DE102022004886B4

DE102022004886B4 - Fahrzeug

Info

Publication number: DE102022004886B4
Application number: DE102022004886.8A
Authority: DE
Inventors: Paul Daniel von der Heydt; Viktor Nowikow
Original assignee: Mercedes Benz Group AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2022-12-22
Filing date: 2022-12-22
Publication date: 2024-05-08
Anticipated expiration: 2042-12-23
Also published as: DE102022004886A1

Abstract

Fahrzeug, umfassend einen Fahrzeugvorbau (9), welcher ein Aufprallanschubelement (21) zur Übertragung der bei einem Frontalaufprall auftretenden Kräfte auf den Fahrzeugvorbau (9) besitzt,wobei der Fahrzeugvorbau ein Stellelement (11) zur Übertragung einer Rohbaudeformation auf den Fahrzeugmotor (3) aufweist,dadurch gekennzeichnet, dassdas Stellelement (11) in Fahrzeugquerrichtung zur Weiterleitung der Kräfte vor einer Kühleinheit (13, 15) des Fahrzeugmotors (3) angeordnet ist unddie Kühleinheit eine Sekundärluftpumpe (13) und einen elektrischenKältemittelverdichter (15) umfasst, die sich hintereinander längs in Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeuges (1) erstrecken.

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, umfassend einen Fahrzeugvorbau, welcher ein Aufprallanschubelement zur Übertragung der beim einem Frontalaufprall auftretenden Kräfte auf einen Fahrzeugrohbau besitzt.
Die DE 10 2011 102 758 A1 offenbart eine Vorbaustruktur einer Personenkraftwagenkarosserie, umfassend zwei zueinander beabstandete Längsträger, von welchen ein Biegequerträger gehalten ist. Unterhalb des Biegequerträgers ist seitlich jeweils ein Radhaus ausgebildet, an welchem sich eine Abstützstruktur anschließt. Mittels dieser Abstützstrukturen werden bei einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung Aufprallkräfte in den Rohbau eingeleitet, wodurch die Fahrgastzelle vor Zerstörung geschützt wird.
Ferner ist aus den Dokumenten WO 2014/ 077 227 A1 und US 8 888 168 B2 jeweils eine Vorbaustruktur einer Personenwagenkarosserie bekannt, welche eine unfallbedingte Deformation einer Rohbaukarosserie mittels eines Übertragungselements auf den Fahrzeugmotor überträgt.
Weiterer Stand der Technik zum technischen Gegenstand der Anmeldung ist den Dokumenten DE 10 2015 015 192 A1 , DE 10 2009 021 458 A1 und DE 10 2011 103 364 A1 zu entnehmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug anzugeben, welches einen verbesserten Aufprallschutz aufweist.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Die Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bei dem eingangs erläuterten Fahrzeug, welches einen Fahrzeugvorbau umfasst, welcher ein Aufprallanschubelement zur Übertragung der beim einem Frontalaufprall auftretenden Kräfte auf einen Fahrzeugrohbau besitzt, weist der Fahrzeugrohbau ein Stellelement zur Übertragung einer Rohbaudeformation auf den Fahrzeugmotor auf. Durch dieses Stellelement wird bei einem Frontalaufprall ein gezielter Fahrzeugimpuls in Fahrzeugquerrichtung ermöglicht. Die Rohbaudeformation wird dabei auf den Fahrzeugmotor übertragen, dessen Masse zur Erzeugung eines Querimpulses genutzt wird. Dadurch bleibt die Fahrgastzelle von den bei einem Frontalaufprall auftretenden Kräften weitgehend unbeeinflusst und das Fahrzeug rutscht an dem Hindernis vorbei.
Erfindungsgemäß ist das Stellelement in Fahrzeugquerrichtung zur Weiterleitung der Kräfte vor einer Kühleinheit des Fahrzeugmotors angeordnet. Dadurch wird das Fahrzeug frühzeitig in Querrichtung angeschoben und kann an dem Hindernis vorbeigleiten. Dies wird insbesondere dadurch sichergestellt, wenn die Kühleinheit aus einer Sekundärluftpumpe und einem elektrischen Kältemittelverdichter besteht, die sich hintereinander längst in Querrichtung des Fahrzeuges erstrecken.
Vorteilhafterweise sind dem Stellelement in eine Richtung ausgerichtete Fahrzeugkomponenten als Kraftübertragungselemente auf den Fahrzeugmotor vorgelagert. Mit dieser gezielten Anordnung von an sich im Motorraum vorhandenen Motorkomponenten wird ein Vorbeigleiten des Fahrzeuges an dem Hindernis ermöglicht.
In einer Variante ist der Fahrzeugmotor als Verbrennungsmotor ausgebildet, wobei die Kühleinheit unterhalb eines Kurbelwellengehäuses des Verbrennungsmotors positioniert ist. Diese Anordnung ist nicht nur platzsparend, sondern stellt auch sicher, dass die Aufprallkräfte auf den Fahrzeugmotor weitergeleitet werden.
In einer Ausführungsform ist das Stellelement als ein am Querschnitt des Längsträgers ausgebildetes Schottblech. Das Schottblech stellt eine Sollbruchstelle dar, wodurch beim Frontalaufprall ein Ende des Längsträgers gezielt in Richtung Motorraum gedrückt wird. Diese Anordnung erlaubt ein sehr schnelles Reagieren auf die beim Frontalaufprall auftretenden Kräfte, wodurch die Weiterleitung an den Fahrzeugmotor beschleunigt wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:

1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeuges,
2 eine Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels gemäß 1,
3 eine Prinzipdarstellung eines Verlaufes eines Frontalaufpralls auf das Fahrzeug.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Fahrzeuges in einer Draufsicht dargestellt. Das Fahrzeug 1 umfasst einen Verbrennungsmotor 3, der zusammen mit weiteren Motorkomponenten nur als Ausschnitt im Motorraum 5 gezeigt ist. An einem Querschnitt eines Längsträgers 7 des Fahrzeugvorbaus 9 ist ein Schottblech 11 positioniert, das außenseitig mit einem am Fahrzeugrohbau befestigten Anschubelement 13 in einer Wirkverbindung steht. Im Motorraum 5 ist eine Kühleinheit angeordnet, die dem Schottblech 11 in Querrichtung des Fahrzeuges gegenüberliegt. Die Kühleinheit besteht aus einer Sekundärluftpumpe 13 mit einem Halter der so konstruiert ist, dass dieser Kräfte in Querrichtung weiterleiten kann. Der Sekundärluftpumpe 13 ist ebenfalls in Querrichtung ein elektrischer Kältemittelverdichter 15 vorgelagert, der als Übertragungselement für die Kräfte dient. Die Sekundärluftpumpe 13 und der elektrische Kältemittelverdichter 14 sind dabei unterhalb der Kurbelwelle 17 des Verbrennungsmotors 3 angeordnet und dabei dem Verbrennungsmotor 3 vorgelagert.
2 zeigt eine Detaildarstellung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung). Dabei ist auch ein Hindernis 19 dargestellt, auf welches das Fahrzeug 1 frontal aufprallen kann, wobei eine sehr geringe Überdeckung zwischen Hindernis 19 und Fahrzeug 1 von maximal 25 % auftritt. Das Schottblech 11 ist dabei nahe dem Ende 23 des Längsträgers 7 befestigt, wobei an dem Ende 23 des Längsträgers 7 außen das Anschubelement 21 angeordnet ist. Dieses Anschubelement 21 hat als erstes bei einem Frontalaufprall Kontakt mit dem Hindernis 19.
Eine Prinzipdarstellung eines Verlaufes eines Frontalaufpralls auf das Fahrzeug ist in 3 gezeigt, wo ein z-Schnitt mit Blick von oben sichtbar ist. In 3a ist die Ausgangssituation vor den Frontalaufprall auf der Seite des Beifahrers dargestellt. Bei dem in 3b dargestellten Frontalaufprall erfolgt die Kraftübertragung auf das Schottblech 11, welches eine Bruchstelle am Längsträger 7 darstellt, wodurch das vordere Ende 23 des Längsträgers 7 auf die Sekundärluftpumpe 13 auftrifft, welche den elektrischen Kältemittelverdichter 15 gegen den Verbrennungsmotor 3 drückt, was in einer Vorderansicht der 3c ersichtlich ist. Die Kraftübertragung erfolgt dadurch sehr schnell auf das Kurbelgehäuse 17 des Verbrennungsmotors 3.

Claims

Fahrzeug, umfassend einen Fahrzeugvorbau (9), welcher ein Aufprallanschubelement (21) zur Übertragung der bei einem Frontalaufprall auftretenden Kräfte auf den Fahrzeugvorbau (9) besitzt, wobei der Fahrzeugvorbau ein Stellelement (11) zur Übertragung einer Rohbaudeformation auf den Fahrzeugmotor (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (11) in Fahrzeugquerrichtung zur Weiterleitung der Kräfte vor einer Kühleinheit (13, 15) des Fahrzeugmotors (3) angeordnet ist und die Kühleinheit eine Sekundärluftpumpe (13) und einen elektrischen Kältemittelverdichter (15) umfasst, die sich hintereinander längs in Fahrzeugquerrichtung des Fahrzeuges (1) erstrecken.
Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Stellelement (11) in eine Fahrzeugquerrichtung ausgerichtete Motorkomponenten (13, 15) als Kraftübertragungselemente auf den Fahrzeugmotor (3) vorgelagert sind.
Fahrzeug nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrzeugmotor als Verbrennungsmotor (3) ausgebildet ist, wobei die Kühleinheit (13, 15) unterhalb eines Kurbelwellengehäuses (17) des Verbrennungsmotors (3) positioniert ist.
Fahrzeug nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (11) als ein am Querschnitt des Längsträgers (7) ausgebildetes Schottblech ausgebildet ist.