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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug, ein Fahrzeug mit einer Luftleitvorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb einer Luftleitvorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind hinlänglich Luftleitvorrichtungen für Fahrzeuge, beispielsweise in Gestalt von Heckspoilern, bekannt. Sie dienen in der Regel dazu, die aerodynamischen Strömungsverhältnisse derart zu modifizieren, dass ein auf das Fahrzeug wirkender und auf einen Boden gerichteter Anpressdruck durch die Luftleitvorrichtung erhöht wird. Dabei ist es üblich, wie es die Druckschriften
DE 10 2007 036 403 A1 und
DE 10 2013 112 507 beispielhaft zeigen, die Luftleitvorrichtungen so zu gestalten, dass ein maßgeblich an der Manipulation der Strömungsverhältnisse beteiligter Primärflügel der Luftleitvorrichtung wahlweise zwischen einer Aktivstellung, in der der Anpressdruck erhöht wird, und einer Passivstellung, in der der Primärflügel einen Teil der Außenkontur des Fahrzeugs bildet, überführbar ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Luftleitvorrichtungen weiter zu verbessern.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch eine Luftleitvorrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere einen Heckspoiler, wobei die Luftleitvorrichtung einen Primärflügel und einen Sekundärflügel umfasst, wobei der Primärflügel reversibel zwischen einer Aktivstellung und einer Passivstellung überführbar ist, wobei der Primärflügel in einer Passivstellung zumindest teilweise in einem Schacht gelagert ist und in der Aktivstellung außerhalb des Schachts angeordnet ist, wobei der Sekundärflügel in der Aktivstellung des Primärflügels den Schacht zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, bedeckt.
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Gegenüber dem Stand der Technik umfasst die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung den Sekundärflügel, der den Schacht teilweise bzw. vollständig bedeckt, und so in vorteilhafter Weise dafür sorgt, dass der andernfalls offene Schacht Einfluss nehmen könnte auf die aerodynamischen Verhältnisse, beispielsweise in Gestalt einer ungewollten Wirbelbildung. Insbesondere bei vergleichsweisen hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten macht sich hierbei ein geschlossener Schacht positiv bemerkbar. Zu diesem Zweck ist es vorzugsweise vorgesehen, dass mit der Bedeckung des Schachts durch den Sekundärflügel eine stetige Außenkontur des Fahrzeugs, insbesondere unterhalb des Primärflügels, bereitgestellt wird, was sich mitunter auch positiv auf einen optischen Gesamteindruck auswirkt, wenn der Primärflügel in der Aktivstellung angeordnet ist. Außerdem verhindert die Bedeckung des Schachts in vorteilhafter Weise, dass sich Fremdkörper, wie z.B. Blätter, im Schacht sammeln, wenn der Primärflügel über längere Zeit in der Aktivstellung angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist der Schacht eine Ausnehmung in der Fahrzeugkarosserie, in die der Primärflügel zur Einnahme der Passivstellung eingefahren wird. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Primärflügel die aerodynamischen Verhältnisse in der Passivstellung im Wesentlichen unberührt lässt, während der Primärflügel in der Aktivstellung eine Erhöhung eines auf das Fahrzeug wirkenden Anpressdrucks gegenüber der Aktivstellung bewirkt. Hierzu ist der Primärflügel in der Passivstellung vorzugsweise gegenüber seiner Ausrichtung in der Aktivstellung und/oder gegenüber einem Karosserieverlauf in der Umgebung der Luftleitvorrichtung geneigt. Beispielsweise ist der Primärflügel in der Aktivstellung um einen Winkel gegenüber seiner Ausrichtung in der Passivstellung verschwenkt. Weiterhin ist es vorstellbar, dass die Luftleitvorrichtung zur Montage in einem Fließheck vorgesehen ist und sich beispielsweise in Fahrtrichtung gesehen hinter eine Heckscheibe des Fahrzeugs einsetzen lässt.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Primärflügel in der Passivstellung die Öffnung zumindest teilweise bedeckt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Primärflügel in der Passivstellung einen Teil einer stetig verlaufenden Außenkontur des Fahrzeugs bildet. Dazu wird eine Oberseite, d. h. eine dem Schacht abgewandte Seite des Primärflügels fluchtend zur Karosserieaußenfläche angeordnet. Durch den stetigen Verlauf bleiben die Luftströmungsverhältnisse im Wesentlichen unberührt. Außerdem stört der andernfalls abstehende Primärflügel nicht den optischen Gesamteindruck.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Sekundärflügel in der Passivstellung des Primärflügels unterhalb des Primärflügels angeordnet ist. Insbesondere ist der Sekundärflügel im Schacht unterhalb des Primärflügels angeordnet. In der Passivstellung bedeckt der Primärflügel damit nicht nur den Schacht, sondern schützt außerdem den Sekundärflügel.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Sekundärflügel in der Aktivstellung des Primärflügels eine Stellung einnimmt, die für den Primärflügel in der Passivstellung vorgesehen ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass eine Oberseite des Sekundärflügels, insbesondere in Hinblick auf eine Krümmung, zumindest teilweise der Oberseite des Primärflügels entspricht. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise ein Eindruck einer identischen Außenkontur, unabhängig von Aktivstellung oder Passivstellung des Primärflügels, erwecken.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Sekundärflügel eine Abrisskante, insbesondere eine Gurney-Lippe, aufweist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise der Anpressdruck auch mit dem Sekundärflügel beeinflussen, ohne dass ein Luftwiderstand signifikant vergrößert wird.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass sich der Primärflügel und der Sekundärflügel einen gemeinsamen Antrieb teilen. Durch die Nutzung eines gemeinsamen Antriebs, mit dem Überführungsbewegungen des Primärflügels und des Sekundärflügels angetrieben werden, lässt sich in vorteilhafter Weise ein von der Luftleitvorrichtung in Anspruch genommener Bauraum einsparen. Die Kompaktheit der Luftleitvorrichtung erlaubt damit die Integration in eine möglichst große Anzahl an Fahrzeugtypen.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Schacht Teil des Fahrzeugs ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Primärflügel in der Passivstellung und/oder der Sekundärflügel in der Aktivstellung des Primärflügels fluchtend zu einem Karosserieverlauf des Fahrzeugs im an die Luftleitvorrichtung angrenzenden Bereich ausgebildet sind. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise sicherstellen, dass eine stetig verlaufende Außenkontur bereitgestellt wird, unabhängig davon, ob der Primärflügel in der Aktivstellung oder der Passivstellung angeordnet ist. Dabei übernimmt der Sekundärflügel vorzugsweise die Aufgabe bzw. Funktion des Primärflügels in der Passivstellung.
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Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Luftleitvorrichtung in einem Fahrzeug, insbesondere einer erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung, wobei in einem ersten Verfahrensschritt ein Primärflügel zur Überführung von einer Passivstellung in eine Aktivstellung außerhalb eines Schacht angeordnet wird, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt mit einem Sekundärflügel eine Öffnung des Schachts verschlossen wird. Vorzugsweise erfolgt die Überführung im Wesentlichen zeitgleich, insbesondere unter Verwendung eines gemeinsamen Antriebs.
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Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
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Die 1 zeigt eine Luftleitvorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Primärflügel in einer Passivstellung.
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Die 2 zeigt eine Luftleitvorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Primärflügel in der Aktivstellung.
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In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
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In 1 ist eine Luftleitvorrichtung 10 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Primärflügel 1 in einer Passivstellung dargestellt. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine im Heckbereich eines Fahrzeugs angeordnete Luftleitvorrichtung 10, insbesondere einen Heckspoiler. Dabei ist die Luftleitvorrichtung 10 derart gestaltet, dass sie wahlweise und reversibel zwischen einer Passivstellung, in der der Primärflügel 1 in einem Schacht bzw. einer Ausnehmung in der Fahrzeugkarosserie gelagert ist, und einer Aktivstellung, in der der Primärflügel 1 außerhalb des Schachts angeordnet ist, überführbar ist. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Primärflügel 1 in der Passivstellung mit seiner Oberseite derart im Schacht gelagert bzw. ausgestaltet ist, dass der Primärflügel 1, insbesondere dessen Oberseite, fluchtend zu einem Karosserieverlauf im zur Luftleitvorrichtung 10 angrenzenden Bereich ausgebildet ist bzw. bündig mit dem Karosserieverlauf abschließt. Mit anderen Worten: Der Primärflügel 1 ist derart gestaltet, dass in der Passivstellung ein stetiger Verlauf einer Außenkontur des Fahrzeugs bereitgestellt wird, wobei sich die Außenkontur zusammensetzt aus der Oberseite des Primärflügels und einer Karosserieaußenseite des Fahrzeugs. In der Passivstellung wird so eine Wirbelbildung der an dem Fahrzeug entlang geleiteten Luft vermieden. In der Aktivstellung ist der Primärflügel 1 hingegen außerhalb des Schachts angeordnet. Vorzugsweise ist die Oberseite des Primärflügels 1 in der Aktivstellung unter Bildung eines Winkels zum Karosserieverlauf angeordnet, wodurch sich in der Aktivstellung von der in der Passivstellung abweichende aerodynamische Verhältnisse einstellen, insbesondere in Hinblick auf eine Fahrzeugumströmung. Die in der Aktivstellung geänderten aerodynamischen Verhältnisse sorgen dann in vorteilhafter Weise durch eine Erhöhung eines Abtriebs, d. h. eine Erhöhung eines Anpressdrucks, für eine bessere Bodenhaftung des Fahrzeugs. Dank des aus- und einfahrbaren Primärflügels 1 lässt sich durch den Nutzer bestimmen, in welcher Situation die Aktivstellung oder die Passivstellung eingenommen wird. Beispielsweise bietet sich eine Passivstellung bei einer Rückwärtsfahrt an, wenn man beim Blick durch ein Heckfenster 5 sein Sichtfeld nicht durch den Primärflügel 1 einschränken möchte. Vorzugsweise ist die Luftleitvorrichtung 10 in einem Fließheck, insbesondere in Fahrtrichtung gesehen unmittelbar hinter der Heckscheibe 5 im Fließheck, angeordnet. Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Luftleitvorrichtung 10 einen Sekundärflügel 2 umfasst. Vorzugsweise ist der Sekundärflügel 2 in der Passivstellung unterhalb des Primärflügels 1, insbesondere im Schacht, angeordnet.
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In 2 ist eine Luftleitvorrichtung 10 gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit dem Primärflügel 1 in der Aktivstellung dargestellt. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Sekundärflügel 2 den Schacht zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, bedeckt, wenn sich der Primärflügel 1 in der Aktivstellung befindet. Dadurch wird in vorteilhafter Weise der Einfluss des geöffneten Schachts auf die aerodynamischen Verhältnisse, insbesondere bei hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten, reduziert bzw. unterdrückt. Ein weiterer Vorteil ist, dass der optische Gesamteindruck nicht durch den offenen Schacht beeinträchtigt wird, da der Schein einer stetig verlaufenden Außenkontur durch den Verschluss mit dem Sekundarflügel aufrechterhalten werden kann. Zudem lässt sich mit einem geschlossenen Schacht vermeiden, dass sich Fremdkörper, wie beispielsweise Blätter oder Vergleichbares, im Schacht in unerwünschter Weise sammeln. Insbesondere ist es vorgesehen, dass der Sekundärflügel 2 die Passivstellung des Primärflügels 1 übernimmt, d. h. der Sekundärflügel 2 rückt in eine Position bzw. Stellung, die der Primärflügel 1 in seiner Passivstellung einnimmt, sobald der Primärflügel 1 in die Aktivstellung überführt wird bzw. in der Aktivstellung angeordnet ist. Um die Luftleitvorrichtung 10 möglichst bauraumsparend auszugestalten, ist es weiterhin vorzugsweise vorgesehen, dass sich der Primärflügel 1 und der Sekundärflügel 2 einen gemeinsamen Antrieb teilen. Weiterhin ist es insbesondere vorgesehen, dass der Sekundärflügel 2 eine Abrisskante, insbesondere eine Gurney-Lippe 6, aufweist. Dadurch lässt sich in vorteilhafter Weise eine Vergrößerung des Anpressdrucks des Fahrzeugs bei nur geringfügiger Erhöhung des Luftwiderstandes bewirken. Vorzugsweise ist die Abrisskante am in Fahrtrichtung gesehenen hinteren Ende des Sekundärflügels 2 angeordnet.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Primärflügel
- 2
- Sekundärflügel
- 10
- Luftleitvorrichtung
- 5
- Heckscheibe
- 6
- Gurney-Lippe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007036403 A1 [0002]
- DE 102013112507 [0002]