DE19932780C1 - Vorbaubereich für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Ein Vorbaubereich für ein Kraftfahrzeug mit einer einen Fahrgastraum von einem Motorraum trennenden Stirnwand, wobei in dem Motorraum eine mehrere Teileinheiten aufweisende Antriebseinheit angeordnet ist, ist bekannt. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist die Antriebseinheit unmittelbar an der Stirnwand positioniert, und die Stirnwand ist mit vorgeformten Flächenabschnitten derart an eine - auf die normale Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bezogen - rückseitige Kontur der Antriebseinheit angepreßt, daß bei einer Verschiebung der Antriebseinheit nach hinten durch einen Frontalaufprall eine großflächige Anlage der Antriebseinheit an der Stirnwand erfolgt. DOLLAR A Einsatz für Personenkraftwagen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Vorbaubereich für ein Kraftfahrzeug mit einer einen Fahrgastraum von einem Motorraum trennenden Stirnwand, wobei in dem Motorraum eine mehrere Teileinheiten aufweisende Antriebseinheit angeordnet ist.

Aus der DE 44 09 081 C1 ist ein Stirnwandbereich für einen zwei­ sitzigen Personenkraftwagen bekannt, der zusammen mit einem Cockpitbereich eine vormontierbare Baueinheit darstellt. Die Baueinheit ist aus zwei Verbundteilen zusammengesetzt, die je­ weils aus tiefgezogenem Blech und daran angespritztem Kunststoff bestehen. Das eine Verbundteil bildet die Stirnwand. Das andere Verbundteil bildet als Teil des Cockpitbereiches einen Instru­ mententafelträger. Der angespritzte Kunststoff jedes Verbundtei­ les ist mit formangepaßten Aufnahmen versehen, um eine verbes­ serte Befestigung von Anbauteilen an der Baueinheit zu ermögli­ chen.

Ferner ist aus der DE 44 14 661 C2 ein Fahrzeugchassis mit einer Fahrgastzelle bekannt, wobei zwischen der Fahrgastzelle und der Motor- bzw. Getriebeeinheit ein aufblasbarer Airbag angeordnet ist. Hierdurch soll bei Frontalkollisionen ein Eindringen von Aggregaten des Motorraums in den Fahrgastraum verhindert werden. Diese Anordnung ist jedoch technisch sehr anspruchsvoll, zumal Fehlauslösungen des Airbags auch unter den widrigen Bedingungen im Motorraum zuverlässig verhindert werden müssen.

Zudem ist aus der DE 196 21 943 A1 eine vordere Stirnwand für eine Fahrzeugkarosserie bekannt, die im Anschlußbereich der seitlichen Längsträger sehr beulsteif und im Mittelbereich ge­ zielt beulweich ausgebildet ist. Hierdurch soll erreicht werden, daß im Motorraum angeordnete Aggregate die vordere Stirnwand bei Frontalkollisionen lediglich im Mittelbereich zwischen den Vor­ dersitzplätzen eindrücken und somit das Verletzungsrisiko für die Frontinsassen vermindern helfen.

Aus der EP 0 662 416 A1 ist des weiteren ein Stirnwandaufbau für einen Kraftwagen mit vorn angeordneter Antriebseinheit bekannt, der die Gestaltung eines kurzen Vorbaus mit ausreichend langer Knautschzone ermöglicht. Die Stirnwand weist hierzu eine nach hinten unten schräg geneigte Abgleitschräge auf, an welcher die bei Frontalkollisionen nach hinten verschobene Antriebseinheit beim Auftreffen nach unten abgewiesen wird. Dadurch kann ein un­ erwünschtes Eindrücken der Stirnwand bei Unfällen zuverlässig verhindert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vorbaubereich der eingangs genannten Art zu schaffen, der mit einfachen Mitteln reduzierte Fahrgastraumintrusionen bei einem Frontalaufprall gewährleistet.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Stirnwand mit vorge­ formten Flächenabschnitten derart an eine - auf die normale Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bezogen - rückseitige Kontur der Antriebseinheit angepaßt ist, daß bei einer Verschiebung der Antriebseinheit nach hinten durch einen Frontalaufprall eine großflächige Anlage der Antriebseinheit an der Stirnwand er­ folgt. Dadurch ist es möglich, dynamische, unkontrollierte Stirnwandintrusionen und demzufolge Fahrgastraumintrusionen zu reduzieren, wodurch sich die Sicherheit für Fahrzeuginsassen bei einem Frontalaufprall erhöht, ohne oder mit lediglich geringen Verletzungen auszukommen. Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich insbesondere für Personenkraftwagen mit einem kurzen Vor­ baubereich, da trotz verkürztem Vorbaubereich lediglich geringe Stirnwandintrusionen zu erwarten sind. Die großflächige Anlage der Antriebseinheit im Falle eines Frontalaufpralles an der Stirnwand gewährleistet eine großflächige Abstützung der An­ triebseinheit und demzufolge eine großflächige Krafteinleitung, die Intrusionsspitzen, die bereichsweise eine stark erhöhte Stirnwandintrusion bewirken würden, vermeidet oder zumindest re­ duziert. Die Teileinheiten der Antriebseinheit werden gebildet durch den jeweiligen Antriebsmotor selbst sowie zugeordnete und baulich mit dem Antriebsmotor verbundene Nebenaggregate wie Tur­ bolader, Abgasrohre, Katalysatoren, Getriebe u. ä. Die Antriebs­ einheit kann sowohl längs- als auch querliegend angeordnet sein.

In Ausgestaltung der Erfindung weist die Stirnwand Verstärkungs­ bereiche zwischen den Flächenabschnitten auf. Dadurch wird auch zwischen den entsprechend Teilbereichen der rückseitigen Au­ ßenkontur der Antriebseinheit vorgeformten Flächenabschnitten der Stirnwand eine gute Steifigkeit erzielt, so daß die Gesamt­ steifigkeit der Stirnwand erhöht wird. Bei Frontalaufprallbela­ stungen ist es somit möglich, gegenüber dem Stand der Technik geringere Deformationen zu erreichen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Nachfolgend sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt in schematischer Längsschnittdarstellung eine Stirnwand sowie eine Antriebseinheit einer Ausführungs­ form eines erfindungsgemäßen Vorbaubereiches während ei­ nes Crashfalles kürz vor Auftreffen der Antriebseinheit auf die Stirnwand, und

Fig. 2 in perspektivischer Darstellung eine Stirnwand für eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorbaube­ reiches ähnlich Fig. 1.

Ein Kraftfahrzeug in Form eines Personenkraftwagens weist in grundsätzlich bekannter Weise als Teil einer Fahrgastzelle sei­ ner selbsttragenden Rohbaukarosserie eine Stirnwand 2 auf, die einen Fahrgastraum 3 von einem Motorraum 4 trennt. Der Motorraum 4 befindet sich in einem Vorbaubereich der Kraftfahrzeugkarosse­ rie, der - in normaler Fahrtrichtung gesehen - nach hinten durch die Stirnwand 2 begrenzt wird. Der Vorbaubereich weist in grund­ sätzlich bekannter Weise Vorbaulängsträger, Radeinbauten, einen frontseitigen Stoßfängerbiegeträger sowie entsprechende Trag­ strukturen für Funktionsaggregate des Kraftfahrzeugs auf. In dem Motorraum 4 ist zudem eine Antriebseinheit 1 vorgesehen, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch einen querliegenden Reihenmotor sowie durch mehrere Teileinheiten in Form von dem Reihenmotor zugeordneten Nebenaggregaten 5, 6 gebildet ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist als Nebenaggregat zum ei­ nen ein Getriebe 5 vorgesehen. Zum anderen dient als Nebenaggre­ gat ein Turbolader 6, der oberhalb des Getriebes 5 positioniert ist.

Bei anderen Ausführungsformen der Erfindung sind als Nebenaggre­ gate Abgasrohre, Katalysatoren oder ähnliche Bauteile oder -ein­ heiten vorgesehen, die direkt mit dem Antriebsmotor eine kom­ pakte Baueinheit bilden und somit bei einer Frontalaufprallbela­ stung gemeinsam verschoben werden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Motorblock des Reihenmotors quer zur Fahrtrichtung ausgerichtet. Das Getriebe 5 erstreckt sich - auf die normale Fahrtrichtung bezogen - in ei­ nem unteren Bereich des Antriebsmotors nach hinten. Der Turbo­ lader 6 ist in geringem Abstand hinter dem Motorblock des An­ triebsmotors positioniert.

Die gesamte Antriebseinheit 1 befindet sich in undeformiertem Zustand des Vorbaubereiches in Abstand vor der Stirnwand 2, die als Blechformteil gestaltet ist. Die Antriebseinheit 1 ist an den Vorbaulängsträgern entweder direkt oder indirekt über einen Aggregateträger festgelegt. Die Stirnwand 2 ist in ihrer Form an die rückseitige Kontur der Antriebseinheit 1 einschließlich der Nebenaggregate 5, 6 angepaßt. Als besonders vorgeformte und an­ gepaßte Flächenabschnitte weist die Stirnwand 2 zwei schalenar­ tige Einbuchtungen 7, 8 auf, die in ihrer Form derart an die Ne­ benaggregate 5, 6, vorliegend an das Getriebe 5 und den Turbo­ lader 6 angepaßt sind, daß das jeweilige Nebenaggregat 5, 6 je­ weils teilweise in dem jeweiligen Flächenabschnitt in Form der Einbuchtung 7, 8 eingebettet ist. Beide Einbuchtungen 7, 8 er­ strecken sich lediglich über einen Teil der - in Fahrzeugquer­ richtung gesehen - Breite der Stirnwand 2 und zwar im wesentli­ chen über die Breite des jeweiligen Nebenaggregates. Die Ein­ buchtung 7 entspricht dabei der Einbuchtung 7a der Stirnwand 2a gemäß Fig. 2. Auch oberhalb der Einbuchtung 7 ist ein nicht nä­ her bezeichneter Flächenabschnitt der Stirnwand 2 vorgesehen, der etwa an die auf gleicher Höhe befindliche, rückseitige Au­ ßenkontur der Antriebseinheit 1 in seiner Neigung und seinem Verlauf abgestimmt ist. Zwischen der Einbuchtung 7 und diesem oberen Flächenabschnitt ist ein rippenartig gestalteter Ver­ stärkungsbereich 10 vorgesehen. Auch zwischen den beiden über­ einanderliegenden Einbuchtungen 7, 8 ist ein rippenartiger Ver­ stärkungsbereich 9 vorgesehen. Schließlich ist auch oberhalb des nicht näher bezeichneten Flächenabschnittes ein Versteifungs­ flansch vorgesehen, so daß die Stirnwand 2 sowohl über ihre ge­ samte Höhe als über ihre Breite eine hohe Gesamtsteifigkeit er­ hält.

Die Stirnwand 2a nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der zu­ vor anhand der Fig. 1 beschriebenen Stirnwand 2. Die Darstellung in Fig. 1 stellt einen Mittellängsschnitt durch die Stirnwand 2 dar, der anhand der perspektivischen Darstellung nach Fig. 2 gut nachzuvollziehen ist. Wie die Stirnwand 2a weist auch die Stirn­ wand 2 nach Fig. 1 zusätzlich noch Befestigungsflächen oder -aus­ sparungen 11a, 12a für die Anbindung entsprechender Funktionsag­ gregate wie Bremskraftverstärker, Lenkungsanlage oder ähnliches, auf. Bei der Stirnwand 2a nach Fig. 2 ist unterhalb der Einbuch­ tung 7a eine Aussparung 8a für den Durchtritt des Getriebes vor­ gesehen. Im übrigen entspricht die Stirnwand in ihrer Gestaltung der Stirnwand 2 nach Fig. 1.

Bei einem Frontalaufprall und entsprechenden Belastungen von vorne auf die Antriebseinheit 1 wird diese somit insgesamt nach hinten verschoben, wodurch die rückseitige Kontur der Antriebs­ einheit 1 an der Stirnwand 2, 2a zur Anlage kommt und im Bereich der Einbuchtungen 7, 8 großflächig die rückseitigen Teileinhei­ ten der Antriebseinheit 1 abgestützt werden. Anschließend kommt der gesamte obere Flächenabschnitt der Stirnwand 2, 2a mit dem oberen Teil der Antriebseinheit 1 großflächig in Verbindung, so daß sich auch hier eine großflächige Abstützung und damit eine gleichmäßige Kraftverteilung über eine große Fläche ergibt. Trotz hoher Aufprallbelastungen ist aufgrund der gleichmäßigen und großflächigen Kraftverteilung somit eine vergleichsweise ge­ ringe Stirnwandintrusion auch bei starken Aufprallbelastungen zu erwarten. Alle speziell auf die rückseitige Außenkontur der An­ triebseinheit 1 abgestimmten Flächenabschnitte 7, 8 der Stirn­ wand sind derart dimensioniert, daß auch auftretende Unterschie­ de bei der Rückverlagerung der Antriebseinheit in jedem Fall ein Eintauchen der entsprechenden Teileinheiten oder -abschnitte in diese vorgeformten Flächenabschnitte und demzufolge eine groß­ flächige Anlage an der Stirnwand gewährleisten.

Claims (5)

1. Vorbaubereich für ein Kraftfahrzeug mit einer einen Fahr­ gastraum von einem Motorraum trennenden Stirnwand, wobei in dem Motorraum eine mehrere Teileinheiten aufweisende Antriebseinheit angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (2, 2a) mit vorgeformten Flächenabschnitten (7, 8) derart an eine - auf die normale Fahrtrichtung des Kraft­ fahrzeugs bezogen - rückseitige Kontur der Antriebseinheit (1) angepaßt ist, daß bei einer Verschiebung der Antriebseinheit (1) nach hinten durch einen Frontalaufprall eine großflächige Anlage der Antriebseinheit (1) an der Stirnwand (2, 2a) erfolgt.

2. Vorbaubereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (2, 2a) als Flächenabschnitt mit wenigstens einer zum Fahrgastraum gewandten Einbuchtung (7, 8; 7a) versehen ist, die auf die Außenkontur einer Teileinheit (5, 6) der An­ triebseinheit (1) abgestimmt ist.

3. Vorbaubereich nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (1) einen querliegenden Reihenmotor auf­ weist.

4. Vorbaubereich nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (2, 2a) in einen zentralen Bereich mit einer horizontal und quer verlaufenden Einbuchtung (7, 7a) für die Einpassung einer Teileinheit (6) in Form eines Abgasrohres, ei­ nes Katalysators oder eines Turboladers versehen ist.

5. Vorbaubereich nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand (2) Verstärkungsbereiche (9, 10) zwischen den Flächenabschnitten (7, 8) aufweist.