-
Die Erfindung betrifft eine Luftleiteinrichtung zur Anordnung am Unterboden eines Fahrzeugs. Zudem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer solchen Luftleiteinrichtung.
-
DE 10 2009 040 678 A1 offenbart eine Luftleiteinrichtung für einen Kraftwagen, mit einem Radspoiler, der eine Luftleitkante aufweist, wobei die Luftleitkante zumindest in einem Längenbereich ungerade ausgebildet ist. Dadurch können der Massenstrom der in das Radhaus eintretenden Luft und der Luftwiderstand beim Austritt der Luft aus dem Radhaus reduziert werden. Aeroakustische Aspekte werden nicht thematisiert.
-
WO 2012/084251 A1 offenbart ein Kraftfahrzeug mit Luftleitvorrichtung zur Kühlung der Bremsanlage, wobei einem Kühlluftkanal ein verstellbares Verschlusselement in Form einer Verschlussplatte zugeordnet ist. Die Verschlussplatte kann in mehrere Betriebsstellungen gebracht werden, in der der Kühlluftkanal zumindest teilweise geschlossen ist oder in der die Verschlussplatte über die Bodenplatte hinausragt und somit einen Radspoiler ausbildet. Kühlfunktion und Radspoilerfunktion sind in einem Bauteil vereint. Aeroakustische Aspekte spielen hingegen auch hier keine Rolle.
-
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine demgegenüber verbesserte Luftleiteinrichtung bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Luftleiteinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
-
Die Luftleiteinrichtung dient zur Anordnung am Unterboden eines Fahrzeugs, insbesondere eines teil- oder vollelektrisch betriebenen Kraftfahrzeugs. Die Luftleiteinrichtung weist einen plattenförmigen Basisabschnitt und einen relativ zum Basisabschnitt erhabenen Luftleitabschnitt auf. Der Luftleitabschnitt weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf, wobei sich der Luftleitabschnitt vom ersten Ende zum zweiten Ende erstreckt und in seiner Höhe bezogen auf den Basisabschnitt zum zweiten Ende hin zunimmt. Die Luftleiteinrichtung weist zudem ein Luftleitelement auf, welches an der gleichen Seite vom Basisabschnitt abragt wie der Luftleitabschnitt (in Einbaulage der Luftleiteinrichtung am Fahrzeug die Unterseite) und welches sich entlang einer Höhenrichtung vom Basisabschnitt weg erstreckt. Das Luftleitelement grenzt am zweiten Ende an den Luftleitabschnitt an, wobei das Luftleitelement in einem an den Luftleitabschnitt angrenzenden Bereich eine Aussparung aufweist, in der die Höhe des Luftleitelements, d.h. der Überstand des Luftleitelements relativ zum Basisabschnitt, reduziert ist.
-
Mit anderen Worten weist die Luftleiteinrichtung eine schräg angestellte Form (Luftleitabschnitt) auf und eine daran angrenzende, im Wesentlichen senkrechte Fläche (Luftleitelement) mit einer Aussparung (Bereich reduzierter Höhe) angrenzend zur schräg angestellten Form.
-
Durch Interferenz-Effekte von Strömungsablösungen, die an einem Unterbodenspoiler hervorgerufenen werden, mit weiteren lokalen Strömungsverhältnissen im Unterbodenbereich bei Fahrzeugen mit glatten Unterböden (bspw. batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen) kann eine niederfrequente aeroakustische Anregung entstehen. Diese niederfrequente Anregung kann bis in den Innenraum transportiert werden und bei Fahrer oder Fahrgästen zu einem nachteiligen Komfort-Empfinden führen. Durch die vorgeschlagene Luftleiteinrichtung können Interferenzeffekte im Unterbodenbereich vermieden und die daraus resultierenden niederfrequenten Anregungen unterdrückt werden. Dies wirkt sich positiv auf die Akustik bzw. Aeroakustik im Fahrgastraum des Fahrzeuges aus und führt zu einem Komfortgewinn. Somit ist durch die Luftleiteinrichtung ein Unterboden-Spoiler zur Optimierung der Aeroakustik im Fahrgast-Innenraum geschaffen.
-
Bei der Luftleiteinrichtung handelt es sich insbesondere um einen Unterboden-Spoiler bzw. Rad-Spoiler. Der Basisabschnitt kann einen Unterbodenabschnitt ausbilden, d.h. in Einbaulage kann der Basisabschnitt der Luftleiteinrichtung einen Abschnitt des Unterbodens bzw. der Bodenplatte des Fahrzeugs ausbilden. Bei dem Luftleitabschnitt handelt es sich insbesondere um ein Radspoilerelement, welches Luft um ein Rad herum leiten kann.
-
Die Aussparung bzw. die Außenkontur der Aussparung des Luftleitelements kann unmittelbar an den Luftleitabschnitt angrenzen oder vom Luftleitabschnitt beabstandet sein. Bspw. kann zwischen dem Luftleitabschnitt und der Aussparung ein bspw. zur Stabilisierung dienender Steg angeordnet sein.
-
Der Basisabschnitt kann mehrere, bspw. drei Seitenkanten aufweisen, die in ihrer Gesamtheit eine Außenkontur des Basisabschnitts definieren. Der Luftleitabschnitt befindet sich insbesondere innerhalb der Außenkontur des Basisabschnitts. Das Luftleitelement kann an einer Seitenkante des Basisabschnitts ausgebildet sein, insbesondere an einer in Einbaulage einem Rad bzw. einem Radhaus des Fahrzeugs zugewandten Seitenkante. An dieser Seitenkante kann sich das zweite Ende des Luftleitabschnitts befinden. Bei dem Luftleitelement kann es sich um ein flächiges Element (flacher Körper mit einer definierten Dicke) handeln.
-
Die weiteren, insbesondere zwei weiteren, Seitenkanten können jeweils Verbindungsabschnitte oder Einsteckabschnitte zur Kopplung mit anderen Unterbodenabschnitten aufweisen. An diesen Seitenkanten können jeweils eine oder mehrere Befestigungsdurchgänge, bspw. für Schrauben oder Clips, vorgesehen sein.
-
In Einbaulage am Fahrzeug erstrecken sich der Luftleitabschnitt und das Luftleitelement (an der Unterseite der Luftleiteinrichtung) zum Untergrund hin, bspw. zu einer Fahrbahn hin. Am ersten Ende kann der Luftleitabschnitt von dem Basisabschnitt ausgehen, d.h. aus der Ebene des Basisabschnitts hervorzutreten beginnen. Der Luftleitabschnitt nimmt vom ersten Ende zum zweiten Ende relativ zum Basisabschnitt an Höhe zu. Am zweiten Ende kann der Luftleitabschnitt eine definierte Höhe bzw. einen definierten Überstand relativ zum Basisabschnitt aufweisen.
-
Vorzugsweise kann die Aussparung im Luftleitelement unmittelbar an den Luftleitabschnitt angrenzen. Somit kann ein Zwischenabschnitt, bspw. ein Steg, zwischen Luftleitabschnitt und Luftleitelement entfallen. Dies trägt zu einer einfachen Ausgestaltung der Luftleiteinrichtung bei.
-
Vorzugsweise kann sich die Höhenrichtung des Luftleitelements im Wesentlichen senkrecht zum Basisabschnitt erstrecken. Diese Ausgestaltung trägt dazu bei, aerodynamische Zielwerte zu erreichen. Im Konkreten können die Höhenrichtung des Luftleitelements und der Basisabschnitt für eine im Wesentlichen senkrechte Anordnung einen Winkel von 85° bis 95°, vorzugsweise von 90°, einschließen.
-
Vorzugsweise kann die Höhe des Luftleitelements an der Aussparung im Wesentlichen um die Hälfte reduziert sein. Somit können niederfrequente Akustik-Phänomene weitestgehend vermieden werden, wobei das Luftleitelement an der Aussparung (verbleibender Teil des Luftleitelements) immer noch hinreichend stabil ist. Im Konkreten kann die Höhe des Luftleitelements an der Aussparung um 40 % bis 60 % reduziert sein. Der (weitere) Abschnitt des Luftleitelements, der an dem von dem Luftleitabschnitt abgewandten Ende an die Aussparung abgrenzt, ist in der Höhe nicht reduziert (100% der Höhe des Luftleitelements). Mit anderen Worten kann das Luftleitelement an der Ausnehmung verglichen mit dem weiteren Abschnitt des Luftleitelements im Wesentlichen die halbe Höhe (40 % bis 60%) aufweisen.
-
Vorzugsweise kann sich die Aussparung in etwa über die halbe Länge des Luftleitelements erstrecken. Somit wird durch die Aussparung ein hinreichend großer Durchgang im Luftleitelement bereitgestellt, mit dem niederfrequente Akustik-Phänomene vermieden werden können. Im Konkreten kann sich das Luftleitelement entlang einer Erstreckungsrichtung am Basisabschnitt (Seitenkante) von dem Luftleitabschnitt weg erstrecken, wobei die Aussparung des Luftleitelements und der Abschnitt des Luftleitelements, der an dem von dem Luftleitabschnitt abgewandten Ende der Aussparung an die Aussparung angrenzt, entlang der Erstreckungsrichtung jeweils im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen. Im Konkreten können die Längen bezogen auf die Gesamtlänge des Luftleitelements um weniger als 20% voneinander abweichen.
-
Vorzugsweise können der (weitere) Abschnitt des Luftleitelements, der am vom Luftleitabschnitt abgewandten Ende der Aussparung an die Aussparung angrenzt, und der Luftleitabschnitt am zweiten Ende eine identische oder nahezu identische Höhe relativ zum Basisabschnitt aufweisen. Dies begünstigt ein Erreichen von aerodynamischen Zielwerten. „Nahezu identisch“ meint, dass Abweichungen in der Höhe des weiteren Abschnitts und des Luftleitabschnitts am zweiten Ende von ± 10 % mit umfasst sind. Bspw. kann das Luftleitelement zwischen 90 % und 110 % der Höhe des Luftleitabschnitts am zweiten Ende aufweisen. Sofern der Luftleitabschnitt am zweiten Ende und/oder das Luftleitelement keine konstante Höhe aufweisen, gelten die voranstehenden Angaben jeweils für eine durchschnittliche Höhe dieser beiden Komponenten.
-
Vorzugsweise können der Basisabschnitt, Luftleitabschnitt und/oder das Luftleitelement einstückig ausgebildet sein, insbesondere im Wege einer materialeinheitlichen Ausgestaltung. Dies trägt zu einer einfachen Herstellung und einer vergleichsweise stabilen Ausgestaltung der Luftleiteinrichtung bei.
-
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs gelöst. Hinsichtlich der Vorteile sei auf die diesbezüglichen Ausführungen zur Luftleiteinrichtung verwiesen.
-
Das Fahrzeug weist mindestens eine Luftleiteinrichtung mit einem oder mehreren der voranstehend beschriebenen Aspekte auf. Bspw. können am Fahrzeug zwei Luftleiteinrichtungen vorgesehen sein. Die mindestens eine Luftleiteinrichtung ist jeweils am Unterboden des Fahrzeugs in einem in Fahrtrichtung vor einem (mit der Luftleiteinrichtung korrespondierenden) Rad, insbesondere vor einem Vorderrad des Fahrzeugs, angeordnet. In Einbaulage ragen der Luftleitabschnitt und das Luftleitelement in Schwerkraftrichtung nach unten, d.h. zum Untergrund hin, ab.
-
Zur weiteren Ausgestaltung des Fahrzeugs können die voranstehend im Zusammenhang mit der Luftleiteinrichtung beschriebenen und/oder die nachfolgend noch erläuterten Maßnahmen dienen.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt:
- 1 schematisch ein Fahrzeug mit Luftleiteinrichtung in einer Unteransicht;
- 2 schematisch eine Luftleiteinrichtung in Alleinstellung.
-
In 1 ist schematisch eine Unteransicht eines Fahrzeugs 100 gezeigt. Das Fahrzeug 100 weist im Beispiel einen glatten Unterboden 102 auf, der das Fahrzeug 100 an seiner Unterseite nahezu vollständig verkleidet. Das Fahrzeug 100 weist im Beispiel zwei Vorderräder 104, 106 und zwei Hinterräder 108, 110 auf. Die Vorderräder 104, 106 können lenkbar ausgebildet sein.
-
Das Fahrzeug 100 weist im Beispiel zwei Luftleiteinrichtungen 10, 10' auf, die jeweils am Unterboden 102 des Fahrzeugs 100 im Bereich vor einem Vorderrad 104,106 angeordnet sind. Die Luftleiteinrichtungen 10, 10' sind zueinander spiegelverkehrt ausgebildet. Mit anderen Worten handelt es sich bei der Luftleiteinrichtung 10 um ein „linkes Teil“ und bei der Luftleiteinrichtung 10' um ein „rechtes Teil“.
-
Die Luftleiteinrichtungen 10, 10' sind derart in den Unterboden 102 des Fahrzeugs 100 eingefügt, dass der Basisabschnitt 12 einen Abschnitt des Unterbodens 102 (Unterbodenabschnitt) ausbildet. Der Luftleitabschnitt 14 und das Luftleitelement 16 ragen in Einbaulage in Schwerkraftrichtung g nach unten, d.h. zum Untergrund hin ab.
-
In 2 ist die Luftleiteinrichtung 10 (linkes Teil) in Alleinstellung gezeigt, wobei die Luftleiteinrichtung 10 zur einfacheren Veranschaulichung um 180° gedreht ist (Luftleitabschnitt und Luftleitelement zeigen nun „nach oben“).
-
Die Luftleiteinrichtung 10 dient zur Anordnung am Unterboden 102 eines Fahrzeugs 100. Die Luftleiteinrichtung 10 weist einen Basisabschnitt 12, einen Luftleitabschnitt 14 und ein Luftleitelement 16 auf.
-
Der Basisabschnitt 12 ist plattenförmig ausgebildet und weist eine erste Seite 15 (in Einbaulage dem Untergrund zugewandt bzw. Unterseite) und eine zweite Seite 17 auf (in Einbaulage dem Fahrzeug 100 zugewandt bzw. Oberseite).
-
Der Basisabschnitt 12 weist im Beispiel drei Seitenkanten 18, 20, 22 auf, die in ihrer Gesamtheit eine Außenkontur des Basisabschnitts 12 definieren. Die Seitenkante 18 ist in Einbaulage einem Rad bzw. Vorderrad 106 zugewandt. Die Seitenkante 20 weist in Einbaulage zur Fahrzeugmitte und die Seitenkante 22 weist in Einbaulage in Fahrtrichtung (x-Richtung) des Fahrzeugs 100 nach vorne. An den Seitenkanten 20, 22 sind im Beispiel jeweils Einsteckabschnitte 24, 26 und Befestigungsdurchgänge 28, 30 ausgebildet (jeweils nur einmal mit Bezugszeichen versehen).
-
Der Luftleitabschnitt 14 ist relativ zum Basisabschnitt 12 erhaben und erstreckt sich von einem ersten Ende 32 zu einem zweiten Ende 34. Das erste Ende 32 des Luftleitabschnitts 14 ist im Beispiel in einem mittleren Bereich des Basisabschnitts 12 angeordnet. Das zweite Ende 34 befindet sich im Beispiel an der Seitenkante 18. Am ersten Ende 32 geht der Luftleitabschnitt 14 von dem Basisabschnitt 12 aus, d.h. beginnt aus der Ebene des Basisabschnitts 12 hervorzutreten. Der Luftleitabschnitt 14 nimmt in seiner Höhe relativ zum Basisabschnitt 12 vom ersten Ende 32 zum zweiten Ende 34 hin zu. Der Luftleitabschnitt 14 bildet ein Radspoilerelement, welches Luft um ein Rad bzw. das Vorderrad 106 herum leiten kann.
-
Das Luftleitelement 16 ragt an der gleichen Seite 15 der Luftleiteinrichtung 10 vom Basisabschnitt 12 ab wie der Luftleitabschnitt 14. Das Luftleitelement 16 ist im Beispiel an der Seitenkante 18 angeordnet. Das Luftleitelement 16 erstreckt sich entlang einer Höhenrichtung 36 vom Basisabschnitt 12 weg.
-
Das Luftleitelement 16 grenzt am zweiten Ende 34 an den Luftleitabschnitt 14 an. In einem an den Luftleitabschnitt 14 angrenzenden Bereich 38 weist das Luftleitelement 16 eine Aussparung 40 auf. Die Aussparung 40 weist eine Außenkontur 42 auf (in 2 gestrichelt dargestellt). An der Aussparung 40 ist die Höhe des Luftleitelements 16 relativ zum Basisabschnitt 12 (Höhe entlang der Höhenrichtung 36) reduziert. Im Beispiel grenzt die Aussparung 40 unmittelbar an den Luftleitabschnitt 14 an.
-
Das Luftleitelement 16 bzw. die Höhenrichtung 36 des Luftleitelements 16 erstreckt sich im Wesentlichen senkrecht zum Basisabschnitt 12. Im Konkreten kann die Höhenrichtung 36 mit dem Basisabschnitt 12 bzw. der Ebene des Basisabschnitts 12 einen Winkel von 85° bis 95° einschließen. Im Beispiel schließt die Höhenrichtung 36 mit dem Basisabschnitt 12 einen Winkel von 90° ein.
-
Die Höhe des Luftleitelements 16 ist an der Aussparung 40 im Wesentlichen um die Hälfte reduziert. Im Konkreten kann die Höhe des Luftleitelements 16 an der Aussparung 40 im Vergleich zu dem weiteren Abschnitt 44, der an dem von dem Luftleitabschnitt 14 abgewandten Ende an die Aussparung 40 angrenzt und in seiner Höhe nicht reduziert ist (Höhe von 100%), um 40 % bis 60 % reduziert sein, wie oben erläutert.
-
Die Aussparung 40 kann sich in etwa über die halbe Länge des Luftleitelements 16 erstrecken. Im Konkreten kann sich das Luftleitelement 16 entlang einer Erstreckungsrichtung am Basisabschnitt 12 (Seitenkante 18) von dem Luftleitabschnitt 14 weg erstrecken, wobei die Aussparung 40 des Luftleitelements 16 und der weitere Abschnitt 44 des Luftleitelements, der an dem von dem Luftleitabschnitt 16 abgewandten Ende der Aussparung 40 an die Aussparung 40 angrenzt, entlang der Erstreckungsrichtung jeweils im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen. Im Konkreten können die Längen von Aussparung 40 und weiterem Abschnitt 44 bezogen auf die Gesamtlänge des Luftleitelements 16 um weniger als 20% voneinander abweichen.
-
Der weitere Abschnitt 44 des Luftleitelements 16 und der Luftleitabschnitt 14 am zweiten Ende 34 weisen im Beispiel eine identische oder nahezu identische Höhe relativ zum Basisabschnitt 12 auf. Im Konkreten sind Abweichungen in der Höhe des weiteren Abschnitts 44 und des Luftleitabschnitts 16 am zweiten 34 Ende von ± 10 % mit umfasst, wie oben erläutert.
-
Im Beispiel sind der Basisabschnitt 12, der Luftleitabschnitt 14 und das Luftleitelement 16 einstückig ausgebildet, und zwar in einer materialeinheitlichen Ausgestaltung.
-
Zusammenfassend können durch die vorgeschlagene Luftleiteinrichtung 10 bzw. die neuartige Formgebung eines solchen Unterboden-Spoilers Interferenzeffekte im Unterbodenbereich gänzlich vermieden und die daraus resultierende niederfrequente Anregung unterdrückt werden.
-
Die im Luftleitelement 16 ausgebildete Aussparung 40 trägt zur Vermeidung niederfrequenter Akustik-Phänomene bei. Der verbleibende Teil des Luftleitelements 16 (weiterer Abschnitt 44 und verbleibender Teil des Luftleitelements unterhalb der Aussparung 40) trägt zur Erreichung aerodynamischer Zielwerte bei.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102009040678 A1 [0002]
- WO 2012/084251 A1 [0003]
