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Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen Kraftwagen. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenlegung auf eine verbesserte Luftführungseinrichtungsbaugruppe für ein besseres Wärmemanagement und für die Erfüllung der Anforderungen an einen Fahrzeugunfall bei niedriger Geschwindigkeit.
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Bekanntlich werden in Fahrzeugen Luftführungseinrichtungsbaugruppen verwendet, um die Staudruck-Luft zu den Kühlern des Fahrzeugs zu führen. Eine solche Luftführungseinrichtungsbaugruppe befindet sich vor einem vorderen Kühlmodul des Fahrzeugs, um die Luft von einem vorderen Grill zu dem Kühler zu führen. Die Luftführungseinrichtungsbaugruppe beinhaltet vier separate Teile, einschließlich einer oberen Luftführungseinrichtung, einer unteren Luftführungseinrichtung, einer linken Luftführungseinrichtung und einer rechten Luftführungseinrichtung. Die Luftführungsbaugruppe ermöglicht ein besseres Wärmemanagement in Fahrzeugen, einschließlich Elektrofahrzeugen (EV), wo sie zu der Erhöhung der Kühleffizienz des Kühlers beiträgt, der wiederum die optimale Temperatur der Triebwerkkomponenten wie Motor, Batterie usw. aufrechterhält.
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Von den vier Luftführungseinrichtungen wird die untere Luftführungseinrichtung im Allgemeinen mit einem Unterbodenschaum oder an einer vorderen Stoßstange abgedichtet, um die Verpackung zu erleichtern. Die Abdichtung der unteren Luftführungseinrichtung mit dem Unterbodenschaum erzeugt während des Betriebs eine Riefenbildungsmarkierung. Dies führt dazu, dass das Schaummaterial im Laufe der Zeit entfernt wird. Beispielsweise, wie in 1 gezeigt, wenn die untere Luftführungseinrichtung 102 mit dem Unterbodenschaum 104 abgedichtet ist, wird eine Dichtlippe der unteren Luftführungseinrichtung 102 und des Unterbodenschaums 104 aufgrund der Relativbewegung dazwischen bei höherer Fahrzeuggeschwindigkeit beschädigt. Die Toleranzen des vorderen Stoßfängers und des Unterbodenschaums sind hoch, was nach der Montage einen Spalt bildet. Dieser gebildete Spalt führt zum Entweichen von Luft. Das Entweichen von Luft reduziert die Wärmeeffizienz. Darüber hinaus kann sich das Entweichen von Luft durch den Spalt auf den Luftwiderstand des Fahrzeugs und damit auf die Reichweite des Elektrofahrzeugs auswirken. Darüber hinaus werden in dem Kühlmodul Stoßelemente verwendet, um die herkömmliche untere Luftführungseinrichtung zu beeinflussen, um bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs mit geringer Geschwindigkeit die stoßdämpfenden Funktionen auszuführen. Es wäre daher von Vorteil, eine verbesserte und einfache Lösung für die vorstehend genannten Probleme zu finden.
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Das Patentdokument
JP2019093880A offenbart eine Windführungseinrichtungsstruktur, die verwendet wird, um Außenluft, die von einem an einer vorderen Stoßstangenabdeckung bereitgestellten Kühlergrill zu einem Motorkühlmodul (ECM) eines Fahrzeugs strömt, zu führen. Die Windführungseinrichtungsstruktur beinhaltet eine Windführungseinrichtungsplatte, die an einer Unterseite angeordnet ist. Die Führungsplatte ist zwischen einem vorderen Querträger und einem Körper angeordnet, der sich unter dem ECM befindet. Die Führungsplatte beinhaltet einen geneigten Abschnitt, der sich zu dem Heck des Fahrzeugs hin nach unten neigt, einen horizontalen Abschnitt, der mit einem unteren Endabschnitt des geneigten Abschnitts verbunden ist, und einen in dem horizontalen Abschnitt ausgebildeten Vorsprung. Der Vorsprung ist bereitgestellt, um die Außenluft unter einem Kondensator zu einem Kühler zu führen.
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Während das zitierte Patentdokument eine Windführungseinrichtungsstruktur offenbart, besteht die Möglichkeit, eine effizientere Luftführungseinrichtung für ein besseres Wärmemanagement des EV bereitzustellen.
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Es besteht daher die Notwendigkeit, eine einfache und kostengünstige Lösung bereitzustellen, die die vorstehend genannten Probleme der herkömmlichen Luftführungseinrichtungsbaugruppe überwinden kann.
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Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine einfache und kostengünstige Luftführungseinrichtungsbaugruppe für Fahrzeuge bereitzustellen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine verbesserte Luftführungseinrichtungsbaugruppe bereitzustellen, die die vorstehend genannten Probleme der herkömmlicher Luftführungseinrichtungsbaugruppen überwinden kann.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Luftführungseinrichtungsbaugruppe für ein besseres Wärmemanagement von Elektrofahrzeugen bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Luftführungseinrichtungsbaugruppe bereitzustellen, die die Anforderungen an einen Fahrzeugunfall bei niedriger Geschwindigkeit erfüllen kann.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine einfache und verbesserte Luftführungseinrichtungsbaugruppe bereitzustellen, die ohne größere Modifikationen in Fahrzeugen leicht implementiert werden kann.
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Aspekte der vorliegenden Offenbarung beziehen sich auf Kraftfahrzeuge. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenlegung auf eine verbesserte Luftführungseinrichtungsbaugruppe für ein besseres Wärmemanagement und für die Erfüllung der Anforderungen an einen Fahrzeugunfall bei niedriger Geschwindigkeit.
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In einem Aspekt beinhaltet die offenbarte Luftführungsanordnung eine untere Luftführungseinrichtung, die zwischen einer vorderen Grillklappe und einem Kühlmodul des Fahrzeugs konfiguriert ist, um Staudruck-Luft, die von einem vorderen Grill zu dem Kühlmodul strömt, zu führen. Die untere Luftführungseinrichtung ist dazu konfiguriert, einen Großteil der Staudruck-Luft in einen Kühler des Kühlmoduls zu führen, um die Kühleffizienz des Kühlmoduls zu erhöhen. Die untere Luftführungseinrichtung ist mit einer vorderen Gitterklappe abgedichtet. Darüber hinaus beinhaltet die untere Luftführungseinrichtung unterschiedlich dicke Querschnitte, um schwache Bereiche in der unteren Luftführungseinrichtung zu bilden, um einen Aufprall bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs mit geringer Geschwindigkeit zu absorbieren, wobei dadurch die Übertragung des Unfallaufpralls von einem vorderen Stoßfänger des Fahrzeugs auf das Kühlmodul reduziert wird.
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Die untere Luftführungseinrichtung weist eine sinusförmige Geometrie mit reduzierte Dicke in einem Abschnitt auf, der sich zwischen der vorderen Grillklappe und dem Kühlmodul befindet, um den Aufprall während eines Frontalaufpralls mit geringer Geschwindigkeit zu absorbieren.
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Die untere Luftführungseinrichtung kann aus Polypropylen hergestellt werden. Darüber hinaus kann die untere Luftführungseinrichtung eine dünne Folie aus einer Kunststoffdichtung beinhalten. Dies gewährleistet eine hervorragende Abdichtung, wobei dadurch die Kühleffizienz erhöht wird.
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Die offenbarte Luftführungseinrichtungsbaugruppe kann ferner eine obere Luftführungseinrichtung, eine linke Luftführungseinrichtung und eine rechte Luftführungseinrichtung beinhalten.
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Verschiedene Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile des Erfindungsgegenstandes werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen zusammen mit den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Ziffern gleiche Komponenten darstellen, deutlicher.
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Die beigefügten Zeichnungen sind beinhaltet, um ein weiteres Verständnis der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen, und sind in diese Patentschrift einbezogen und bilden einen Teil dieser. Die Zeichnungen veranschaulichen beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der Beschreibung für die Erläuterung der Grundsätze der vorliegenden Offenbarung.
- 1 veranschaulicht eine herkömmliche untere Luftführungseinrichtung in einem Fahrzeug, die mit einem Unterbodenschaum abgedichtet ist.
- 2A veranschaulicht eine Schnittdarstellung einer Implementierung einer unteren Luftführungseinrichtung mit einer Sinuswellengeometrie der vorgeschlagenen Luftführungseinrichtungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
- 2B veranschaulicht eine Schnittdarstellung einer unteren Luftführungseinrichtung der vorgeschlagenen Luftführungseinrichtungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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Es folgt eine ausführliche Beschreibung der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der Offenbarung. Die Ausführungsformen sind so ausführlich, um die Offenbarung klar zu vermitteln. Es ist jedoch nicht beabsichtigt, durch die Menge der angebotenen Details die vorhersehbaren Variationen von Ausführungsformen einzuschränken; im Gegenteil, die Absicht ist, alle Modifikationen, Äquivalente und Alternativen abzudecken, die in den Geist und den Umfang der vorliegenden Offenbarung fallen, wie durch die beigefügten Ansprüche definiert.
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Die hierin erläuterten Ausführungsformen beziehen sich auf Kraftfahrzeuge. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenlegung auf eine verbesserte Luftführungseinrichtungsbaugruppe für ein besseres Wärmemanagement und für die Erfüllung der Anforderungen an einen Fahrzeugunfall bei niedriger Geschwindigkeit.
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In einem Aspekt kann die vorgeschlagene Luftführungseinrichtungsbaugruppe die Beschränkungen der herkömmlichen unteren Luftführungseinrichtung überwinden. Die vorgeschlagene Luftführungsbaugruppe beinhaltet eine verbesserte untere Luftführungseinrichtung mit einer dünnen Folie aus Kunststoffabdichtung, die Schnittstellen zwischen einer vorderen Grillklappe und einem vorderen Kühlmodul des Fahrzeugs bildet, um die Staudruck-Luft effizient zu einem Kühler zu führen, was die Kühleffizienz des Fahrzeugs erhöht. Dies verbessert ebenso die Tauchreichweite und reduziert den Widerstandskoeffizient (Cd) in dem EV.
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Darüber hinaus erhöht die Abdichtung der unteren Luftführungseinrichtung mit dem vorderen Grillklappe die Haltbarkeit der unteren Luftführungseinrichtung.
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Die untere Luftführungseinrichtung beinhaltet schwache Bereiche, um die Unfalllast während eines Unfalls des Fahrzeugs mit geringer Geschwindigkeit zu absorbieren. Daher wirkt die untere Luftführungseinrichtung als ein Stoßdämpfer, der die Übertragung von Aufprallkräften von einer vorderen Stoßstange auf das Kühlmodul während eines Unfalls mit geringer Geschwindigkeit verhindert und dadurch die Notwendigkeit von Stoßelementen in dem Kühlmodul eliminiert, die die herkömmliche untere Luftführungseinrichtung beeinflussen, um die stoßdämpfenden Funktionen auszuführen.
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Unter Bezugnahme auf 2A, in der eine Schnittdarstellung einer Implementierung einer unteren Luftführungseinrichtung mit einer Sinuswellengeometrie der vorgeschlagenen Luftführungseinrichtungsbaugruppe gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt wird. Die vorgeschlagene Luftführungseinrichtungsbaugruppe kann sich an der Vorderseite eines Kühlmoduls 202 eines Fahrzeugs befinden, um Staudruck-Luft von dem vorderen Grill zu einem Kühler (nicht gezeigt) des Fahrzeugs zu führen. Das Fahrzeug kann beispielsweise ein Elektrofahrzeug und/oder ein Hybridfahrzeug sein. Die vorgeschlagene Luftführungseinrichtungsbaugruppe beinhaltet eine untere Luftführungseinrichtung 204, die zwischen einer vorderen Grillklappe/einem vorderen Grillklappensystem 206 und dem Kühlmodul 202 des Fahrzeugs konfiguriert ist. Darüber hinaus beinhaltet die vorgeschlagene Luftführungseinrichtungsbaugruppe eine obere Luftführungseinrichtung, eine linke Luftführungseinrichtung und eine rechte Luftführungseinrichtung (nicht gezeigt), um die Staudruck-Luft in das Fahrzeug zu führen.
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Die untere Luftführungseinrichtung 204 ist mit der vorderen Grillklappe 206 anstelle des Unterbodenschaums abgedichtet, was die Haltbarkeit der unteren Luftführungseinrichtung 204 erhöhen kann. Die untere Luftführungseinrichtung 204 kann dazu konfiguriert werden, ein Großteil der Staudruck-Luft in den Kühler des Kühlmoduls 202 zu führen, um die Kühleffizienz des Kühlmoduls 202 zu erhöhen, was wiederum die optimale Temperatur der Triebwerkkomponenten wie Motor, Batterie usw. aufrechterhält, wobei dadurch die Reichweite des Elektrofahrzeugs verbessert wird. Darüber hinaus kann die untere Luftführungseinrichtung 204 mit einer dünnen Folie aus einer Kunststoffabdichtung versehen werden, die eine bessere Abdichtung gewährleistet, wobei dadurch ein Entweichen von Luft vermieden und die Kühleffizienz erhöht wird.
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Ferner beinhaltet die untere Luftführungseinrichtung 204 unterschiedlich dicke Querschnitte, um schwache Bereiche in der unteren Luftführungseinrichtung 204 zu bilden, um einen Aufprall bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs mit geringer Geschwindigkeit zu absorbieren, wobei dadurch die Übertragung des Unfallaufpralls von einem vorderen Stoßfänger des Fahrzeugs auf das Kühlmodul 202 reduziert wird.
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Wie in 2A gezeigt, kann die untere Luftführungseinrichtung 204 eine Sinuswellengeometrie mit reduzierter Dicke (gekennzeichnet durch den gestrichelten Kreis 208) in einem Abschnitt, der sich zwischen der vorderen Grillklappe 206 und dem Kühlmodul 202 befinden, beinhalten, um bei einem Frontalaufprall des Fahrzeugs mit geringer Geschwindigkeit den Aufprall zu absorbieren, um die Übertragung der Aufpralllast von der vorderen Stoßstange auf das Kühlmodul 202 zu verhindern. Die untere Luftführungseinrichtung 204 eliminiert somit Anforderungen für Druckelemente in dem Kühlmodul 202. Das Material der unteren Luftführungseinrichtung 204 kann beispielsweise Polypropylen sein.
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In einer alternativen Ausführungsform, wie in 2B gezeigt, kann die untere Luftführungseinrichtung 204 eine gerade Geometrie mit unterschiedlich dicken Querschnitten in dem Abschnitt aufweisen, der sich zwischen der vorderen Grillklappe 206 und dem Kühlmodul 202 befindet, um den Aufprall während eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs mit geringer Geschwindigkeit zu absorbieren. Die Abdichtung einer solchen unteren Luftführungseinrichtung 204 gerade mit der vorderen Grillklappe 206 kann jedoch die Aufpralllast, die von der vorderen Stoßstange auf das Kühlmodul 202 übertragen wird, während eines Frontalaufpralls des Fahrzeugs mit geringer Geschwindigkeit übertragen. Daher kann es bevorzugt werden, die untere Luftführungseinrichtung 204 mit der Sinuswellengeometrie mit reduzierter Dicke zu gestalten, die als ein Stoßdämpfer wirkt und die Übertragung der Aufpralllast auf das Kühlmodul 202 von der vorderen Stoßstange verhindert, wobei dadurch das Kühlmodul 202 während eines Aufpralls mit geringer Geschwindigkeit geschont wird und
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Somit stellt die vorliegende Offenbarung eine einfache und kostengünstige untere Luftführungseinrichtung für Fahrzeuge für das bessere Wärmemanagement und für die Erfüllung der Anforderungen für Fahrzeugunfälle bei niedrigen Geschwindigkeiten bereit. Die untere Luftführungseinrichtung kann die Nachteile der herkömmlichen unteren Luftführungseinrichtung überwinden.
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Während das Vorstehende verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschreibt, können andere und weitere Ausführungsformen der Erfindung formuliert werden, ohne von dem grundsätzlichen Umfang davon abzuweichen. Der Umfang der Erfindung wird durch die Ansprüche bestimmt, die folgen. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen, Varianten oder Beispiele beschränkt, die beinhaltet sind, um es einem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen und zu verwenden, wenn sie mit den Informationen und Kenntnissen kombiniert werden, die dem Durchschnittsfachmann zur Verfügung stehen.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine einfache und kostengünstige Luftführungseinrichtungsbaugruppe für Fahrzeuge bereit.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine verbesserte Luftführungseinrichtungsbaugruppe bereit, die die vorstehend genannten Probleme der herkömmlicher Luftführungseinrichtungsbaugruppen überwinden kann.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine Luftführungseinrichtungsbaugruppe für ein besseres Wärmemanagement von Elektrofahrzeugen bereit.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine Luftführungseinrichtungsbaugruppe bereit, die die Anforderungen an einen Unfall des Fahrzeugs bei niedriger Geschwindigkeit erfüllen kann.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine einfache und verbesserte Luftführungseinrichtungsbaugruppe bereit, die ohne größere Modifikationen in Fahrzeugen leicht implementiert werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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