der Aerodynamik erreicht werden.
Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, welches eine erfindungsgemäße Lufteinlassanordnung umfasst. Günstig ist es auch, wenn das Fahrzeug mehrere solcher Lufteinlassanordnungen umfasst, welche jeweils Teil der
Frontverkleidung des Fahrzeugs sind. Aufgrund der verbesserten Luftzufuhr und Aerodynamik der erfindungsgemäßen Lufteinlassanordnung ist es dabei möglich, einen besonders effizienten Fährbetrieb des Fahrzeugs zu erreichen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Figuren. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines Fahrzeugs mit einer
Lufteinlassanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Figur 2 eine detaillierte Teil-Schnittansicht der Lufteinlassanordnung der
Figur 1 , und
Figur 3 eine detaillierte Teil-Schnittansicht einer Lufteinlassanordnung
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Figur 1 zeigt ein Fahrzeug 10 mit einer Lufteinlassanordnung 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei dem Fahrzeug 10 handelt es sich um einen Pkw. Die Lufteinlassanordnung 1 ist Teil einer Frontverkleidung 11 , welche an einem in Fahrtrichtung X vorderen Bereich des Fahrzeugs 10 angeordnet ist.
Die Lufteinlassanordnung 1 weist zwei Lufteinlasselemente 2 auf, welche jeweils als Kühlergrill ausgebildet sind. Die Lufteinlassanordnung 1 ist dabei im Detail in der Figur 2 dargestellt, welche eine Teil-Schnittansicht der Lufteinlassanordnung 1 zeigt.
Wie in der Figur 2 zu erkennen, weist die Lufteinlassanordnung 1 einen Rahmen 12 auf, in welchem die zwei nebeneinanderliegenden Lufteinlasselemente 2 angeordnet sind. Jedes der Lufteinlasselemente 2 weist dabei drei
Lufteinlassöffnungen 3 auf, durch welche jeweils in einem geöffneten Zustand Luft durch die Frontverkleidung 11 hindurch auf einen nicht dargestellten Kühler leitbar ist. Zwischen jeder der Lufteinlassöffnungen 3 ist ein horizontaler Steg 6 angeordnet. Die Lufteinlassöffnungen 3 liegen somit in vertikaler Richtung übereinander.
Pro Lufteinlassöffnung 3 weist die Lufteinlassanordnung 1 jeweils eine verstellbare Luftklappe 4 auf. Die Luftklappen 4 sind jeweils plattenförmig ausgestaltet und in eine Öffnungsposition und in eine Schließposition bewegbar. In der Öffnungsposition gibt jede der Luftklappen 4 jeweils die entsprechende Lufteinlassöffnung 3 frei, wie in der Figur 2 bei allen Lufteinlassöffnungen 3 des
linken Lufteinlasselements 2 sowie der obersten Lufteinlassöffnung 3 des rechten Lufteinlasselements 2 dargestellt. In der Öffnungsposition sind die Luftklappen 4 dabei jeweils fahrzeugseitig nach innen geschwenkt, sodass diese nicht nach vorne hinausragen. In der Schließposition, in welcher die beiden unteren
Luftklappen 4 des rechten Lufteinlasselements 2 der Figur 2 angeordnet sind, verschließen die Luftklappen 4 jeweils die entsprechende Lufteinlassöffnung 3.
Wenn sich die Luftklappen 4 in der Schließposition befinden, sind diese bündig mit einer in Fahrtrichtung X des Fahrzeugs 10 vordersten Fläche 5 der
Lufteinlasselemente 2 angeordnet. Die vorderste Fläche 5 ist dabei definiert durch die jeweils in Fahrtrichtung X vordersten Begrenzungen des Rahmens 12 und der Stege 6. Anhand der beiden in der Schließposition angeordneten unteren Luftklappen 4 des rechten Lufteinlasselements 2 der Figur 2 ist erkennbar, dass bei einer solchen bündigen Anordnung der Luftklappen 4 in der vordersten Fläche 5 eine bündige und geschlossene Begrenzung der
Lufteinlassanordnung 1 gebildet wird. Bei einem Fährbetrieb des Fahrzeugs 10 kann somit in diesem geschlossenen Zustand der Lufteinlassöffnungen 3 eine besonders günstige Aerodynamik des Fahrzeugs 10 erreicht werden. Diese spezielle, mit der vordersten Fläche 5 bündige Anordnung der Luftklappen 4 in der Schließposition ermöglicht, dass bei einem Fährbetrieb des Fahrzeugs 10 eine besonders verlustarme, insbesondere anliegende, Luftströmung an der Frontverkleidung 11 erreicht wird, was zu einem besonders niedrigen
Luftwiderstandsbeiwert des Fahrzeugs 10 führt.
Eine detaillierte Ausgestaltung der Luftklappen 4 und ein Verstellmechanismus, mittels welchem die Luftklappen 4 in die Schließposition und in die
Öffnungsposition bewegbar sind, wird nachfolgend beschrieben.
Das erste Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 zeigt zwei unterschiedliche Arten an Luftklappen 4 sowie entsprechend zwei unterschiedliche Arten an Verstellmechanismen der Luftklappen 4. Jeweils die unteren beiden Luftklappen 4 der beiden Lufteinlasselemente 2 sind als einteilige plattenförmige Luftklappen 4 ausgeführt. Diese einteiligen Luftklappen 4 sind jeweils um eine horizontale Klappachse 7 klappbar. Die Klappachse 7 liegt dabei unmittelbar an die
vorderste Fläche 5 angrenzend innerhalb des Stegs 6. Dadurch sind die einteiligen Luftklappen 4 besonders einfach verstellbar, indem diese entweder in die Schließposition oder in die Öffnungsposition, welche um 90° von der
Schließposition weggeklappt ist, bewegt werden.
Weiterhin ist jeweils die obere Luftklappe 4 der beiden Lufteinlasselemente 2 zweiteilig mit zwei gegenläufig verstellbaren Klappenelementen 41 , 42 ausgebildet. Jedes dieser beiden Klappenelemente 41 , 42 ist dabei separat um jeweils eine Klappachse 7 klappbar. Diese beiden Klappachsen 7 sind parallel zueinander. In diesem Fall sind die Klappachsen 7 jedoch jeweils um einen Abstand A fahrzeugseitig von Schließflächen 47 der Klappenelemente 41 , 42, welche in der Schließposition bündig mit der vordersten Fläche 5 abschließen entfernt angeordnet. Zum Verbinden der entsprechenden Klappachse 7 mit den Schließflächen 47 ist an jedem horizontalen Ende der Klappenelemente 41 , 42 ein Haltearm 43 vorgesehen. Der Abstand A entspricht dabei 50 % einer vertikalen Höhe H der oberen Lufteinlassöffnung 3. Durch diese spezielle Anordnung der Klappachsen 7 der oberen zweiteiligen Luftklappen 4 kann eine besonders platzsparende Anordnung der Klappenelemente 41 , 42 in der Öffnungsposition erzielt werden, wobei durch die gegenläufige Bewegung dieser Klappenelemente 41 , 42 eine besonders große Lufteinlassöffnung 3 freigegeben werden kann. Dies ist besonders günstig, um ein maximal großes Sichtfeld von Umfeldsensoren 9 freizugeben, welche, wie in der Figur 2 dargestellt, als Teil der Lufteinlassanordnung 1 fahrzeugseitig benachbart zu jedem Lufteinlasselement 2 vorgesehen sind. Die Umfeldsensoren 9 sind dabei ein Lidar-Sensor 9b, sowie ein Radar- Sensor 9a.
Weiterhin umfasst die Lufteinlassanordnung 1 pro Lufteinlasselement 2 ein Pendelstopperelement 8. Das Pendelstopperelement 8 ist jeweils zwischen den beiden unteren Stegen 6 der Lufteinlasselemente 2 angeordnet und verschließt eine ansonsten dort vorhandene Lufteinlassöffnung 3. Das
Pendelstopperelement 8 liegt dabei ebenfalls in der vordersten Fläche 5 des Lufteinlasselements 2 und ist nicht bewegbar, sondern stellt eine fixe Abdeckung dar. Das Pendelstopperelement 8 kann dadurch auf die Lufteinlassanordnung 1 einwirkende Kräfte, beispielsweise bei einem Parkrempler aufnehmen, wodurch
eine Beschädigung der Luftklappen 4 verhindert wird. Fahrzeugseitig von dem Pendelstopperelement 8 kann außerdem ein (nicht dargestellter) Querträger zur Befestigung der Lufteinlassanordnung 1 am Fahrzeug 10 oder zur Versteifung der Lufteinlassanordnung 1 vorgesehen sein.
Die Figur 3 zeigt eine detaillierte Teil-Schnittansicht einer Lufteinlassanordnung 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das zweite
Ausführungsbeispiel entspricht dabei im Wesentlichen dem ersten
Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 mit einer alternativen Ausgestaltung zweier Luftklappen 4 sowie deren Verstellmechanismus. Dadurch ergeben sich weitere günstige Gestaltungsmöglichkeiten, um die Luftklappen 4 zwischen der Öffnungsposition und der Schließposition bewegbar zu gestalten.
Im Detail sind im zweiten Ausführungsbeispiel der Figur 3 die beiden oberen Luftklappen 4 des linken Lufteinlasselements 2 alternativ ausgestaltet. Die oberste Luftklappe 4 ist dabei rollladenartig mit mehreren aufrollbaren Lamellen 44 ausgebildet. Diese Lamellen 44 können um eine oberhalb der
entsprechenden Lufteinlassöffnung 3 angeordnete horizontale Aufrollachse 45 aufgerollt werden, um die Lufteinlassöffnung 3 freizugeben. Außerdem können die Lamellen 44 von dieser Aufrollachse 45 wieder abgerollt werden, um die Lufteinlassöffnung 3 zu verschließen. In der Figur 3 ist die Lufteinlassöffnung 3 dabei in teilweise geöffnetem Zustand dargestellt.
Außerdem ist die mittlere Luftklappe 4 des linken Lufteinlasselements 2 im zweiten Ausführungsbeispiel mittels eines Schiebemechanismus verstellbar. Hierbei weist diese mittlere Luftklappe 4 zwei teleskopartig ineinander schiebbare Schiebeelemente 46 auf, welche im Wesentlichen parallel zur vorderen Fläche 5 in das Pendelstopperelement 8 hinein verschoben werden können.
Es sei angemerkt, dass die in den Figuren dargestellten Positionen der
Luftklappen 4 lediglich beispielhaft dargestellt sind. Vielmehr kann jede der Luftklappen 4 jeweils jede Stellung zwischen der Öffnungsposition und der Schließposition auch in beliebiger Kombination mit den weiteren Luftklappen 4 einnehmen. Zudem können beliebige Kombinationen der dargestellten und
beschriebenen Konstruktionsvarianten der Luftklappen 4 in der Lufteinlassanordnung 1 umgesetzt werden.
Bezugszeichenliste:
1 Lufteinlassanordnung
2 Lufteinlasselement
3 Lufteinlassöffnung
4 Luftklappe
5 vorderste Fläche
6 Steg
7 Klappachse
8 Pendelstopperelement
9 Umfeldsensoren
9a Radar-Sensor
9b Lidar-Sensor
10 Fahrzeug
11 Frontverkleidung
12 Rahmen
41 , 42 Klappenelemente
43 Haltearm
44 Lamellen
45 Aufrollachse
46 Schiebeelemente
A Abstand
H Höhe
X Fahrtrichtung
Claims
1. Lufteinlassanordnung einer Frontverkleidung (11) eines Fahrzeugs (10), umfassend:
• ein Lufteinlasselement (2) mit zumindest einer Lufteinlassöffnung (3), und
• zumindest eine verstellbare Luftklappe (4), welche in eine
Öffnungsposition und in eine Schließposition bewegbar ist,
• wobei die Luftklappe (4) in der Öffnungsposition die
Lufteinlassöffnung (3) freigibt und in der Schließposition die Lufteinlassöffnung (3) verschließt, und
• wobei die Luftklappe (4) zweiteilig mit zwei gegenläufig verstellbaren Klappenelementen (41 , 42) ausgebildet ist.
2. Lufteinlassanordnung nach Anspruch 1 , ferner umfassend einen
Umfeldsensor (9), weicher fahrzeugseitig des Lufteinlasselements (2) angeordnet ist, wobei ein Sichtfeld des Umfeldsensors (9) durch Öffnen der Luftklappe (4) freigebbar ist.
3. Lufteinlassanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Luftklappe (4) in der Schließposition bündig mit einer bezüglich einer Fahrtrichtung (X) des Fahrzeugs (10) vordersten Fläche (5) des
Lufteinlasselements (2) angeordnet ist.
4. Lufteinlassanordnung nach Anspruch 3, wobei die Luftklappe (4) in der Öffnungsposition vollständig auf einer entgegen der Fahrtrichtung (X) liegenden Seite der vordersten Fläche (5) angeordnet ist.
5. Lufteinlassanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lufteinlasselement (2) mindestens zwei Lufteinlassöffnungen (3) und
mindestens einen Steg (6) umfasst, weicher zwischen den beiden
Lufteinlassöffnungen (3) angeordnet ist.
6. Lufteinlassanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Klappenelemente (41 , 42) jeweils um eine, insbesondere horizontale, Klappachse (7) klappbar angeordnet sind.
7. Lufteinlassanordnung nach Anspruch 6, wobei die Klappachsen (7)
jeweils um einen Abstand (A) von Schließflächen (47) der
Klappenelemente (41 , 42) nach hinten versetzt sind.
8. Lufteinlassanordnung nach Anspruch 7, wobei der Abstand (A)
mindestens 40% und maximal 70% einer vertikalen Höhe (H) der
Lufteinlassöffnung (3) beträgt.
9. Lufteinlassanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend zumindest eine zweite Luftklappe (4), welche eingerichtet ist, eine zweite Lufteinlassöffnung (3) freizugeben und zu verschließen, wobei die zweite Luftklappe (4) mehrere teleskopartig ineinander schiebbare Schiebeelemente (46) aufweist, oder wobei die zweite Luftklappe (4) mehrere rollladenartig aufrollbare Lamellen (44) aufweist.
10. Lufteinlassanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend ein Pendelstopperelement (8), welches zumindest eine Lufteinlassöffnung (3) verschließt.
11. Lufteinlassanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Lufteinlasselement (2) ein Kühlergrill ist.
12. Fahrzeug, umfassend eine Lufteinlassanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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