DE102007051496A1

DE102007051496A1 - Kraftfahrzeug mit einem Bugbereich

Info

Publication number: DE102007051496A1
Application number: DE200710051496
Authority: DE
Inventors: Thomas Dr. Wolf
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2007-10-27
Filing date: 2007-10-27
Publication date: 2009-04-30
Also published as: FR2922844B1; FR2922844A1; JP2009107617A; ITMI20081301A1; CN101417647A; IT1390827B1; CN101417647B; JP5214405B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Bugbereich, in dessen der Fahrbahn zugewandten Unterseite Kanäle (3) zur Zuführung von Kühlluft zu Radbremsen (7) des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind, wobei diese Kanäle (3) jeweils ein geschlossenes Profil aufweisen und jeweils um eine Drehachse (4) zwischen einer ersten Stellung (Fig. 1) und einer zweiten Stellung (Fig. 2 und Fig. 3) schwenkbar ausgebildet sind, wobei die Kanäle (3) in der ersten Stellung (Fig. 1) mit einer Bodenfläche (8) im Frontbereich des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen fluchten, und wobei die Kanäle (3) in der zweiten Stellung (Fig. 2 und Fig. 3) die Zuführung von Kühlluft zu den Radbremsen (7) ermöglichen. Erfindungsgemäß wird eine bedarfsgerechte und besonders effiziente Kühlluftzuführung zu den Radbremsen eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem Bugbereich, in dessen der Fahrbahn zugewandten Unterseite Kanäle zur Zuführung von Kühlluft zu Radbremsen des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind.
Ein derartiges Kraftfahrzeug ist z. B. aus der DE 35 42 376 A1 bekannt. Das dort beschriebene Kraftfahrzeug weist ein Bugendteil auf, das mit Luftleitkanälen verbunden ist, die zur Kühlung der Bremsen dienen, wobei die Luftleitkanäle einstückig mit dem Bugendteil ausgebildet sind und wobei jeder Luftleitkanal zumindest über einen Teilbereich seiner Längserstreckung durch eine zur Fahrbahn hin offene Rinne dargestellt ist. Die in der DE 35 42 376 A1 beschriebenen Luftleitkanäle erhöhen den Luftwiderstand des Fahrzeuges, was sich unter anderem durch erhöhten Kraftstoffverbrauch und höhere Geräuschentwicklung negativ auswirkt.
Um den Luftwiderstand bei nicht benötigter Bremsenkühlung zu senken, wird in der DE 42 29 945 B4 vorgeschlagen, in Kanälen zur Zuführung von Kühlluft zu den Bremsen schwenkbare Klappen vorzusehen, welche zwischen einer die Zuführung von Kühlluft zu den Bremsen gestattenden ersten Stellung und einer zweiten Stellung verschwenkbar sind, in der sie die Kanäle abdecken und mit der Unterseite einer Bodenplatte im Frontbereich des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen fluchten.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Kühlluftzuführungen bewirken im Hochleistungsbereich, insbesondere bei für den Hochgeschwindigkeitsbereich ausgelegten Sportwagen, eine nur unzureichende Bremsenkühlung.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kühlluftzuführung zu Radbremsen eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, die unter Vermeidung der aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile eine effizientere und bedarfsgerechte Bremsluftzufuhr bewirkt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
Ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art weist in der Unterseite seines Bugbereichs Kanäle zur Zuführung von Kühlluft zu den Radbremsen des Kraftfahrzeugs auf, wobei diese Kanäle jeweils ein geschlossenes Profil aufweisen und jeweils um eine Drehachse zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung schwenkbar ausgebildet sind, wobei die Kanäle in der ersten Stellung mit einer Bodenfläche im Frontbereich des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen fluchten, und wobei die Kanäle in der zweiten Stellung die Zuführung von Kühlluft zu den Radbremsen ermöglichen. Erfindungsgemäß kann ein geschlossenes Einlassprofil in den Luftstrom bzw. in die Stauluft im Unterbodenbereich des Fahrzeugs ausgeschwenkt werden. Derart kann in der zweiten Stellung ein deutlich höherer Luftmassenstrom an die Radbremsen transportiert werden als bei bekannten Lösungen mit schwenkbaren Klappen. Erfindungsgemäß ist der Luftwiderstand insbesondere auch in der zweiten Stellung geringer als bei geöffneten Luftleitkanälen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Mit Vorteil können die Kanäle jeweils ein geschlossenes Profil in Form eines Rechtecks aufweisen. Derart kann ein besonders hoher Luftmassenstrom an die Radbremsen geführt werden.
Mit Vorteil können die Drehachsen der Kanäle jeweils in der hinteren Hälfte des jeweiligen Kanals angeordnet sein, d. h. die Drehachsen der Kanäle können in der vom Bug des Kraftfahrzeugs abgewandten Hälfte des jeweiligen Kanals angeordnet sein. Derart steht dem Ausschwenken des Einlassbereichs des Kanals nach unten nur eine relativ geringe Bewegung des Auslassbereichs nach oben gegenüber. Dies ist konstruktiv günstig für die Auslegung des Radkastens im Auslassbereich des Kanals.
Mit Vorteil können die Kanäle jeweils eine Krümmung aufweisen, derart, dass in der zweiten Stellung eine Luftführung nach oben hin ermöglicht wird. Durch die derart in der zweiten Stellung nach oben gerichtete und gekrümmte untere Begrenzungswand eines Kanals wird zusätzliche Kühlluft aus der Unterbodenströmung an die dem Kanal zugeordnete mindestens eine Radbremse geführt. Dadurch, dass die Kühlluft weiter nach oben gelenkt wird, wird sie zielgerichteter der mindestens einen Radbremse zugeführt.
Mit Vorteil kann hinter den Kanälen jeweils mindestens eine Umlenkvorrichtung zum Zuführen von Kühlluft zu den Radbremsen vorgesehen sein. Dies ermöglicht eine gezielte und im Zusammenwirken der Kanäle mit den jeweiligen Umlenkvorrichtungen aerodynamisch besonders günstige Luftzuführung zu den Radbremsen.
Mit Vorteil können die Kanäle im Wesentlichen in Fahrzeuglängsrichtung angeordnet sein, wobei die Abweichung einer Mittelachse eines Kanals von der Fahrzeuglängsachse jeweils nicht mehr als 30° beträgt.
Mit Vorteil können die Kanäle symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse angeordnet sein.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann eine Steuervorrichtung vorgesehen sein, die mit Stellvorrichtungen zum Schwenken der Kanäle gekoppelt sein kann.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es zeigen
1 eine schematische Darstellung eines Kanals in einer ersten Stellung,
2 eine schematische Darstellung eines Kanals in einer zweiten Stellung und
3 eine perspektivische Ansicht der Unterseite des Kraftfahrzeugs mit einem Kanal in der zweiten Stellung.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bugbereichs eines Kraftfahrzeugs mit einem Bugteil 2. Die Unterseite des Bugbereichs ist im normalen Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs einer Fahrbahn zugewandt. Während dem Fahrbetrieb bildet sich zwischen der Unterseite des Kraftfahrzeugs und der Fahrbahn eine Unterbodenströmung aus. Weiterhin ist in 1 schematisch das Rad 1 einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs dargestellt, wobei das Rad 1 in einem lediglich schematisch angedeuteten Radkasten 9 angeordnet ist. Dem Rad 1 ist mindestens eine nicht näher dargestellte Radbremse zugeordnet. Auf der Unterseite des Bugbereichs ist vor dem Rad 1 ein Kanal 3 angeordnet. Dieser Kanal 3 fluchtet in der in 1 gezeigten ersten Stellung im Wesentlichen mit einer Bodenfläche 8 des Bugbereichs des Kraftfahrzeugs.
Der Kanal 3 ist um eine Drehachse 4 schwenkbar gelagert und kann aus der in 1 schematisch gezeigten ersten Stellung in die in 2 schematisch gezeigte zweite Stellung überführt werden. Wie durch den Doppelpfeil B (siehe 1) angedeutet, wird der vordere, d. h. der einlassseitige, Bereich des Kanals 3 beim Überführen von der ersten in die zweite Stellung nach unten geschwenkt. Beim Überführen von der zweiten in die erste Stellung wird der vordere Bereich des Kanals 3 nach oben geschwenkt. Beim Schwenken des Kanals 3 von der ersten in die zweite Stellung erfolgt eine Drehung in Drehrichtung A. Beim Schwenken von der zweiten in die erste Stellung erfolgt eine entsprechend entgegen gerichtete Drehbewegung.
In der ersten Stellung (siehe 1) ist der vordere Teil des Kanals 3 nach oben und der hintere Teil des Kanals 3 nach unten geschwenkt, so dass die untere Begrenzungswand 5 des Kanals 3 mit der Bodenfläche 8 des Bugteils im Wesentlichen fluchtet bzw. gemeinsam mit der Bodenfläche 8 eine im Wesentlichen ebene Fläche ausbildet. Diese erste Stellung ist aerodynamisch vorteilhaft und ist gekennzeichnet sich durch einen im Vergleich zur zweiten Stellung geringeren Luftwiderstand.
Die zweite Stellung des Kanals 3, wie sie in 2 gezeigt wird, ermöglicht die Zuführung von Kühlluft zu einer Radbremse 7 (siehe 3). Auch 3 zeigt die zweite Stellung des Kanals 3. Dabei wird – wie in 1 angedeutet – insbesondere ein Kühlluftstrom C durch das geschlossene Profil des Kanals 3 zu mindestens einer Radbremse 7 geführt. In dieser zweiten Stellung ist der vordere Teil des Kanals 3, d. h. der Einlassbereich 10 des Kanals 3, nach unten in die Unterbodenströmung geschwenkt, während der hintere Teil des Kanals 3, d. h. Auslassbereich 11 des Kanals 3, nach oben geschwenkt ist. Derart wird im Einlassbereich 10 des Kanals 3 eine Lufteintrittsöffnung freigegeben, durch die ein Teil der Unterbodenströmung in den Kanal 3 strömt und als Kühlluftstrom den Radbremsen 7 zugeführt wird. Zur gezielten Luftzufuhr an die Radbremsen 7 kann eine Umlenkvorrichtung 6 (siehe 3) vorgesehen sein, die beispielsweise als Umlenkschaufel ausgebildet sein kann.
Wie im Beispiel gemäß 3 gezeigt, kann das Profil des Kanals 3 in Form eines Rechtecks ausgebildet sein. Auch eine geometrisch anders gestaltete Form des Profils ist möglich. Mit Vorteil weist der Kanal 3 über seine Länge hinweg eine zumindest im Wesentlichen konstante Querschnittsfläche auf. Alternativ kann der Kanal 3 auch eine veränderliche Querschnittsfläche und/oder ein veränderliches Profil aufweisen. Die Querschnittsfläche des Kanals 3 kann sich z. B. vom Einlassbereich 10 zum Auslassbereich 11 hin verjüngen.
Der Kanal kann, wie insbesondere in den 1 und 2 angedeutet, eine Krümmung aufweisen oder, wie in den Zeichnungen nicht näher dargestellt, gerade ausgeführt sein. Eine den 1 und 2 entsprechende Krümmung des Kanals 3 kann in der zweiten Stellung (siehe 2 und 3) des Kanals 3 eine verbesserte Luftführung nach oben hin ermöglichen. Durch die Krümmung der unteren Begrenzungswand 5 des Kanals 3 kann in diesem Fall zusätzliche Kühlluft D aus der Unterbodenströmung an die Radbremsen 7 geführt werden. Dies ist auf den so genannten Coanda-Effekt zurückzuführen.
Das vereinfachte Koordinatensystem in den 1 und 2 gibt die Fahrtrichtung x sowie die Höhenrichtung y an.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 3542376 A1 [0002, 0002]
- DE 4229945 B4 [0003]

Claims

Kraftfahrzeug mit einem Bugbereich, in dessen der Fahrbahn zugewandten Unterseite Kanäle (3) zur Zuführung von Kühlluft zu Radbremsen (7) des Kraftfahrzeugs vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (3) jeweils ein geschlossenes Profil aufweisen und jeweils um eine Drehachse (4) zwischen einer ersten Stellung (1) und einer zweiten Stellung (2 und 3) schwenkbar ausgebildet sind, wobei die Kanäle (3) in der ersten Stellung (1) mit einer Bodenfläche (8) im Frontbereich des Kraftfahrzeugs im Wesentlichen fluchten, und wobei die Kanäle (3) in der zweiten Stellung (2 und 3) die Zuführung von Kühlluft zu den Radbremsen (7) ermöglichen.
Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1, wobei die Kanäle (3) jeweils ein geschlossenes Profil in Form eines Rechtecks aufweisen.
Kraftfahrzeug nach Patentanspruch 1 oder 2, wobei die Drehachsen (4) der Kanäle (3) jeweils in der hinteren Hälfte jeweiligen Kanals (3) angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, wobei die Kanäle (3) jeweils ein Krümmung aufweisen, derart, dass in der zweiten Stellung (2 und 3) eine Luftführung nach oben hin ermöglicht wird.
Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 4, wobei hinter den Kanälen (3) jeweils eine Umlenkvorrichtung (6) zum Zuführen von Kühlluft zu den Radbremsen (7) vorgesehen ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 5, wobei die Kanäle (3) im Wesentlichen in Fahrzeugslängsrichtung angeordnet sind, wobei die Abweichung einer Mittelachse eines Kanals (3) von der Fahrzeuglängsachse jeweils nicht mehr als 30° beträgt.
Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 6, wobei die Kanäle (3) symmetrisch zur Fahrzeuglängsachse angeordnet sind.
Kraftfahrzeug nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, wobei eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die mit Stellvorrichtungen zum Schwenken der Kanäle (3) gekoppelt ist.