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Die Erfindung betrifft ein Luftleitelement für ein Fahrzeug. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem solchen Luftleitelement.
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Luftleitelemente für Fahrzeuge, welche am Unterboden des Fahrzeugs angeordnet sind, sind in zahlreichen Variationen bekannt. Solche Luftleitelemente weisen in der Regel einen dreidimensionalen Grundkörper auf und werden beispielsweise zwischen Fahrzeugbug und Radhaus an einer Unterbodenverkleidung angeordnet, um den Luftwiderstandes des korrespondierenden Fahrzeugs zu reduzieren. So können die Luftleitelemente vor allen vier Radhäusern oder nur vor den beiden Radhäusern einer Vorderachse des Fahrzeugs angeordnet werden.
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Aus der
DE 31 50 152 C2 ist ein Spoiler für Kraftwagen bekannt, welcher unten am Fahrzeugbug angeordnet und in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit und der Kühlmitteltemperatur einer Brennkraftmaschine um eine horizontale Fahrzeugachse verschwenkbar ausgebildet ist. Hierbei verschließt der Spoiler in einer Endstellung eine im Bereich der Fahrzeugunterseite angeordnete Kühlluftaustrittsöffnung.
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Aus der
EP 2 655 170 B1 ist Kraftfahrzeug bekannt, welches zumindest einen in einer Bodenplatte desselben ausgebildeten Kühlluftkanal zur Beaufschlagung einer Radbremsvorrichtung des Kraftfahrzeugs mit einem Kühlluftstrom umfasst. Dem zumindest einen Kühlluftkanal ist ein verstellbares Verschlusselement in Form einer Verschlussplatte zugeordnet, welche ihrerseits in Abhängigkeit eines sensierten Betriebszustands der Radbremsvorrichtung und/oder in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs in eine Betriebsstellung überführbar ist, bei welcher der Kühlluftkanal zumindest teilweise geöffnet und der Kühlluftstrom gestattet ist, und ferner in eine Betriebsstellung überführbar ist, bei welcher der Kühlluftkanal geschlossen und besagter Kühlluftstrom verhindert ist. Überdies ist mindestens eine weitere Betriebsstellung der Verschlussplatte vorgesehen, bei welcher dieselbe einen Radspoiler ausbildend, zum Fahrplanum des Kraftfahrzeugs hin über die Bodenplatte desselben hinausragt.
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Aus der
DE 10 2014 215 732 A1 ist eine Luftleitanordnung für ein mit einer Bremsanlage funktional verbundenen Fahrzeugrad bekannt, welche im Bereich vor einem Fahrzeugrad angeordnet ist und nach unten in Richtung der Fahrbahn absteht. Die Luftleitanordnung umfasst wenigstens einen Luftleitkörper, wenigstens eine Staulippe und wenigstens einen Kanal, welcher ausgelegt ist, um Luft in Richtung der Bremsanlage zu leiten.
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Aus der
DE 10 2009 012 220 A1 ist eine Verkleidungsanordnung für ein Radhaus eines Kraftwagens, mit einer Radhausverkleidung und mit einem Strömungskanal bekannt, welcher eine zu einer Fahrzeugfront gerichtete Lufteintrittsöffnung und eine auf eine Bremse des Rads gerichtete Luftaustrittsöffnung umfasst, wobei der Strömungskanal einstückig mit der Radhausverbindung ausgebildet ist.
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Aus der
DE 10 2004 061 835 A1 ist eine Luftleitvorrichtung eines Fahrzeugs in Form eines so genannten Radspoilers bekannt, welche an ihrer radabgewandten Vorderseite einen bauchigen Luftleitkörper aufweist. An den freien Endbereichen der Luftleitvorrichtung ist eine bevorzugt umlaufende Abrisskante vorgesehen. Durch das Zusammenspiel von konvex gewölbtem Luftleitkörper und Abrisskante ergibt sich gegenüber bekannten Luftleitvorrichtungen eine Reduzierung des Gesamtluftwiderstands des Fahrzeugs.
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Aus der
DE 10 2017 103 881 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem frontseitigen, zu einem Boden hin offenen Diffusor sowie mit einer im Bereich des Diffusors angeordneten Einrichtung zum Verändern des Abtriebs des Kraftfahrzeugs im Bereich einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs bekannt. Zudem ist vorgesehen, dass die Einrichtung eine Luftleitung mit einem Einlass im Bereich eines frontseitigen Überdruckgebiets des Kraftfahrzeugs und einen Auslass im Bereich des Diffusors sowie Mittel zum Öffnen und Schließen der Luftleitung aufweist.
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Aus der
DE 10 2017 200 820 A1 ist ein Unterboden eines Kraftfahrzeugs mit einem Luftleitelement bekannt. Um das Strömungsverhalten eine den Unterboden umströmenden Luftstroms vorteilhaft zu beeinflussen, sind fahrzeugfrontseitig eines jeden Radkastens an der Unterseite des Unterbodens je ein Luftleitelement angeordnet. Das Luftleitelement weist dazu eine derartige Gestalt auf, dass dasselbe frontal anströmende Luft in einen Luftströmungskanal geleitet wird. Das Luftleitelement ist als dreidimensionaler Körper aus Kunststoff ausgebildet und mit dem Unterboden respektive dessen Unterseite kraft-, stoff- und/oder formschlüssig verbunden. Ist die besagte Unterseite beispielsweise durch ein Verkleidungsteil aus Kunststoff gebildet, kann dieselbe auch einstückig mit dem Luftleitelement ausgebildet sein.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Luftleitelement für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Luftleitelement bereitzustellen, welches eine Reduzierung des Luftwiderstands eines korrespondierenden Fahrzeugs ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Luftleitelement für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Um eine Luftleitelement für ein Fahrzeug bereitzustellen, welches eine Reduzierung des Luftwiderstands eines korrespondierenden Fahrzeugs ermöglicht, umschließt ein dreidimensionaler Grundkörper des Luftleitelements einen Hohlraum und weist an seiner einem Motorraum zugewandten Oberseite mindestens eine Lufteintrittsöffnung und an seiner dem Radhaus zugewandten Rückseite mindestens eine Luftaustrittsöffnung auf. Die Rückseite des Grundkörpers ist offen ausgeführt und bildet eine einzige Luftaustrittsöffnung aus. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Luftleitelements. Alternativ ist die Rückseite des Grundkörpers durch eine Abdeckung abgedeckt, wobei die mindestens Luftaustrittsöffnung in die Abdeckung eingebracht ist. Durch Anzahl, Form und Anordnung der einzelnen Luftaustrittsöffnungen kann die innere Luftströmung zur Verbesserung des Luftwiderstands an verschiedene Bauformen bzw. Modelle des Fahrzeugs angepasst werden. So können beispielsweise mehrere durch Stege getrennte als Schlitze ausgeführte Luftaustrittsöffnungen im Bereich einer Abrisskante der Rückseite des Grundkörpers ausgebildet sein.
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Unter einem Luftleitelement für ein Fahrzeug wird nachfolgend ein Anströmelement mit einem dreidimensionalen Grundkörper verstanden, welcher zwischen einem Fahrzeugbug und einem Radhaus an einer Unterbodenverkleidung des Fahrzeugs positioniert ist und während des Fahrbetriebs von einer Luftströmung angeströmt wird.
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Zudem wird ein Fahrzeug mit einer Unterbodenverkleidung vorgeschlagen, wobei mindestens ein solches Luftleitelement zwischen einem Fahrzeugbug und einem Radhaus an der Unterbodenverkleidung angeordnet ist. Hierbei kann jeweils ein solches Luftleitelement zwischen einem Fahrzeugbug und einem rechten vorderen Radhaus und zwischen dem Fahrzeugbug und einem linken vorderen Radhaus angeordnet sein. Zusätzlich oder alternativ kann jeweils ein solches Luftleitelement zwischen einem Fahrzeugbug und einem rechten hinteren Radhaus und zwischen dem Fahrzeugbug und einem linken hinteren Radhaus angeordnet sein.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des Luftleitelements kann der dreidimensionale Grundkörper eine halbierte Tropfenform aufweisen, dessen abgerundete Vorder- und Unterseite dem Fahrzeugbug zugewandt ist, und dessen Oberseite und Rückseite jeweils stumpf abgeschnitten sind. Zur Verringerung des Luftwiderstandes von Fahrzeugen kann der tropfenförmige Grundkörper einen während des Fahrbetriebst entstehenden äußeren Luftstrom entlang seiner Außenstruktur in Richtung Radhaus leiten.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Luftleitelements kann der Grundkörper eine innere Luftströmung aus dem Motorraum durch den Hohlraum in das Radhaus umlenken. Hierbei kann im Radhaus im Bereich der mindestens einen Luftaustrittsöffnung ein niedrigerer Umgebungsdruck als im Motorraum im Bereich der mindestens einen Lufteintrittsöffnung herrschen.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Luftleitelements kann die Oberseite des Grundkörpers offen ausgeführt sein und eine einzige Lufteintrittsöffnung ausbilden. Dies ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung des Luftleitelements. Alternativ kann die Oberseite des Grundkörpers durch eine Abdeckung abgedeckt sein. Hierbei kann die mindestens eine Lufteintrittsöffnung in die Abdeckung eingebracht werden. Durch Anzahl, Form und Anordnung der einzelnen Lufteintrittsöffnungen kann die innere Luftströmung zur Verbesserung des Luftwiderstands an verschiedenen Bauformen bzw. Modelle des Fahrzeugs angepasst werden. Hierbei kann die Abdeckung beispielsweise von einer Komponente der Unterbodenverkleidung ausgebildet werden, an welcher der Grundkörper des Luftleitelements befestigt ist. Alternativ kann die Oberseite des Grundkörpers von einer entsprechend gefertigten Abdeckung abgedeckt werden. Zudem kann der Grundkörper des Luftleitelements bei beiden Ausgestaltungen an die korrespondierende Komponente der Unterbodenverkleidung angeformt werden.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Luftleitelements kann der Grundkörper einen an der Oberseite umlaufenden Befestigungsflansch aufweisen, an welchem der Grundkörper mit der Unterbodenverkleidung verbunden werden kann. So kann der Grundkörper des Luftleitelements beispielsweise durch eine Schraubverbindung, Rastverbindung oder einer anderen geeigneten Verbindungstechnik mit einer korrespondierenden Komponente der Unterbodenverkleidung verbunden werden.
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Die für das erfindungsgemäße Luftleitelement beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für das erfindungsgemäße Fahrzeug.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen als von der Erfindung umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen Komponenten bzw. Elemente, die gleiche bzw. analoge Funktionen ausführen. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische und perspektivische Darstellung eines Ausschnitts eines Fahrzeug von unten mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Luftleitelements für ein Fahrzeug;
- 2 eine schematische Teilschnittdarstellung des Fahrzeugausschnitts aus 1; und
- 3 eine schematische und perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Luftleitelements für ein Fahrzeug aus 1 und 2.
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Wie aus 1 bis 3 ersichtlich ist, umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eines Luftleitelements 10 für ein Fahrzeug 1 einen dreidimensionalen Grundkörper 11, welcher zwischen einem Fahrzeugbug 2 und einem Radhaus 5 an einer Unterbodenverkleidung 3 positioniert ist.
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Hierbei umschließt der Grundkörper 11 einen Hohlraum 12 und weist an seiner einem Motorraum 9 zugewandten Oberseite 13 mindestens eine Lufteintrittsöffnung 16 und an seiner dem Radhaus 5 zugewandten Rückseite 15 mindestens eine Luftaustrittsöffnung 17 auf.
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Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 11 im dargestellten Ausführungsbeispiel eine halbierte Tropfenform auf. Hierbei ist eine abgerundete Vorder- und Unterseite 14 dem Fahrzeugbug 2 zugewandt und wird von einer während des Fahrbetriebs entstehenden äußeren Luftströmung ALS angeströmt. Die Oberseite 13 und die Rückseite 15 des Grundkörpers 11 sind jeweils stumpf abgeschnitten.
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Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, lenkt der Grundkörper 11 eine innere Luftströmung ILS aus dem Motorraum 9 durch den Hohlraum 12 in das Radhaus 5 um. Hierbei herrscht im Radhaus 5 im Bereich der mindestens einen Luftaustrittsöffnung 17 ein niedrigerer Umgebungsdruck als im Motorraum 9 im Bereich der mindestens einen Lufteintrittsöffnung 16. Die Oberseite 13 des Grundkörpers 11 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel durch eine Abdeckung 13A abgedeckt, in welche die mindestens eine Lufteintrittsöffnung 16 eingebracht ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Luftleitelements 10 sind in die Abdeckung 13A drei als Schlitze 16A ausgeführte Lufteintrittsöffnung 16 eingebracht. Die drei Schlitze 16A sind im vorderen Bereich des Luftleitelements 10 angeordnet. Auch die Rückseite 15 des Grundkörpers 11 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel des Luftleitelements 10 durch eine Abdeckung 15A abgedeckt, in welche die mindestens eine Luftaustrittsöffnung 17 eingebracht ist. Wie aus 3 weiter ersichtlich ist, sind im dargestellten Ausführungsbeispiel sechs durch Stege 18 getrennte als Schlitze 17A ausgeführte Luftaustrittsöffnungen 17 im Bereich einer Abrisskante 15.1 der Rückseite 15 des Grundkörpers 11 in der Abdeckung 15A ausgebildet.
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Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des Luftleitelements 10, ist die Oberseite 13 des Grundkörpers 11 offen ausgeführt und bildet eine einzige Lufteintrittsöffnung 16 aus.
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Bei einem weiteren alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des Luftleitelements 10 ist die Rückseite 15 des Grundkörpers 11 offen ausgeführt und bildet eine einzige Luftaustrittsöffnung 17 aus. Selbstverständlich können die verschiedenen Ausführungsformen der Oberseite 13 bzw. der Rückseite 15 des Grundkörpers 11 mit oder ohne Abdeckung 13A, 15A miteinander kombiniert werden. So kann beispielsweise die Oberseite 13 eine Abdeckung 13A mit mindestens einer Lufteintrittsöffnung 16 aufweisen und die Rückseite 15 kann offen ausgeführt sein. Des Weiteren kann die Oberseite 13 des Grundkörpers offen und die Rückseite 15 mit einer Abdeckung 15A ausgeführt werden, in welche die mindestens eine Luftaustrittsöffnung 17 eingebracht ist.
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Wie aus 2 und 3 weiter ersichtlich ist, weist der Grundkörper 11 einen an der Oberseite 13 umlaufenden Befestigungsflansch 19 auf, an welchem der Grundkörper 11 mit der Unterbodenverkleidung 3 verbunden ist. So kann der Befestigungsflansch 19 des Grundkörpers 11 beispielsweise an mehreren Verbindungsstellen mit der Unterbodenverkleidung 3 verschraubt werden. Alternativ können am Befestigungsflansch 19 des Grundkörpers 11 an mehreren Verbindungsstellen Rastnasen angebracht werden, welche mit entsprechenden Rastöffnungen in der Unterbodenverkleidung 3 verrastet werden können.
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Bei einem alternativen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel des Luftleitelements 10 kann der Grundkörper 11 des Luftleitelements 10 an die Unterbodenverkleidung 3 angeformt werden. Dadurch sind die Unterbodenverkleidung 3 und das Luftleitelement 10 einstückig ausgeführt.
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Wie aus 1 weiter ersichtlich ist, weist die Unterbodenverkleidung 3 im dargestellten Frontbereich des Fahrzeugs 1 ein Bugkapsel 3A und eine Vorderachsverkleidung 3B auf, wobei nur das Radhaus 5 eines linken vorderen Fahrzeugrads 7 dargestellt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel des Fahrzeugs 1 ist jeweils ein erfindungsgemäßes Luftleitelement 10 zwischen dem Fahrzeugbug 2 und dem korrespondierenden Radhaus 5 an der Unterbodenverkleidung 3 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Luftleitelemente 10 jeweils am seitlichen Rand der Bugkapsel 3A angeordnet und mit dieser verbunden. Das bedeutet, dass ein erstes Luftleitelement 10 zwischen einem Fahrzeugbug 2 und einem nicht dargestellten rechten vorderen Radhaus 5 und ein zweites Luftleitelement 10 zwischen dem Fahrzeugbug 2 und dem dargestellten linken vorderen Radhaus 5 angeordnet ist. Durch seine äußere tropfenförmige Struktur leitet der Grundkörper 11 des Luftleitelements 10 den äußeren Luftstrom ALS in Richtung des korrespondierenden Radhauses 5.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrzeugbug
- 3
- Unterbodenverkleidung
- 3A
- Bugkapsel
- 3B
- Vorderachsverkleidung
- 5
- Radhaus
- 7
- Fahrzeugrad
- 9
- Motorraum
- 10
- Luftleitelement
- 11
- tropfenförmiger Grundkörper
- 12
- Hohlraum
- 13
- Oberseite
- 13A
- Abdeckung
- 14
- Vorder- und Unterseite
- 15
- Rückseite
- 15A
- Rückwand
- 15.1
- Abrisskante
- 16
- Lufteintrittsöffnung
- 16A
- Schlitz
- 17
- Luftaustrittsöffnung
- 17A
- Schlitz
- 18
- Trennsteg
- 19
- Befestigungsflansch
- ALS
- äußere Luftströmung
- ILS
- innere Luftströmung
