DE2311134B2 - Kraftfahrzeug mit vorn querliegendem Motor und einem an diesem und am Wagenkasten bzw. Fahrgestell angebrachten Lenker - Google Patents
Kraftfahrzeug mit vorn querliegendem Motor und einem an diesem und am Wagenkasten bzw. Fahrgestell angebrachten LenkerInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug so
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Bei einem solchen, durch die GB-PS 8 58 158 bekannten Kraftfahrzeug ist der vorn querliegende
Motor durch untere Auflager gehalten und in seinem oberen Teil durch das Auspuffrohr und durch einen v>
Lenker gegen den Wagenkasten bzw. das Fahrgestell abgestützt; dies geschieht dort ausschließlich zur
Lösung des Problems, zu große Eigenschwingungen des Motor-Getriebe-Blocks während des normalen Betriebes
zu verhindern, weil das Drehmoment bzw. «> Abstützmoment des gesamten Blocks drei bis viermal
größer ist als bei einem für sich allein gelagerten Motor. Der Lenker ist beiderseits in Gummi gelagert und weist
keine Sollbruchstelle auf; im übrigen enthält die Druckschrift keinerlei Hinweise auf das Verhalten Μ
dieser Konstruktion im Falle eines frontalen Aufpralls des Fahrzeugs.
bekannte Kraftfahrzeug dahingehend zu verbessern, daß dessen passive Sicherheit bei einem frontalen
Aufprall, insbesondere dessen Aufnahmevermögen für
die Fahrzeug-Stoßenergie, ohne Erhöhung des Gewichts vergrößert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
Die Erfindung bringt den wesentlichen technischen Fortschritt mit sich, daß die Aufgabe in vorteilhafter und
überraschender Weise gelöst wird. Die besondere Formung der seitlichen Abschnitte des Fahrzeug-Frontbereichs
als hohle Kästen mit nach vorn hin abnehmendem Querschnitt stellen eine progressive
weiche Verformung bzw. Energieaufnahme sicher. Durch die kippbare Aufhängung des Motors, die bei
Überschreiten des kritischen Aufprallverzögerungswertes nach Brechen der mit Sollbruchstellen ausgerüsteten
Lenker wirksam wird, kippt der Motor um die die Kippachse bildenden unteren elastischen Halter, die
keine Sollbruchstelle aufweisen und daher auch nach Oberschreiten des kritischen Wertes die kippfähige
Verbindung zwischen Motor und Fahrgestell bzw. Wagenkasten aufrechterhalten. Bei der Freigabe des
Motors kippt dieser nach vorn in den hierfür vorgesehenen freien Kaum zwischen Motor und Kühler,
und bei einem Rückprall nach Aufschlagen auf ein Hindernis bremst der Motor beim Wiederaufrichten das
Fahrzeug über die als Kippachse dienenden elastischen unteren Halter entsprechend ab. Da der Motor dann
immer noch durch diese Halter am Fahrzeug befestigt ist, wird der Motor bei seinem weiteren Rückprallweg
zwangläufig auf solche Wagenka: ten- bzw. Fahrgestell-Teile gelenkt, die für die Aufnahme der Trägheitsenergie
des Motors eingerichtet sind, um die Insassen der Fahrgastzelle zu schützen.
Die Erfindung ist auch wesentlich fortschrittlicher als die Fronthereichskonstrukticn nhch der DE-OS
17 80 435, bei der der vorn längsangeordnete Motor beim Überschreiten eines kritischen Aufprall-Verzögerungswertes
durch mehrere, querliegende Befestigungsglieder mit Sollbruchstellen völlig freigegeben wird, so
daß er sich unabhängig vom Fahrzeug weiter bewegen kann. Diese Maßnahme bringt zwar zunächst den
Vorteil, daß die Trägheitsenergie des Motors keine Verformung des verformungsweichen Frontbereichs
mehr zur Folge hat; im weiteren kann jedoch der Motor nach vorn fliegend vom Hindernis zurückprallen und
dann völlig unkontrolliert in Richtung auf die Fahrgastzelle zurückfliegen, in diese eindringen und Personen
verletzen. Demgegenüber wird bei der Erfindung ein freies unkontrolliertes Umherfliegen des Motors unterbunden
und damit auch eine entsprechende Gefährdung der Fahrgäste, außerdem wird die freie Bewegung des
Motors im Rückprall auch zur weiteren Vernichtung eines Fahrzeug-Stoßenergie-Anteils verwendet.
Durch die US-PS 36 38 748 ist ein Fahrgestell bekannt, dessen Vorderteil teilweise Z-artig gekröpft ist,
um nach der dortigen Theorie das frontale Hindernis beim Aufprall überklettern zu können; irgendwelche
Wirkungsähnlichkeit mit dem eine Ausgestaltung der Erfindung bildenden L-förmigen Hochbiegen des
Fahrgestellvorderteils zur Anbringung des Längslenkers mit Sollbruchstelle zwischen Motor und Fahrgestell
besteht nicht.
Esxeigt
Fig. 1 schematisch in Seitenansicht unter Wegbrechung
von Teilen das Vorderende eines Kraftfahrzeugs;
F i g, 2 schematisch in Draufsicht das Vorderende des Kraftfahrzeugs in kleinerem Mafistab.
Die Zeichnung zeigt den vorderen Teil 1 eines Kraftfahrzeugs, dessen vorne angeordneter Motor 2
querliegt, d. h. die Motorwelle liegt zu der Längsrichtung
des Fahrzeugs senkrecht Der Ausdruck »Motor« ist hier ganz allgemein zu verstehen und betrifft nicht
nur den eigentlichen Motor, sondern auch, wie in dem vorliegenden Fall, das Antriebsaggregat Das Fahrzeug
besitzt ein Fahrgestell 3, welches vorne hochgebogen ist, um eine Art hohlen Kasten 4 mit zwei etwa
lotrechten Wänden 5 und 6 und einer oberen Wand 7 zur Herstellung der Verbindung zwischen den beiden
lotrechten Wänden zu bilden.
Das Fahrzeug besitzt einen Wagenkasten 8, welcher mit dem Fahrgestell 3 durch elastische Befestigungsglieder
9 und 10 verbunden ist
Der Wagenkasten 8 weist vorne unten eine nach vorne vorspringende waagerechte Befestiguiigslasche
11 auf, an welcher das elastische Befestigungsglied 9
angebracht ist Der Wagenkasten 8 besitzt außerdem vorne eine etwa lotrechte Wand 12, welche oben mit
einer mit dem Fahrgestell durch das Befestigungsglied 10 verbundenen Befestigungslasche 13 versehen ist
Jedes elastische Befestigungsglied 9 und 10 besteht aus zwei Blöcken aus einem Elastomer 9a und 9b bzw.
10a und iOb, welche durch eine Vorrichtung mit Schraube und Mutter zwischen :;wei Metallplatten
zusammengedrückt werden, von denen die eine fest mit einem der zu vereinigenden Teile (Wagenkasten oder
Fahrgestell) verbunden ist während der andere Teil (Fahrgestell oder Wagenkasten) zwischen den beiden
Blocks aus Elastomer eingespannt ist
Der hochgebogene Vorderteil bzw. Kasten 4 des Fahrgestells 3 hält die Gelenke der (nicht dargestellten)
Abfederungsarme der Vorderräder 14.
Das Antrieusaggregat bzw. der Motor 2 ist mit dem Fahrgestell 3 durch elastische Halter 15 mit einem etwa
kegelstumpfförmigen Block 15a aus einem Elastomer verbunden, welcher mit seiner Außenfläche an einer
Metallschale 16 haftet welche an einem schräg nach vorne geneigten, fest mit dem Fahrgestell 3 verbundenen
Halter sbefestigt ist Der Block 15a haftet mit seiner Innenfläche an einem an dem Gehäuse des Antriebsaggregats
bzw. Motors 2 durch eine Schraube t befestigten Metallkern n. Der Block 15a aus Elastomer spielt die
Rolle eines Dämpfers zwischen dem fest mit dem Antriebsaggregat bzw. Motor 2 verbundenen Kern η
und der fest mit dem Fahrgestell 3 verbundenen Metallschale 16.
Die elastischen Halter 15 sind an dem unteren Teil des
Antriebsaggregats bzw. Motors 2 etwa an der tiefsten Stelle des Fahrgestells 3 vorgesehen. Der Schwerpunkt
G des Antriebsaggregates bzw. Motors 2 liegt über und vor den Haltern 15.
Das Antriebsaggregat bzw. der Motor 2 wird ferner durch wenigstens ein Zugglied gehalten, welches die
Form eines in der Längsrichtung des Fahrzeugs angeordneten Lenkers hat. Dieser Lenker 18 ist an
einem Ende an eine von dem etwa waagerechten Abschnitt bzw. der Wand 7 des Fahrgestells 3
getragenen Achse i&p und an seinem anderen Ende an
eine von einer Lasche 19 des Antriebsaggregats bzw. Motors 2 getragene Achse 19a angelenkt. Der (oder
jeder) Lenker 18 ist so ausgebildet, daß er bricht, wenn
die Verlangsamung, welcher das Fahrzeug ausgesetzt wird, einen kritischen Wert von größenordnungsmäßig
80 bis 100 m/s2 (Meter in der Sekunde je Sekunde)
erreicht, d.h. dem Absolutwert nach etwa das 8—lOfache der Erdbeschleunigung.
Der Querschnitt des Lenkers 18 ist in seinem mittleren Abschnitt m kleiner als an seinen Enden, so
daß der Bruch in diesem Abschnitt m erfolgt
ίο Das Fahrzeug weist eine seitliche Verkleidung E des
Antriebsaggregats auf, weiche im wesentlichen zwei seitliche, nach vorne vorspringende Abschnitte 20a und
206 (F i g. 2) der Karosserie umfaßt welche die Form von hohlen Kästen haben, deren Querabmessung von
is hinten nach vorne allmählich abnimmt Diese Verkleidung
Esetzt sich vor dem Antriebsaggregat bzw. Motor
2 über eine Strecke D hinaus fort und hat eine solche
mechanische Festigkeit daß bei einem frontalen Aufprall des Fahrzeugs auf ein Hindernis das Fahrzeug
einer wachsenden Verlangsamung ausgesetzt wird, weiche den kritischen Wert erreicht, ;·δνοΓ der vordere
Teil A des Motors infolge der Verirrmung dieser
Verkleidung gegen eine Wand stößt Der Ausdruck »Wand« ist hier ganz allgemein aufzufassen und
bezeichnet entweder einen Teil der verformten Karosscie oder ein beliebiges Hindernis für die
Vorwärtsbewegung des Aggregats bzw. Motors 2.
Um diese Bedingungen einzuhalten, wird allgemein ein freier Raum 21 zwischen dem vorderen Teil A des
Jo Antriebsaggregats bzw. Motors 2 und dim am nächsten
vor dem Aggregat bzw. Motor 2 liegenden Element vorgesehen, welches z. B. der Kühler 22 ist wenn das
Fahrzeug mit einem solchen versehen ist Ein freier Raum 23, welcher in der Längsrichtung etwa gleich dem
Raum 21 ist, ist zwischen dem Vorderteil der Karosserie und dem Kühler 22 vorgesahen.
Die unteren elastischen Befestigungsglieder bzw. Halter 15, deren Metallschalen 16 an von hinten nach
vorne schrägliegenden Wänden des Fahrzeugs befestigt
«ο sind, brechen oder lösen sich nicht bei einem Stoß, sie bilden jedoch für den Motor oder das Antriebsaggregat
2 ei./e Kippachse, welche an der Stelle des starren Unterbaus liegt, d. h. bei dem in F i g. 1 dargestellten
Fahrzeug an der Stelle des Fahrgestells 3.
Ί5 Bei dieser Ausbildung verhält sich ein Fahrzeug bei
einem frontalen Aufprall auf ein Hindernis folgendermaßen.
Die Verkleidung E des Motors, insbesondere die seitlichen Abschnitte 20a und 7ßb, verformen sich
w entsprechend der Geschwindigkeit des Fahrzeugs unmittelbar vor dem Zusammenstoß, wobei das
Fahrzeug eine Verlangsamung erfährt, deren z. B. seitliches Veränderungsgesetz von der mechanischen
Festig'1BJt der Verkleidung fabhängt
■>r>
Wenn die Geschwindigkeit vor dem Stoß genügend ist, wird der Wert der Verlangsamung erreicht, bei
welcher der oder die Lenker 18 brechen. Infolge der Ausbildung der seitlichen Abschnitte 20a und 20Z>
der Karosserie wird dieser kritische Wert der Verlangsa-
w mung, wie oben eriäutert, erreicht bevor der vordere
Teil A des Antriebsaggregats 2 gegen eine Wand stößt,
welche die Bewegung des Antriebsaggregats behindern könnte. Dies hat zur Folge, daß nach Freigabe durch den
Bruch des oder der Lenker 18 das Antriebsaggregat
h~> bzw. der Motor 2 um die unteren Halter 15 nach vorne
kippt.
Bei einem frontalen Zusammenstoß, welcher genügend kräftig ist, um den oder die Lenker 18 zu
zerbrechen, wird daher die Trägheitskraft des Antriebsaggregats bzw. Motors 2 nicht vollständig auf das
Fahrzeug und insbesondere den Wagenkasten ausgeübt, bei welchem daher der vordere Teil weniger abgeplattet
wird, als bei einer üblichen Anordnung, bei welcher die gesamte Bewegungsgröße des Fahrzeugs und des
Antriebsaggregats bei dem Stoß wirksam wird.
Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs unmittelbar vor dem Zusammenstoß so groß ist, daß die
Verlangsamung noch nach dem Kippen des Antriebsaggregats bzw. Motors 2 nach vorne weitergeht, nimmt
dieses, dessen vorderer Teil A auf ein Hindernis oder den eine »Mauer« bildenden Kühler 22 trifft, an der
Absorption der restlichen kinetischen Energie durch seine Aufrichtung (d. h. in dem Fall der F i g. 1 durch eine
Drehung um die unteren Halter 15 im Uhrzeigersinn) und/oder seine Abplattung teil.
ren AHe/*hnitie
das Gewicht des Aufbaus verringert werden kann, ohne
die Abplattungsfestigkeit des Passagierraurns und die Verlangsamung desselben bei dem Stoß zu verändern.
Die passive Sicherheit wird verbessert, da:
Die passive Sicherheit wird verbessert, da:
— der Motor nach seiner wenigstens teilweisen Freigabe gegenüber dem Passagierraum vorgerückt
ist, was den Abstand zwischen den Insassen und dem Motor vergrößert, welcher im Augenblick
des Zusammenstoßes ein starres verletzendes Hindernis bilden kann. Es hat sich nämlich gezeigt,
daß der Motor bei einem frontalen Stoß im allgemeinen den Passagierraum eindrückt und eine
Gefahr für die Insassen eines Fahrzeugs der früheren Bauart darstellt;
— bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel ein Teil der gewöhnlich vor dem Wagenkasten aufgenommenen
Kräfte hier auf den Unterbau übertragen wird, d.h. auf das Fahrgestell 3, welches wider-
einem frontalen Zusammenstoß herabgesetzt so daß 20 weniger verletzend ist.
Claims (5)
1. Kraftfahrzeug mit am Vorderende quer zur Fahrtrichtung angeordnetem Motor bzw. Antriebs- s
aggregat, wobei der Motor an seinem unteren Teil durch elastische Halter und an seinem oberen TeQ
durch wenigstens einen als Zugglied ausgebildeten Lenker mit dem Wagenkasten bzw. mit dem
Fahrgestell verbunden ist und der Schwerpunkt des to Motors bzw. Antriebsaggregats oberhalb der elastischen
Halter angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frontbereich (1) des Fahrzeugs durch seitliche Abschnitte (E) der Karosserie
in Form von Kästen (20a und 20b), deren Querschnitt > zum Vorderende des Fahrzeugs hin allmählich
abnimmt, in an sich bekannter Weise verformungsweich gebildet ist, daß ferner jeder an dem oberen
Teil des Motors (2) angeordnete Lenker (18) mit einer Sollbruchstelle (Abschnitt m) versehen ist, die
beim Erreichen eines kritischen Wertes einer Aufprall·Verzögerung bricht, und daß — in Fahrtrichtung
gesehen — vor dem Motor (2) ein freier Raum (21) zum Ausschwingen des Motors (2) um die
elastischen Halter (15) bei Bruch des Lenkers (18) vorgesehen ist
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Befestigungsglied
dienende Lenker (18) in Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.
3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichn^% daß das Fahrgestell (3) des Fahrzeugs
vorn so hochgebogen ist daß eine Art hohler Kasten (4) entsteht, an dessen oberem Teil (Wand 7)
der Lenker (18) angebracht ist. «
4. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß der kritische Wert
der Aufprall-Verzögerung groQenordnungsmäßig 80—100 m/sec2 beträgt.
5. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (2) bzw. der Antriebsaggregats-Schwerpunkt (G) — in
Fahrtrichtung gesehen — vor den eine Kippachse für den Motor (2) bildenden elastischen Haltern (15)
angeordnet ist. «
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8220 | Willingness to grant licences (paragraph 23) | ||
8326 | Change of the secondary classification | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |