DE20015939U1 - Rotating spoiler for vehicles - Google Patents
Rotating spoiler for vehiclesInfo
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Description
Beschreibung:Description:
Bei Rennsportfahrzeugen und Serienpersonenwagen gehören flügeiförmige Luftleitbleche (Spoiler) zur Verbesserung der Aerodynamik durch Verringerung des Luftwiderstandes seit Jahrzehnten zum Stand der Technik. In den letzten Jahren werden Spoiler vermehrt genutzt, um durch gelenkte Luftströmung bei höheren Geschwindigkeiten eine nach unten gerichtete Wirkkraft zu erzeugen, die den Anpressdruck auf die Fahrbahn erhöht. Dadurch verbessert sich die Fahrsicherheit bei hohen Geschwindigkeiten erheblich.In racing vehicles and production passenger cars, wing-shaped air deflectors (spoilers) have been state of the art for decades to improve aerodynamics by reducing air resistance. In recent years, spoilers have been used more and more to generate a downward force by directing air flow at higher speeds, which increases the contact pressure on the road. This significantly improves driving safety at high speeds.
Alle freistehenden Spoiler zur Vergrößerung des Anpressdruckes funktionieren nach dem gleichen physikalischen Grundprinzip, nämlich der Tragflügeltheorie. Nachstehend wird zum besseren Verständnis der Erfindung diese Theorie vereinfacht erläutert:All free-standing spoilers for increasing the downforce work according to the same basic physical principle, namely the wing theory. This theory is explained in simplified form below to better understand the invention:
Der Fahrtwind strömt oben und unten am Spoiler vorbei. Diese Strömung nennt man Potentialströmung. Im Bereich hinter dem Spoiler, an dem die Strömungsfaden wieder zusammenlaufen, entstehen Wirbel. Diese erzeugen als energetischen Ausgleich eine zweite Strömung, die um das Bauteil zirkuliert. Diese nennt man Zirkulationsströmung.The airflow flows past the spoiler above and below. This flow is called potential flow. In the area behind the spoiler, where the flow threads converge again, vortices are created. These generate a second flow that circulates around the component as an energetic balance. This is called circulation flow.
Jede dieser Strömungen allein übt nach der Theorie keine Kräfte auf den Tragflügel aus. Erst die Überlagerung der beiden Strömungen erzeugt am Tragflügel auf einer Seite einen Überdruck und auf der Gegenseite einen Unterdruck.According to theory, each of these flows alone does not exert any forces on the wing. Only the superposition of the two flows creates an overpressure on one side of the wing and a negative pressure on the opposite side.
Die geometrische Ausformung eines Spoilers wird so gewählt, dass auf der Oberseite Überdruck entsteht und auf der Unterseite ein Unterdruck. Dadurch wird das Bauteil durch den Fahrtwind nach unten gedrückt und leitet diese Kraft über die Abstützungen in die Fahrzeugkarosserie ein. Die Größe dieser Kraft wächst proportional mit der Form und mit der Fläche des Tragflügels und quadratisch mit der Strömungsgeschwindigkeit. Ein „künstliches" Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit um das Bauteil wird also die Anpresskraft am effektivsten vergrößern.The geometric shape of a spoiler is chosen so that overpressure is created on the top and underpressure on the bottom. The component is then pushed downwards by the airstream and transfers this force to the vehicle body via the supports. The magnitude of this force increases proportionally with the shape and area of the wing and quadratically with the flow speed. An "artificial" increase in the flow speed around the component will therefore increase the contact pressure most effectively.
Die Potentialströmung wird durch die jeweilige Fahrgeschwindigkeit bestimmt. So bleibt nur noch, die oben beschriebene Zirkulationsströmung künstlich zu verstärken, um den Anpresseffekt zu erhöhen.The potential flow is determined by the respective driving speed. So the only option is to artificially strengthen the circulation flow described above in order to increase the contact pressure effect.
Hierzu wird bei der Erfindung von folgendem Effekt Gebrauch gemacht: Ein rotierendes Bauteil erzeugt eine Zirkulationsströmung um sich selbst, da das umgebende Medium durch Reibung mit in Zirkulationsbewegung versetzt wird.For this purpose, the invention makes use of the following effect: A rotating component generates a circulating flow around itself, since the surrounding medium is set into circulating motion by friction.
In Verbindung mit Fahrtwind als Potentialströmung entsteht eine Überlagerung von Potentialströmung und der durch Rotation verstärkten Zirkulationsströmung. In combination with the airstream as a potential flow, a superposition of potential flow and the circulation flow enhanced by rotation occurs.
Der Effekt, bei angeströmten Körpern durch Rotation Querkräfte zu erzeugen, wird nach seinem Entdecker „Magnus-Effekt" bezeichnet Die praktische Nutzung blieb bis jetzt auf die zusätzliche Auftriebserzeugung bei Tragflügeln, auf Windkraftanlagen und auf Segelgeometrien beschränkt.The effect of generating transverse forces in bodies subjected to airflow through rotation is called the "Magnus effect" after its discoverer. Its practical use has so far been limited to the additional lift generation of airfoils, wind turbines and sail geometries.
Der im Schutzanspruch angegebenen Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Magnus-Effekt zur Erhöhung der Zirkulationsströmung für den Anpressdruck in Form eines rotierenden Spoilers zu nutzen. Dies hat den Vorteil, dass man die physikalisch wirksamsten Komponente, nämlich die Strömimgsgeschwindigkeit, beeinflusst. Hierdurch kann der Spoiler besonders kompakt ausgeführt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass man durch Drehzahländerung die Anpresskraft einstellen kann.The invention specified in the protection claim is based on the idea of using the Magnus effect to increase the circulation flow for the contact pressure in the form of a rotating spoiler. This has the advantage that the most physically effective component, namely the flow speed, is influenced. This allows the spoiler to be made particularly compact. A further advantage is that the contact pressure can be adjusted by changing the speed.
Darüber hinaus kann durch Änderung der Drehrichtung eine Kraftumkehr eingeleitet werden, so dass anstelle einer Anpresskraft ein Auftrieb entsteht. Ganz allgemein kann gesagt werden, dass durch diese Erfindung Spoiler kompakter ausgeführt und universeller eingesetzt werden können.In addition, a reversal of the force can be initiated by changing the direction of rotation, so that lift is generated instead of a contact force. In general, it can be said that this invention allows spoilers to be made more compact and used more universally.
In Figur 1 wird das Wirkprinzip der Erfindung erläutert. Es bedeuten:Figure 1 explains the operating principle of the invention. The symbols mean:
Pos.l Rotierender Spoiler in Zylinderform ( sh. Drehrichtung) Pos.2 Zirkulationsströmung um den Zylinder ( durch Rotation verursacht) Pos.3 Potentialströmung durch FahrtwindPos.l Rotating spoiler in cylinder shape (see direction of rotation) Pos.2 Circulation flow around the cylinder (caused by rotation) Pos.3 Potential flow due to airstream
Pos.4 Bereich mit geringer Strömungsgeschwindigkeit ( = hoher Druck) Pos.5 Bereich mit hoher Strömungsgeschwindigkeit (= geringer Druck, Sog) Pos.6 Aus Strömung resultierende QuerkraftPos.4 Area with low flow velocity (= high pressure) Pos.5 Area with high flow velocity (= low pressure, suction) Pos.6 Shear force resulting from flow
In Figur 2 wird ein Ausführungsbeispiel in Form eines Heckspoilers dargestellt. Es bedeuten:Figure 2 shows an embodiment in the form of a rear spoiler. The following symbols mean:
Pos.l Rotierender Spoiler in Zylinderform
Pos.2 FahrtrichtungPos.l Rotating spoiler in cylinder shape
Pos.2 Direction of travel
Pos.3 Antriebs-Elektromotor im Spoilergehäuse Pos.4 Abstützung an Karosserie (beidseitig)Pos.3 Drive electric motor in spoiler housing Pos.4 Support on body (both sides)
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Claims (6)
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Cited By (1)
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