DE102019133502B4

DE102019133502B4 - Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019133502B4
Application number: DE102019133502.7A
Authority: DE
Inventors: Carolin Sonja Aigner; Fabian Linhof; Michael Hinterbuchinger
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2019-12-09
Publication date: 2023-05-04
Anticipated expiration: 2039-12-10
Also published as: DE102019133502A1

Abstract

Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem sich im Bugbereich (2) des Kraftfahrzeuges (4) zumindest teilweise in Querrichtung des Kraftfahrzeuges (4) erstreckenden Luftleitelement (12), das durch mindestens einen Aktuator von einer eingefahrenen Ruheposition in eine ausgefahrene Luftleitposition überführbar ist, wobei das Luftleitelement (12) über eine Ausstellanordnung (14) beweglich mit einem Karosserieteil (18) des Kraftfahrzeuges (4) verbunden ist, wobei das Luftleitelement (12) ein Tragflächenprofil, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist, wobei die Ausstellanordnung (14) im ausgefahrenen Zustand durch eine Öffnung (22) im Bugbereich (2) hindurchreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (22) im Unterbodenelement (24) des Bugbereiches (2) vorgesehen ist und durch eine Verschlussanordnung (26) im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung (14) verschlossen ist, wobei das Luftleitelement (12) fest mit der Ausstellanordnung (14) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem sich im Bugbereich des Kraftfahrzeuges zumindest teilweise in Querrichtung des Kraftfahrzeuges erstreckenden Luftleitelements, das durch mindestens einen Aktuator von einer eingefahrenen Ruheposition in eine ausgefahrene Luftleitposition überführbar ist, wobei das Luftleitelement über eine Ausstellanordnung beweglich mit einem Karosserieteil des Kraftfahrzeuges verbunden ist, wobei das Luftleitelement ein Tragflächenprofil, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist, wobei die Ausstellanordnung im ausgefahrenen Zustand durch eine Öffnung im Bugbereich hindurchreicht.
Aus dem Stand der Technik sind viele aerodynamische Mittel, wie Frontspoiler, Diffusoren im Bugbereich eines Kraftfahrzeuges bekannt, um einerseits den Luftwiderstand und damit den Energieverbrauch zu senken, und andererseits durch eine Verminderung des Auftriebes oder Erhöhung des Anpressdrucks, der auf die Vorderachse wirkt, insbesondere bei hohen Geschwindigkeiten die Fahrstabilität des Kraftfahrzeuges zu erhöhen. Hierdurch wird dann jedoch wiederum der im Heckbereich wirkende Anpressdruck erhöht. Diesem Effekt wird dann wieder durch einen im Heckbereich angeordneten Heckspoiler entgegengewirkt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2018 117 897 A1 ist es bekannt, im Bugbereich des Kraftfahrzeuges eine sich in Querrichtung erstreckende Luftleitanordnung vorzusehen, die in der ausgefahrenen Luftleitposition je nach Stellung den Luftwiderstand verringern oder den Anpressdruck erhöhen kann. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2016 123 140 A1 zeigt eine gattungsgemäße Luftleitanordnung, bei der das Luftleitelement ein Tragflächenprofil ist, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt. Um den unterschiedlichen Anforderungen an die aerodynamischen Voreinstellungen gerecht werden zu können, ist in beiden Fällen das Luftleitelement an sich auch gelenkig an der Ausstellanordnung gelagert. Hierdurch ist eine erhöhte Störanfälligkeit, insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten, dieser Luftleitanordnung gegeben. Zudem ist ein hoher Steueraufwand und eine zusätzliche Antriebseinrichtung zur Verstellung des Luftleitelementes gegenüber der Ausstellanordnung vorzusehen. Außerdem ist die Luftleitanordnung der DE 10 2016 123 140 A1 im Kühlerbereich des Bugbereiches angeordnet, was sich strömungs- und designtechnisch negativ auswirkt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die oben genannten Nachteile auf einfache und kostengünstige Weise zu vermeiden.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Öffnung im Unterbodenelement des Bugbereiches vorgesehen ist und durch eine Verschlussanordnung im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung verschlossen ist, wobei das Luftleitelement fest mit der Ausstellanordnung verbunden ist und ein Tragflächenprofil, dass bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist. Es hat sich überraschenderweise herausgestellt, dass auch im hohen Geschwindigkeitsbereich ein erhöhter, auf die Vorderachse wirkender Auftrieb die Fahrstabilität des gesamten Kraftfahrzeuges erhöht. Zudem kann ein Heckspoiler wesentlich kleiner dimensioniert und hinsichtlich der Ansteuerung einfacher ausgeführt werden.
In einer Ausführungsform kann das Luftleitelement im ausgefahrenen Zustand einen von mehreren Ausfahrpositionen einnehmen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform weist die Ausstellanordnung mindestens eine Gelenkanordnung, vorzugsweise eine Viergelenkanordnung, auf.
In vorteilhafter Weise ist die Öffnung durch eine an der Ausstellanordnung angelenkte Verschlussanordnung im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung verschlossen. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn ein Verschlusselement der Verschlussanordnung im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung durch ein Federorgan unter Vorspannung steht. Alternativ dazu kann zum Verschließen der Öffnung im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung auch ein Verschlusselement einer Verschlussanordnung mit einem Nocken mit Kulissenführung verwendet werden. Um einen besonders dichten Abschluss in dem Bereich, in dem die Öffnung im Unterbodenelement angeordnet ist vorzusehen, ist es vorteilhaft, wenn das Deckelelement ein umlaufendes Dichtorgan aufweist.
Dieses Dichtorgan kann in einem 2K-Spritzverfahren angeformt sein oder auch als gesonderte Dichtung beispielsweise an das Deckelelement angeklebt werden.
In besonders vorteilhafter Weise ist mindestens ein Sensor zur Erfassung der Bodenfreiheit im Bereich des Luftleitelementes vorgesehen. Dieser Sensor ist dann derart steuerungstechnisch mit dem Aktuator verbunden, dass die Luftleitposition bei einer zu geringen Bodenfreiheit anzupassen ist.
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, hierbei zeigt:

1 eine perspektivische Seitenansicht eines Bugbereiches eines Kraftfahrzeuges mit einer erfindungsgemäßen Luftleitanordnung,
2 eine geschnittene Seitenansicht des Bugbereiches der erfindungsgemäßen Luftleitanordnung in einem ersten Betriebszustand, und
3 eine geschnittene Seitenansicht des Bugbereiches der erfindungsgemäßen Luftleitanordnung in einem zweiten Betriebszustand.

1 zeigt eine perspektive Seitenansicht eines Bugbereiches 2 eines Kraftfahrzeuges 4 mit einer sich in Querrichtung eines Kraftfahrzeuges erstreckenden Luftleitanordnung 6. Die Luftleitanordnung 6 erstreckt sich hierbei im Wesentlichen im Unterbodenbereich 8, der seitlich durch die beiden Vorderräder 10 begrenzt wird. Die Luftleitanordnung 6 weist im Wesentlichen ein Luftleitelement 12 auf, dass mittels eines nicht weiter dargestellten Aktuators von einer eingefahrenen Ruheposition über eine Ausstellanordnung 14 in eine, hier dargestellte, ausgefahrene Luftleitposition überführbar ist. Die Ausstellanordnung 14 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Gelenkanordnungen 16 auf, die wie in 2 und 3 dargestellt, als Viergelenkanordnungen dargestellt sind. 2 zeigt nun in einer vereinfachten geschnittenen Seitenansicht des Bugbereiches die Luftleitanordnung 6 im eingefahrenen Zustand. Die Viergelenkanordnung 16 ist beweglich an einem durch eine gestrichelte Linie 18 dargestellten Karosserieteil angelenkt. Das fest mit einem Schenkel 20 der Viergelenkanordnung 16 verbundene Luftleitelement 12 verschließt bündig eine Öffnung 22 in einem Unterbodenelement 24 des Bugbereiches 2. Des Weiteren ist eine Verschlussanordnung 26 dargestellt, die ebenfalls am Schenkel 20 der Viergelenkanordnung 16 angelenkt ist. Alternativ dazu kann die Verschlussanordnung 26 auch durch einen Nocken mit Kulissenführung, der z.B. an einer Querachse der Mechanik der Luftleitanordnung angebracht ist, beweglich verbunden sein. Die Verschlussanordnung weist im Wesentlichen ein Verschlusselement 28 auf, dass wie in 3 dargestellt, die Öffnung 22 im ausgefahrenen Zustand des Luftleitelementes 12 verschließt, und ein nicht dargestelltes Federorgan auf, dass die Verschlussanordnung 26 im ausgefahrenen Zustand des Luftleitelementes 12 unter Vorspannung hält. Alternativ dazu wird die Verschlussanordnung 26 bei Verwendung eines Nockens mit Kulissenführung durch diesen stabilisiert. Des Weiteren kann die Verschlussanordnung 26 ein hier nicht weiter dargestelltes umlaufendes Abdichtorgan aufweisen.
3 zeigt nun die Luftleitanordnung 14 in der ausgefahrenen Luftleitposition. Deutlich zu erkennen, ist hier die Ausbildung des Luftleitelementes 12 als Tragflächenprofil, wodurch eine senkrecht wirkende Kraft, auch als dynamischer Auftrieb bezeichnet, erzeugt wird. Wie bereits oben beschrieben, deckt das Verschlusselement 28 unter Vorspannung stehend die Öffnung 22 im Unterbodenelement 24 ab. Deutlich zu erkennen ist hierbei die geänderte Position der Verschlussanordnung 26 hinsichtlich der Viergelenkanordnung. Die Verschlussanordnung 26 wird hierbei relativ zur Viergelenkanordnung 6 nach oben verschoben. Die Viergelenkanordnung 6 reicht im Wesentlichen mit Ihrem Schenkel 20 und einem Gelenk 32 durch die Öffnung 22 hindurch.
Um eine Beschädigung der Luftleitanordnung 6 zu vermeiden, kann mindestens ein, hier nicht dargestellter Sensor zur Erfassung der Bodenfreiheit im Bereich des Luftleitelementes 12 vorgesehen sein.

Claims

Luftleitanordnung für ein Kraftfahrzeug mit mindestens einem sich im Bugbereich (2) des Kraftfahrzeuges (4) zumindest teilweise in Querrichtung des Kraftfahrzeuges (4) erstreckenden Luftleitelement (12), das durch mindestens einen Aktuator von einer eingefahrenen Ruheposition in eine ausgefahrene Luftleitposition überführbar ist, wobei das Luftleitelement (12) über eine Ausstellanordnung (14) beweglich mit einem Karosserieteil (18) des Kraftfahrzeuges (4) verbunden ist, wobei das Luftleitelement (12) ein Tragflächenprofil, das bei zunehmender Geschwindigkeit im ausgefahrenen Zustand einen dynamischen Auftrieb erzeugt, aufweist, wobei die Ausstellanordnung (14) im ausgefahrenen Zustand durch eine Öffnung (22) im Bugbereich (2) hindurchreicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (22) im Unterbodenelement (24) des Bugbereiches (2) vorgesehen ist und durch eine Verschlussanordnung (26) im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung (14) verschlossen ist, wobei das Luftleitelement (12) fest mit der Ausstellanordnung (14) verbunden ist.
Luftleitanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausstellanordnung (14) mindestens eine Gelenkanordnung (16), vorzugsweise eine Viergelenkanordnung, aufweist.
Luftleitanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (26) an der Ausstellanordnung (14) angelenkt ist.
Luftleitanordnung nach Anspruch 1 oder2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (26) durch einen Nocken mit Kulissenführung mit einer Mechanik der Luftleitanordnung verbunden ist.
Luftleitanordnung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschlusselement (28) der Verschlussanordnung (26) im ausgefahrenen Zustand der Ausstellanordnung (14) durch ein Federorgan unter Vorspannung steht.
Luftleitanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussanordnung (26) ein umlaufendes Abdichtorgan aufweist.
Luftleitanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor zur Erfassung der Bodenfreiheit im Bereich des Luftleitelementes (12) vorgesehen ist.