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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Luftleitanordnung, insbesondere eine Luftleitanordnung
zum Verringern des Luftwiderstands.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik
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Die
Fahreffizienz eines üblichen
Fahrzeugs wird durch den durch die Luftströmung erzeugten Luftwiderstand
beeinflusst. Die üblichste
Lösung
besteht darin, eine Luftleitplatte anzubringen. Außer kleinen
Fahrzeugen benötigen
insbesondere große Fahrzeuge,
die lange Strecken zurücklegen,
eine Luftleitplatte. Obwohl das Gewicht eines großen Fahrzeugs
viel größer als
dasjenige eines kleinen Fahrzeugs ist, verbraucht jede Art von Autos
oder Fahrzeugen in unvermeidlicher Weise aufgrund des Luftwiderstands
beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit Kraftstoff. Der einzige Unterschied
liegt darin, dass bei einem großen
Fahrzeug im Stand der Technik die Luftleitplatte oben am Kopf desselben
angebracht ist, wobei es sich um eine schräge Anordnung derselben oben
am Fahrzeugkopf handelt. Durch die schräge Luftleitplatte kann der
Strömungswinkel
der auftreffenden Luftströmung
beim Fahren geändert werden,
um dadurch den Einfluss des Luftwiderstands zu verringern, wie er
beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit entsteht.
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Die
an der Oberseite des Fahrzeugkopfs vorhandene Luftleitplatte kann
die Richtung der Luftströmung ändern, um
den Einfluss des Luftwiderstands auf das Fahrzeug zu verringern.
Jedoch erzeugt auch, zusätzlich
zum Luftwiderstand, wie er am Vorderende eines Fahrzeugs erzeugt
wird, die über
die Fahrzeugkarosserie entlang strömende Luftströmung am
Hinterende der Fahrzeugkarosserie einen Bereich turbulenter Strömung, der
ebenfalls die Fahreffizienz direkt beeinflusst.
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Wie
es in der 1 dargestellt ist, sind bei einer
herkömmlichen
Luftleitanordnung für
ein Fahrzeug geneigte Platten 20 am oberen und unteren Ende
des hinteren Teils der Fahrzeugkarosserie 10 vorhanden,
um dadurch den Winkel der an der Rückseite der Fahrzeugkarosserie 10 erzeugten
Luftströmung
zu ändern.
Auf diese Weise ist die erzeugte Luftströmung gleichmäßiger, was
die Erzeugung von Wirbeln verringert, den Unterdruck an der Rückseite der
Fahrzeugkarosserie 10 verbessert und den Fahrwiderstand
verringert.
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Jedoch
sind beim oben genannten Stand der Technik die Konstruktionskosten
stark erhöht,
da das Volumen der geneigten Platten 20 ausreichend groß sein sollte,
um der Stärke
der Luftströmung
standzuhalten, wie sie beim Fahren mit hoher Geschwindigkeit erzeugt
wird. Ferner befinden sich die schrägen Platten 20 an
Positionen, die das Öffnen
und Schließen
der Türen
an der Rückseite
der Fahrzeugkarosserie 10 beeinflussen können, was
im Gebrauch sehr unzweckdienlich ist. Daher stellt es für den Fachmann
einen wichtigen Punkt dar, die Nachteile des oben genannten Stands
der Technik zu lösen.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Angesichts
der obigen Nachteile liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Luftleitanordnung zum Verringern des Luftwiderstands zu schaffen,
bei der am Hinterende einer Fahrzeugkarosserie ein Rahmen zum Leiten
der beim Fahren erzeugten Luftströmung vorhanden ist, um dadurch
die Richtung der Luftströmung
zu ändern
und den beim Fahren erzeugten Luftwiderstand deutlich zu verringern. Durch
diese Anordnung können
die Fahreffizienz und die Stabilität beim Fahren eines großen Fahrzeugs verbessert
werden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftleitanordnung zum
Verringern des Luftwiderstands zu schaffen, die am Heck einer Fahrzeugkarosserie
vorhanden ist und einen hohlen Rahmen aufweist. Der Rahmen besteht
aus mehreren Luftleitplatten. Diese Luftleitplatten sind jeweils
mit gekrümmter
Form ausgebildet. Zwischen den Luftleitplatten ist ein Luftströmungspfad
gebildet. Die Vorderendfläche
des Rahmens ist mit einer Einlassöffnung versehen, und die Hinterendfläche desselben
ist mit einer Auslassöffnung
versehen. Die Einlassöffnung und
die Auslassöffnung
stehen in Fluidverbindung mit dem Luftströmungspfad. Die Fläche der
Einlassöffnung
ist größer als
diejenige der Auslassöffnung, so
dass die Auslassöffnung
als Düse
wirkt. Wenn die beim Fahren erzeugte Luftströmung zwangsweise in die Einlassöffnung des
Rahmens geleitet wird, um durch den Luftströmungspfad zu strömen, und
wenn sie dann über
die Auslassöffnung
heraus geleitet wird, bildet sich an der Rückseite des Fahrzeugs eine unsichtbare
Windwand, um dadurch einen Wirbelbereich an der Rückseite
des Fahrzeugs zu verringern. Daher ist die Luftströmung gleichmäßiger, und
so ist die Fahreffizienz verbessert.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Ansicht, die die Struktur einer herkömmlichen
Luftleitkonstruktion zeigt;
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2 ist
eine schematische Ansicht, die die Anwendung der Erfindung zeigt;
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3 ist
eine teilvergrößerte Ansicht,
die den Bereich A in der 2 zeigt;
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4 ist
eine perspektivische Ausführungsform
der Erfindung;
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5 ist
eine schematische Ansicht, die zeigt, wie die Erfindung an einer
Fahrzeugkarosserie angebaut ist;
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6 ist
eine schematische Ansicht, die einen Betriebszustand der Erfindung
zeigt;
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7 ist
eine teilvergrößerte Ansicht
der 6;
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8 ist
eine schematische Ansicht, die einen Schwenkvorgang der Luftleitanordnung
gemäß der Erfindung
zeigt;
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9 ist
eine schematische Ansicht (I), die die Anordnung der Luftleitanordnung
gemäß der Erfindung
zeigt;
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10 ist
eine schematische Ansicht (II), die die Anordnung der Luftleitanordnung
gemäß der Erfindung
zeigt;
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11 ist
eine schematische Ansicht (III), die die Anordnung der Luftleitanordnung
gemäß der Erfindung
zeigt; und
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12 ist
eine schematische Ansicht, die die Struktur einer anderen Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Nun
werden eine detaillierte Beschreibung und der technische Inhalt
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Gemäß den 2 bis 5 wird
die Luftleitanordnung gemäß der Erfindung
am oberen Ende des Heckteils eines großen Fahrzeugs (in den Zeichnungen
als großer
Lastwagen dargestellt) angebracht, wie es in der teilvergrößerten Ansicht
der 2 dargestellt ist. Gemäß der 3 besteht
die Luftleitanordnung hauptsächlich
aus einem rechteckigen Rahmen 1. Der Rahmen 1 ist
hohl, und sein oberes und unteres Ende sind mit einer Luftleitanordnung 11 bzw.
einer Luftleitanordnung 12 versehen. Zwischen den Luftleitanordnungen 11 und 12 ist
ein Luftströmungspfad 13 gebildet.
Die Oberflächen
der Luftleitanordnungen 11 und 12 sind jeweils
mit gekrümmter
Form ausgebildet. Die Vorderendfläche des Rahmens 1 verfügt über eine
Einlassöffnung, und
seine Hinterendfläche
verfügt über eine
Auslassöffnung 15.
Die Fläche
der Einlassöffnung 14 ist
größer als
die der Auslassöffnung 15,
so dass die Auslassöffnung 15 im
Wesentlichen als Düse
wirkt. Ferner sind bei der vorliegenden Ausführungsform die obere und die
untere Luftleitanordnungen 11, 12 integral ausgebildet.
Ferner sind das linke und das rechte Ende des Rahmens jeweils mit
einer sich nach außen erstreckenden
Schwenkachse 16 versehen. Diese Schwenkachsen 16 durchdringen
jeweils eine Befestigungsbasis 3. Die Schwenkachse 16 und
die Befestigungsbasis 3 sind über ein Verriegelungselement 4 miteinander
so verbunden, dass sich der Rahmen 1 in Bezug auf die Befestigungsbasis 3 drehen
kann. Die Befestigungsbasis 3 wird durch Schrauben 5 am Heckende
der Fahrzeugkarosserie 2 befestigt. Die vollständige Anordnung
gemäß der Erfindung
ist in der 5 dargestellt.
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Gemäß den 6 bis 8 ist
der Rahmen 1 der Luftleitanordnung gemäß der Erfindung am Heckende
der Fahrzeugkarosserie 2 vorhanden. Aus den Figuren zur
vorliegenden Ausführungsform
ist es erkennbar, dass die obere und die untere Seite des Heckendes
der Fahrzeugkarosserie 2 jeweils mit einem Rahmenkörper 1 versehen
sind, so dass die beim Fahren erzeugte Luftströmung den Außenumfang der Fahrzeugkarosserie 2 entlang
strömen
kann (durch Pfeile gekennzeichnet). Wenn die Luftströmung zum
Heck ende der Fahrzeugkarosserie strömt, tritt sie in die Einlassöffnung 14 an
der Vorderendfläche
des Rahmens 1 ein, und sie tritt entlang der Luftleitrichtung
des Luftströmungspfads 13 innerhalb
des Rahmens 1 aus der Auslassöffnung 15 aus, um
dadurch an der Rückseite
der Fahrzeugkarosserie 2 eine unsichtbare Windwand zu bilden.
Auf diese Weise kann der Wirbelbereich an der Rückseite der Fahrzeugkarosserie 2 verringert
werden, so dass die Luftströmung
gleichmäßiger ist
(wie es durch die Luftströmungsansicht
der 6 dargestellt ist), um den Einfluss des durch
die Luftströmung
erzeugten Luftwiderstand zu verringern. Daher kann die Fahreffizienz
beim Fahren verbessert werden. Ferner kann, wie es in der 8 dargestellt
ist, die Luftleitrichtung der Luftleitanordnung abhängig vom
Bedarf beim Fahren und den Windbedingungen nach oben und unten verdreht
werden.
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Es
ist auf die 9 bis 11 Bezug
zu nehmen. Wie es in der 9 dargestellt ist, kann die Position
der Luftleitanordnung abhängig
von verschiedenen Erfordernissen und den Fahrbedingungen verändert werden.
Beispielsweise kann die Luftleitanordnung an der Ober- und der Unterseite
des Heckendes der Fahrzeugkarosserie 2 angebracht werden.
Alternativ kann, wie es in der 10 dargestellt
ist, die Luftleitanordnung an der linken und der rechten Seite des
Heckendes der Fahrzeugkarosserie 2 angebracht werden. Auch
können,
wie es in der 11 dargestellt ist, die Luftleitanordnung
an der Ober-, der Unterseite sowie der linken und der rechten Seite
des Heckendes der Fahrzeugkarosserie 2 angebracht werden,
um dadurch den Luftwiderstand in jeder Richtung zu verringern.
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Es
ist auf die 12 Bezug zu nehmen. Die Luftleitanordnung
gemäß der Erfindung
ist integral mit dem Rahmen 1 ausgebildet, und zusätzlich kann der
Rahmen 1 dadurch gebildet werden, dass mehrere Luftleitanordnungen 11, 12 und
Befestigungsplatten 17 an der linken und der rechten Seite
kombiniert werden, um da durch den Rahmen 1 der Luftleitanordnung
aufzubauen. Ferner ist zwischen den Luftleitanordnungen 11 und 12 ein
Luftströmungspfad 13 gebildet.
Die Befestigungsplatten 17 an der linken und der rechten
Seite sind jeweils mit einer Schwenkachse 16 versehen.
Diese Schwenkachsen 16 durchdringen jeweils eine Befestigungsbasis 3.
Die Schwenkachse und die Befestigungsbasis sind gemeinsam am Heckende
der Fahrzeugkarosserie 2 befestigt. Die Befestigungsbasis 3 ist
mit einem Antriebsmotor 6 versehen, der in Übertragungseingriff mit
der Schwenkachse 16 gebracht ist. Durch Antreiben des Motors 6 können die
Dreh- und Schwenkrichtung des Rahmens 1 eingestellt werden.
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Obwohl
die Erfindung unter Bezugnahme auf die vorstehenden bevorzugten
Ausführungsformen beschrieben
wurde, ist es zu beachten, dass die Erfindung nicht auf die zugehörigen Einzelheiten
eingeschränkt
ist. Der Fachmann erkennt angesichts der Lehren der Erfindung verschiedene äquivalente
Variationen und Modifizierungen. So sollen auch alle derartigen
Variationen und äquivalente
Modifizierungen durch den Schutzumfang der in den beigefügten Ansprüchen definierten
Erfindung umfasst sein.