Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
MOTOR VEHICLE HAVING A FRONT APRON HAVING DUCT-LIKE AIR-GUIDING DEVICES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/066557
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a motor vehicle, comprising a body (1), which has a front apron (2) and an underbody (3), wherein the body (1) forms at least a left and a right front wheel housing (10) for accommodating one front wheel (12) each and wherein duct-like air-guiding devices (4) are provided in the front apron (2), which air-guiding devices have an air inlet (40) in the region of the front of the vehicle and an air outlet (42) in the region of the underbody, wherein the air-guiding devices (4) have at least one left flow duct (44) and at least one right flow duct, wherein the at least one left flow duct (44) ends in the underbody (2) in front of the left wheel housing (10) and the at least one right flow duct ends in the underbody (2) in front of the right wheel housing, and wherein each exit opening (43) forming the air outlet (42) is designed in such a way that the air flowing through the flow duct (44) exits against the direction of travel (F) having a direction component downward. Said motor vehicle is characterized in that the respective exit opening (43) is arranged in front of the region of the respective wheel housing (10) that adjoins the inner face (12') of the respective vehicle wheel (12) in the straight-ahead position, which inner face faces the vehicle center plane (M).

Inventors:
SEITZ CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/074664
Publication Date:
May 06, 2016
Filing Date:
October 23, 2015
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BAYERISCHE MOTOREN WERKE AG (DE)
International Classes:
B62D35/00; B62D35/02
Foreign References:
FR2858796A12005-02-18
DE102007023231A12008-11-20
DE102008019923A12009-10-22
EP1538069A12005-06-08
US20120068498A12012-03-22
DE10159783A12003-06-18
DE19705268A11998-08-13
JP2014076704A2014-05-01
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

1 . Kraftfahrzeug mit einer eine Frontschürze (2) und einen Unterboden (3) aufweisenden Karosserie (1 ), wobei die Karosserie (1 ) zumindest ein linkes und ein rechtes vorderes Radhaus (10) zur Aufnahme jeweils eines Vorderrades (12) ausbildet und wobei in der Frontschürze (2) kanalartige Luftleiteinrichtungen (4) vorgesehen sind, die im Bereich der Fahrzeugfront einen Lufteinlass (40) und im Bereich des Unterbodens einen Luftauslass (42) aufweisen,

wobei die Luftleiteinrichtungen (4) zumindest einen linken Strömungskanal (44) und zumindest einen rechten Strömungskanal aufweisen, wobei der zumindest eine linke Strömungskanal (44) im Unterboden (2) vor dem linken Radhaus (10) und der zumindest eine rechte Strömungskanal im Unterboden (2) vor dem rechten Radhaus mündet und wobei die jeweilige den Luftauslass (42) bildende Austrittsöffnung (43) derart ausgebildet ist, dass die durch den Strömungskanal (44) strömende Luft entgegen der Fahrtrichtung (F) mit einer Richtungskomponente nach unten austritt,

dadurch gekennzeichnet,

dass die jeweilige Austrittsöffnung (43) vor dem Bereich des jeweiligen Radhauses (10) angeordnet ist, der an die zur Fahrzeugmittelebene (M) weisende Innenseite (12') des jeweiligen in Geradeausstellung befindlichen Fahrzeugrades (12) angrenzt.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Lage der jeweiligen Austrittsöffnung (43) und deren Erstre- ckung in Fahrzeugquerrichtung so bemessen sind, dass die Austrittsöffnung (43) den Abstand von der zur Fahrzeugmittelebene (M) weisenden Innenseite (12') des jeweiligen in Geradeausstellung befindlichen Fahrzeugrades (12) bis zu der zum jeweiligen Fahrzeugrad (12) weisenden Innenseite des Radhauses (10), also die gesamte Breite des nicht vom in Geradeausstellung befindlichen Fahrzeugrad (12) eingenommenen freien Teils des Radhauses (10), einnimmt oder überdeckt.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass die jeweilige Austrittsöffnung (43) einen Austrittsquerschnitt aufweist, der zumindest an einer Langseite mit einer von einer Geraden abweichenden Kontur (43A, 43B, 43C) versehen ist.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet,

dass die von der Geraden abweichende Kontur (43A, 43B, 43C) stufig, zick-zack-förmig (45"), wellenförmig oder mit seitlich aneinander anliegenden konvexen Ausbauchungen (45') versehen, ausgebildet ist.

5. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die jeweilige Austrittsöffnung (43) im Grundriss rechteckig ausgebildet ist und vorzugsweise rechtwinklig zur Fahrzeugmittelebene angeordnet ist.

6. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

dass die Kontur (43D) der jeweiligen Austrittsöffnung (43) im Grundriss bogenförmig ausgebildet ist, wobei ihre Krümmung vorzugsweise im Wesentlichen der Krümmung der vorderen Kante (10') des Radhauses (10), im Grundriss betrachtet, entspricht oder an diese Krümmung angenähert ist.

7. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass im jeweiligen Strömungskanal (44) vor der Austrittsöffnung (43) zumindest ein wirbelgenerierendes Element (7) vorgesehen ist.

8. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass an oder vor der Vorderkante (43") der jeweiligen Austrittsöffnung (43) eine Staulippe (5) oder ein Verdrängungskörper (6) vorgesehen ist, der vom Unterboden (3) nach unten hervorsteht.

9. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die obere Wand (46) des Strömungskanals (44) im Bereich der jeweiligen Austrittsöffnung (43) konkav, konvex oder konkav-konvex ausgebildet ist.

10. Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

dass die obere Wand (46) des Strömungskanals (44) über den Verlauf des Strömungskanals (44) konkav, konvex oder konkav-konvex gekrümmt verläuft.

Description:
Kraftfahrzeug mit einer Frontschürze mit kanalartigen Luftleiteinrichtungen

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 . Sie betrifft insbesondere ein Kraftfahrzeug mit einer eine Frontschürze und einen Unterboden aufweisenden Karosserie, wobei die Karosserie zumindest ein linkes und ein rechtes vorderes Radhaus zur Aufnahme jeweils eines Vorderrades ausbildet und wobei in der Frontschürze kanalartige Luftleiteinrichtungen vorgesehen sind, die im Bereich der Fahrzeugfront einen Lufteinlass und im Bereich des Unterbodens einen Luft-auslass aufweisen.

In der Frontschürze moderner Kraftfahrzeuge sind unterschiedliche Kühlluftöffnungen vorgesehen. Im unteren Teil der Frontschürze befinden sich häufig ein unterer Kühllufteinlass, Öffnungen für ausgelagerte Kühler sowie für Brem- senkühlkanäle. Auch ist es bekannt, im Bereich der jeweiligen Fahrzeugseite Öffnungen vorzusehen, durch welche Luft in den vorderen äußeren Rand des jeweiligen Radhauses geleitet wird, um seitlich außerhalb des Vorderrades einen vertikalen Luftvorhang ("air curtain") zu bilden. Ein solcher Luftvorhang lenkt den Fahrtwind am Vorderrad vorbei und reduziert dadurch die Luftver- wirbelungen im Bereich des Vorderrades.

STAND DER TECHNIK Aus der DE 32 45 410 A1 ist es bekannt, in der Frontschürze eines Fahrzeugs quer über die Breite des Fahrzeugs eine Lufteinlassöffnung eines Strömungskanals vorzusehen, der die eintretende Luftströmung nach unten zum Unterboden im Bereich der Frontschürze hin lenkt und die Luft gezielt in Fahrtrichtung austreten lässt. Dadurch soll durch den flächigen Luftstrahl eine Art Spoiler im Bereich der Frontschürze gebildet werden, der den Fahrtwind um das Fahrzeug herum ablenkt.

Die DE 10 2007 045 004 A1 zeigt und beschreibt eine Luftleitvorrichtung in Form eines vor dem Vorderrad eines Fahrzeugs angeordneten und in der Strömung stehenden Radspoilers, der das Vorderrad vor dem anströmenden Fahrtwind abschirmt. Der Radspoiler ist mit einer oder mehreren Leitfinne(n) versehen, die die Strömung im Bereich des Rades und des Radhauses kanalisieren sollen, um dadurch Luftverwirbelungen, die bei einem Radspoiler auftreten, zu minimieren.

Die FR 2 858 796 A1 zeigt und beschreibt eine Luftleiteinrichtung im Bug eines Fahrzeugs, die einen Luftleitkanal umfasst, der sich von der Fahrzeugfront bis kurz vor das Radhaus des Vorderrades erstreckt und in einem Bereich unmittelbar vor dem Rad nach unten in Richtung auf die Fahrbahn hin mündet. Die Mündung ist dabei so gestaltet, dass die austretende Luft vor dem in Geradeausstellung befindlichen Rad unter einem Winkel zur Senkrechten zur Fahrbahn hin und zur Fahrzeugaußenseite hin austritt. Dadurch soll das Vorderrad vor dem unmittelbaren Auftreffen des Fahrtwindes auf das Rad geschützt werden und die durch das drehende Fahrzeugrad hervorgerufenen Verwirbelun- gen des Fahrtwindes sollen reduziert werden. Es wird hier also durch die Um- lenkung einer Teilströmung des auf das Fahrzeug auftreffenden Fahrtwindes ein Bauteil des Fahrzeugs, nämlich das Vorderrad, abgeschirmt. Aus der DE 10 2009 040 678 A1 ist ein Radspoiler bekannt, der sich am Fahrzeugunterboden vor einem Vorderrad und einem vorderen Radhaus in Fahrzeugquerrichtung erstreckt und der einen inneren Abschnitt mit einer nicht gerade verlaufenden Abrisskante der Spoilerlippe aufweist, welcher sich vor dem inneren freien Teil des Radhauses erstreckt, so dass er in Strömungsrichtung gesehen im Wesentlichen außer Überdeckung mit einer inneren Reifenflanke angeordnet ist. Durch diese Spoilerlippe mit unebener Abrisskante soll der Bereich des Radhauses zwischen der inneren Reifenflanke in Geradeausstellung des Rades und der Innenseite des Radhauses vor anströmender Luft abgeschirmt werden. Dabei soll die vom Radspoiler gebildete Staulippe mit nicht gerader Kontur eine Veränderung der Strömung, insbesondere durch Einfluss- nahme auf die Scherschicht, bewirken, wobei durch lokale Änderungen der Strömungsgeschwindigkeit und der Strömungsorientierung an der ungeraden Kontur eine Reduzierung des Einströmens ins Radhaus erzielt werden soll.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug so auszugestalten, dass die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs im Bereich des Radhauses weiter verbessert wird, um den Luftwiderstand des Fahrzeugs zu senken.

Diese Aufgabe wird durch das Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Dazu ist bei einem gattungsgemäßen Kraftfahrzeug, bei dem die Luftleiteinrichtungen zumindest einen linken Strömungskanal und zumindest einen rechten Strömungskanal aufweisen, wobei der zumindest eine linke Strömungskanal im Unterboden vor dem linken Radhaus und der zumindest eine rechte Strömungskanal im Unterboden vor dem rechten Radhaus mündet und wobei die jeweilige den Luftauslass bildende Austrittsöffnung derart ausgebildet ist, dass die durch den Strömungskanal strömende Luft entgegen der Fahrtrichtung mit einer Richtungskomponente nach unten austritt, vorgesehen, dass die jeweilige Austrittsöffnung vor dem Bereich des jeweiligen Radhauses angeordnet ist, der an die zur Fahrzeugmittelebene weisende Innenseite des jeweiligen in Geradeausstellung befindlichen Fahrzeugrades angrenzt.

VORTEILE

Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung und die besondere Lage der jeweiligen Austrittsöffnung bewirken, dass die aus der Austrittsöffnung des Strömungskanals austretende kanalisierte Luft die frei unter dem Unterboden des Fahrzeugs entlang strömende Luft des Fahrtwindes vor dem Teil des Radhauses, der an die Radinnenseite angrenzt, nach unten, also zur Fahrbahn hin, ablenkt. Auf diese Weise entsteht unter dem nicht vom in Geradeausstellung befindlichen Fahrzeugrad eingenommenen freien Teil des Radhauses ein horizontaler Luftvorhang ("horizontaler air curtain"), der Verwirbelungen des unter dem Fahrzug entlang strömenden Fahrtwindes im Radhaus, insbesondere an den Radaufhängungs- und Lenkungskomponenten, reduziert und so den Strömungswiderstand des Kraftfahrzeugs reduziert. Eine zusätzliche Absenkung des Strömungswiderstands wird durch die den Lufteinlass bildenden Lufteintrittsöffnungen des Strömungskanals geschaffen, da diese die Fahrzeugstirnfläche reduzieren.

Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen, die Radspoiler verwenden, wird bei der Erfindung eine Teilströmung in die Unterbodenströmung eingeleitet (Quasi-Ausblasung), wobei die ausgeblasene Teilströmung eine Umlenkung der Unterbodenströmung und somit eine Abschirmung oder eine "virtuelle Abdichtung" des offenen Teils des Radhauses bewirkt. Durch entsprechende Gestaltung des Kanals kann die durch den Kanal strömende Teilströmung zudem beschleunigt werden, was am Kanalausgang wiederum eine Beschleunigung der Unterbodenströmung zur Folge hat. Im Gegensatz zum Stand der Technik wird also bei der Erfindung kein in der Strömung befindliches Bauteil abgeschirmt, sondern es wird eine im Fahrzeugunterboden vorhandene Öffnung überströmt und virtuell abgeschlossen oder "virtuell abgedichtet".

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs sind durch die Unteransprüche angegeben.

Von Vorteil ist es, wenn die Lage der jeweiligen Austrittsöffnung und deren Erstreckung in Fahrzeugquerrichtung so bemessen sind, dass die Austrittsöffnung den Abstand von der zur Fahrzeugmittelebene weisenden Innenseite des jeweiligen in Geradeausstellung befindlichen Fahrzeugrades bis zu der zum jeweiligen Fahrzeugrad weisenden Innenseite des Radhauses, also die gesamte Breite des nicht vom in Geradeausstellung befindlichen Fahrzeugrad eingenommenen freien Teils des Radhauses, einnimmt oder überdeckt. Die Erstreckung der Austrittsöffnung in Fahrzeugquerrichtung ist dabei also nicht kleiner als die Breite des freien Teils des Radhauses. Hierdurch wird der an die Radinnenseite angrenzende freie Teil des Radhauses zuverlässig über dessen gesamte Breite mit dem horizontalen Luftvorhang abgeschirmt und es werden so Verwirbelungen der Fahrzeug-Unterströmung im freien Teil des Radhauses im Wesentlichen unterbunden.

Vorteilhaft ist auch, wenn die jeweilige Austrittsöffnung einen Austrittsquerschnitt aufweist, der zumindest an einer Langseite mit einer von einer Geraden abweichenden Kontur versehen ist.

Diese von der Geraden abweichende Kontur kann stufig, zick-zack-förmig, wellenförmig oder mit seitlich aneinander anliegenden konvexen Ausbauchungen versehen ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die jeweilige Austrittsöffnung im Grundriss rechteckig ausgebildet und vorzugsweise rechtwinklig zur Fahrzeugmittelebene angeordnet sein. Es ist aber auch möglich, die jeweilige Austrittsöffnung im Grundriss bogenförmig oder sichelförmig auszubilden, wobei ihre Krümmung vorzugsweise im Wesentlichen der Krümmung der vorderen Kante des Radhauses, im Grundriss betrachtet, entspricht oder an diese angenähert ist. Auch ist es möglich, lediglich den hinteren Rand der Austrittsöffnung, der dem Radhaus benachbart ist, bogen- oder sichelförmig auszubilden und an die Krümmung der vorderen Kante des Radhauses anzupassen.

In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung, die mit anderen Ausgestaltungsformen beliebig kombiniert werden kann, ist im jeweiligen Strömungskanal vor der Austrittsöffnung zumindest ein wirbelgenerierendes Element vorgesehen. Dieses wirbelgenerierende Element kann beispielsweise ein Dreicks-Wirbel- generator oder in Bereich des Strömungskanals vor der Austrittsöffnung sein, der als Senkeinlauf ausgebildet ist.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltungsform zeichnet sich dadurch aus, dass an oder vor der Vorderkante der jeweiligen Austrittsöffnung eine Staulippe o- der ein Verdrängungskörper vorgesehen ist, der vom Unterboden nach unten hervorsteht. Diese optionale Staulippe vor der Austrittsöffnung des Kanals erleichtert das Ausströmen der durch den Kanal geleiteten Teilströmung, indem durch das Vorsehen der Staulippe oder des Verdrängungskörpers ein lokaler Unterdruck am Kanalauslass erzeugt wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Strömungskanals kann die obere Wand des Strömungskanals im Bereich der jeweiligen Austrittsöffnung konkav, konvex oder konkav-konvex ausgebildet sein. Auch kann alternativ oder zusätzlich die obere Wand des Strömungskanals über den Verlauf des Strömungskanals konkav, konvex oder konkav-konvex gekrümmt verlaufen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine schematische, perspektivische und geschnittene Ansicht eines erfindungsgemäß ausgebildeten Kraftfahrzeugs von schräg vorne links;

Fig. 2 einen schematischen Horizontalschnitt durch den vorderen linken

Teil eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs entlang der Linie II- II in Fig. 3;

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des vorderen linken

Teils eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs;

Fig. 3A die Ansicht der Fig. 3 mit eingezeichneten Strömungspfeilen;

Fig. 4 die Ansicht der Fig. 2 mit einer ersten abgewandelten Geometrie der Auslassöffnung;

Fig. 5 die Ansicht der Fig. 2 mit einer zweiten abgewandelten Geometrie der Auslassöffnung;

Fig. 6 die Ansicht der Fig. 2 mit einer dritten abgewandelten Geometrie der Auslassöffnung; Fig. 7 eine Ansicht gemäß Fig. 2 mit einer vierten abgewandelten

Geometrie der Auslassöffnung;

Fig. 8 eine Seitenansicht gemäß Fig. 3 mit einer ersten Kanalgeometrie;

Fig. 9 eine Seitenansicht gemäß Fig. 3 mit einer zweiten Kanalgeometrie;

Fig. 10 eine Seitenansicht gemäß Fig. 3 mit einer dritten Kanalgeometrie;

Fig. 1 1 eine Seitenansicht gemäß Fig. 3 mit einer vierten Kanalgeometrie;

Fig. 12 die Ansicht gemäß Fig. 8 mit einem ersten abgewandelten Verlauf der oberen Wand des Strömungskanals im rückwärtigen Bereich oberhalb der Austrittsöffnung;

Fig. 13 die Ansicht gemäß Fig. 8 mit einem zweiten abgewandelten Verlauf der oberen Wand des Strömungskanals im rückwärtigen Bereich oberhalb der Austrittsöffnung;

Fig. 14 die Ansicht gemäß Fig. 8 mit einem dritten abgewandelten Verlauf der oberen Wand des Strömungskanals im rückwärtigen Bereich oberhalb der Austrittsöffnung;

Fig. 15 die Ansicht gemäß Fig. 3, wobei der Unterboden mit einer

Spoilerlippe versehen ist; Fig. 16 die Ansicht gemäß Fig. 3, wobei der Unterboden mit einem Verdrängungskörper versehen ist;

Fig. 17 die Ansicht gemäß Fig. 2, wobei die untere Wand des Strömungskanals mit einem NACA-Einlauf vor der Austrittsöffnung versehen ist;

Fig. 17A die Darstellung gemäß Fig. 17 mit eingezeichneter Wirbelströmung;

Fig. 17B einen Vertikalschnitt durch den Strömungskanal der Fig. 17 entlang der Linie B-B in Fig. 17;

Fig. 17C einen Vertikalschnitt durch den Strömungskanal der Fig. 17 entlang der Linie C-C in Fig. 17;

Fig. 18 die Ansicht gemäß Fig. 2, wobei die untere Wand des Strömungskanals mit einem NACA-ähnlichen Senkeinlauf einseitig versehen ist;

Fig. 18A die Darstellung der Fig. 18 mit eingezeichneter Wirbelströmung; die Darstellung der Fig. 2 mit auf der unteren Wand des Strömungskanals vor der Austrittsöffnung vorgesehenem Wirbelgenerator;

Fig. 19A die Darstellung der Fig. 19 mit eingezeichneter Wirbelströmung und

Fig. 19B einen Vertikalschnitt durch den Strömungskanal der Fig. 19 entlang der Linie B-B in Fig. 19. DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN

In Fig. 1 ist stark vereinfacht die vordere linke Seite eines Kraftfahrzeugs in perspektivischer Ansicht dargestellt. Das Kraftfahrzeug umfasst eine Karosserie 1 mit einer Frontschürze 2 und einem Unterboden 3 (Fig. 3). Die Karosserie 1 bildet in herkömmlicher Weise ein linkes Radhaus 10 zur Aufnahme eines linken Vorderrads 12 aus. Auch wenn in Fig. 1 nur die linke vordere Seite des Kraftfahrzeugs dargestellt ist, so gelten die diesbezüglichen Ausführungen selbstverständlich auch für die spiegelsymmetrisch dazu aufgebaute rechte Fahrzeugseite.

In der Frontschürze 2 sind kanalartige Luftleiteinrichtungen 4 vorgesehen, die im Bereich der Fahrzeugfront jeweils einen Lufteinlass 40 für einen Teil des auf die Frontschürze 2 auftreffenden Fahrtwinds W und im Bereich des Unterbodens einen Luftauslass 42 (Fig. 3) aufweisen. Auch wenn in Fig. 1 nur die linke Luftleiteinrichtung 4 gezeigt ist, so ist spiegelsymmetrisch dazu auch auf der rechten Seite eine entsprechend gestaltete Luftleiteinrichtung vorgesehen.

Die Fig. 2, die einen vereinfachten Horizontalschnitt durch die Frontschürze 2 des in Fig. 1 gezeigten Fahrzeugs wiedergibt, zeigt den Verlauf des linken Strömungskanals 44 der Luftleiteinrichtung 4. Vom Lufteinlass 40 in der Frontschürze 2 verläuft der Strömungskanal 44 durch die Frontschürze 2 hin zum vorderen Bereich des Unterbodens 3, in dem der Luftauslass 42 des linken Strömungskanals 44 von einer entsprechenden Austrittsöffnung 43 im Unterboden 3 gebildet ist. Dieser Luftauslass 42 liegt im Unterboden kurz vor der in Fahrtrichtung F gesehen vorderen Kante 10' des Radhauses 10.

Wie in Fig. 2 gut zu erkennen ist, liegt die den Luftauslass 42 bildende Austrittsöffnung 43 des linken Strömungskanals 44, in Fahrzeugquerrichtung betrachtet, benachbart zu der zur Fahrzeugmittelebene M weisenden Innenseite 12' des in Geradeausstellung befindlichen linken vorderen Fahrzeugrades 12. Die Austrittsöffnung 43 erstreckt sich in Fahrzeugquerrichtung, also senkrecht zur Fahrzeugmittelebene M, über die gesamte Breite des nicht vom in Geradeausstellung befindlichen Fahrzeugrad 12 eingenommenen freien Teils des Radhauses 10, also von der Innenseite 12' des in Geradeausstellung befindlichen vorderen Fahrzeugrades 12 bis zu der zum Fahrzeugrad 12 weisenden Innenseite des Radhauses 10, oder geringfügig darüber hinaus, wie in Fig. 2 zu erkennen ist. Die aus der Austrittsöffnung 43 ausströmende Luft wird daher nicht auf das vordere Fahrzeugrad 12 geleitet, sondern seitlich neben das vordere Fahrzeugrad 12 und zwar neben die Innenseite 1 2' des Fahrzeugrads 12 wie weiter unten noch näher erläutert wird.

In Fig. 3 ist eine Seitenansicht des vorderen Teils des in Fig. 1 ausschnittsweise dargestellten Kraftfahrzeugs gezeigt, wobei die Frontschürze 2 im Bereich des Strömungskanals 44 aufgeschnitten ist. Darin ist gut zu erkennen, dass der Strömungskanal 44 der kanalartigen Luftleiteinrichtung 4 vom Luf- teinlass 40 zu dem von der Austrittsöffnung 43 im Unterboden 3 gebildeten Luftauslass 42 schräg nach unten bis kurz vor die vordere Kante 10' des Radhauses 10 verläuft.

In Fig. 3A, die der Fig. 3 entspricht, ist der Verlauf der vom Fahrtwind W verursachten Strömung durch den Strömungskanal 44 und unter dem Unterboden 3 des Fahrzeugs entlang erkennbar. Die auf die Frontschürze 2 auftreffende Fahrtwind-Strömung W wird an entsprechenden Bugkanten 20, 22 der Frontschürze 2 oberhalb und unterhalb des Lufteinlasses 40 geteilt, so dass ein Teil des Fahrtwindes, der nicht von der Frontschürze 2 nach oben oder zur Seite gelenkt wird, durch den Strömungskanal 44 hindurch geleitet wird. Diese mit W1 bezeichnete Kanalströmung des Fahrtwinds tritt durch die den Luftauslass 42 bildende Austrittsöffnung 43 des Strömungskanal 44 am Unterboden 3 entgegen der Fahrtrichtung F mit einer vom schräg nach hinten unten verlaufenden Strömungskanal 44 bewirkten Richtungskomponente nach unten wieder aus und trifft dort auf die unter dem Unterboden 3 des Fahrzeugs vom Fahrtwind W erzeugte Unterströmung W2. In dem Bereich kurz vor dem Radhaus 10, in dem die Kanalströmung W1 schräg nach hinten unten gerichtet auf die Unterströmung W2 trifft, wird die Unterströmung W2 von der Kanalströmung W1 nach unten in Richtung auf die Fahrbahnoberfläche S abgelenkt. Dies wird durch die rechten beiden vertikalen Pfeilkolonnen in Fig. 3A symbolisiert. Diese Ablenkung der Unterströmung in Richtung auf die Fahrbahnoberfläche S verhindert, dass wesentliche Teile der Unterströmung W2 durch den in Fahrtrichtung vor dem vorderen Fahrzeugrad 12 im Radhaus 10 ausgebildeten Unterdruck in das Radhaus hineingesaugt werden und dort verwirbeln. Die aus dem Strömungskanal 44 austretende Kanalströmung W1 lenkt somit die Unterströmung W2 nach unten in Richtung auf die Fahrbahnoberfläche S ab und somit an dem vor dem Vorderrad im Radhaus gebildeten Unterdruckfeld U vorbei. Dadurch werden die Verwirbelungen der Unterströmung W2 im Radhaus 10 deutlich reduziert und damit die Strömungsverluste in diesem Bereich verringert, wodurch der Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs ebenfalls verringert wird.

Die Fig. 4 bis 7 zeigen zu der in Fig. 2 dargestellten rechteckigen Ausgestaltung der Austrittsöffnung 43 alternative Querschnittsformen der Austrittsöffnung 43.

In Fig. 4 ist die Kontur 43A der Austrittsöffnung an ihrer in Fahrtrichtung F vorderen Kante mit einer mittigen stufenartigen Vergrößerung 45 des Austrittsquerschnitts versehen.

In Fig. 5 ist die Kontur 43B der Austrittsöffnung an ihrer in Fahrtrichtung F vorderen Kante mit nebeneinander anliegenden konvexen Ausbauchungen 45' versehen, die lokal den Austrittsquerschnitt verengen. In Fig. 6 ist eine Variante der Austrittsöffnung 43 mit abweichender Kontur 43C dargestellt, bei der die in Fahrtrichtung F vordere Kante der Austrittsöffnung 43 als zick-zack-förmige Kante 45" ausgebildet ist.

Fig. 7 zeigt eine weitere Alternative der Austrittsöffnung 43 mit einer gebogenen Kontur 43D, die im Grundriss bogenförmig ausgebildet ist, wobei die Krümmung der Kontur 43D, insbesondere im Bereich der hinteren Kante 43D' der Austrittsöffnung 43, im Wesentlichen der Krümmung der vorderen Kante 10' des Radhauses 10 entspricht, also parallel zur gekrümmten vorderen Kante 10' des Radhauses 10 verläuft. Hierdurch wird eine optimale Ausbildung des horizontalen Luftvorhangs unterhalb des Radhauses 10 erzielt.

Die Fig. 8 bis 1 1 entsprechen der teilweise geschnittenen Ansicht der Fig. 3 und zeigen unterschiedliche Kanalgeometrien.

Die Kanalgeometrie des Strömungskanals 44 in Fig. 8 entspricht im Wesentlichen jener in Fig. 3, wobei jedoch die Austrittsöffnung 43 geringfügig größer ist als im Beispiel der Fig. 3. Der Strömungskanal 44κι ist in seinem mittleren Abschnitt im Querschnitt etwas verengt und bildet dadurch ein Venturi-Rohr aus, in welchem die Kanalströmung beschleunigt wird. Der Strömungskanal 44KI verläuft im Wesentlichen mit einer geraden Kanalachse vom Lufteinlass 40 schräg nach hinten unten zur Austrittsöffnung 43.

Der in Fig. 9 dargestellte Strömungskanal 44κ2 verläuft im Wesentlichen parallel ohne die für ein Venturi-Rohr typische Verengung und weist in seinem hinteren Bereich kurz vor der Austrittsöffnung 43 eine deutlich nach unten gerichtete Krümmung auf.

Die in Fig. 10 gezeigte Kanalgeometrie des Strömungskanals 44κ3 verläuft vom Lufteinlass 40 zur Austrittsöffnung 43 in einem engeren nach unten ge- richteten Bogen als im Beispiel der Fig. 9, wobei die Austrittsöffnung 43 deutlich vor der Vorderkante 10' des Radhauses 10 liegt. Der Abstand der Hinterkante 43' der Austrittsöffnung 43 zur Vorderkante 10' des Radhauses 10 entspricht dabei in etwa der (in Fahrtrichtung gemessen) Breite des Austrittsöffnung 43.

In Fig. 1 1 ist eine weitere Kanalgeometrie des Strömungskanals 44κ4 dargestellt, bei der der Strömungskanal 44κ4 vom Lufteinlass 40 etwa im 45°-Winkel schräg nach hinten unten geneigt zur Austrittsöffnung 43 verläuft und sich dabei stark verengt. Die Kanalgeometrie entspricht daher in etwa dem vorderen Teil eines Venturi-Rohrs bis zur Kehle, ohne jedoch den für ein Venturi-Rohr typischen Diffusor aufzuweisen. Bei dieser Kanalausgestaltung liegt die Austrittsöffnung 43 noch weiter vorne als im Beispiel der Fig. 10 und befindet sich etwa auf der Hälfte des Abstandes zwischen dem Lufteinlass 40 und der Vorderkante 10' des Radhauses 10. Diese Kanalgeometrie liefert an dem von der Austrittsöffnung 43 gebildeten Luftauslass eine stark beschleunigte schräg nach hinten unten gerichtete Kanalströmung, die aufgrund ihrer beschleunigten Strömungsgeschwindigkeit eine hohe Verdrängungswirkung auf die Unterströmung ausübt.

Die Fig. 12 bis 14 zeigen am Beispiel der Kanalgeometrie aus Fig. 8 das Vorsehen unterschiedlicher Auslassgeometrien des jeweiligen Strömungskanals 44 im Bereich der Austrittsöffnung 43.

Die obere Wand 46 des Strömungskanals 44 kann dabei, wie in Fig. 12 dargestellt ist, im Bereich der Austrittsöffnung 43 eine nach oben gerichtete konkave Ausbauchung 46A2 oder, wie in Fig. 13 dargestellt ist, eine nach unten gerichtete konvexe Ausbauchung 46A3 aufweisen. Alternativ kann die obere Wand 46 des Strömungskanals 44 im Bereich der Austrittsöffnung 43 auch eine Kombination der Ausgestaltungen gemäß Fig. 12 und 13 aufweisen und somit, wie in Fig. 14 dargestellt ist, einen konkav-konvexen Verlauf 46A4 ausbilden, wobei der konvexe Teil in Fahrtrichtung F hinter dem konkaven Teil vorgesehen ist. Die in den Fig. 12 bis 14 dargestellten Abwandlungen der Auslassgeometrie des Kanals 44 können selbstverständlich nicht nur bei der Kanalgeometrie 44KI der Fig. 8 vorgesehen sein, sondern auch bei den in Fig. 9 bis 1 1 gezeigten Kanalgeometrien.

Unabhängig von der Ausgestaltung der Kanalgeometrie und der Auslassgeometrie kann die Vorderkante 43" der jeweiligen Austrittsöffnung 43 mit einer Staulippe 5 versehen sein, die nach unten hervorsteht, wie in Fig. 15 dargestellt ist. Anstelle der Staulippe 5 kann alternativ auch ein Verdrängungskörper 6 vorgesehen sein, der vom Unterboden 3 nach unten hervorsteht, wie in Fig. 16 dargestellt ist. Die Staulippe 5 oder der Verdrängungskörper können auch in Fahrtrichtung vor der Vorderkante 43" vorgesehen sein.

Fig. 17 zeigt eine weitere abgewandelte Ausgestaltung des Strömungskanals 44 in einer der Fig. 2 entsprechenden Ansicht, bei welcher vor der Vorderkante 43" der Austrittsöffnung 43 eine von der Kanalmitte ausgehende und sich zu den Seiten des Strömungskanals 44 erweiternde Vertiefung 44' des Strömungskanals 44 vorgesehen ist, die zur Austrittsöffnung 43 führt und nach Art eines NACA-Senkeinlaufs ausgebildet ist. Die Fig. 17A zeigt, dass diese Ausgestaltung des Strömungskanals 44 mit der Kanalvertiefung 44' zur Erzeugung von zwei seitlich nebeneinander liegenden und gegensinnig drehenden Wirbeln führt, die durch die Austrittsöffnung 43 austreten und auf die Unterströmung W2 treffen. In Fig. 17B und Fig. 17C ist zu erkennen, dass der Verlauf des Strömungskanals 44 und dessen Kontur in der Kanalmitte der Kanalkontur der bislang beschriebenen Strömungskanäle, beispielsweise der Ausführungsform der Fig. 8, entspricht, während der Strömungskanal zu den Seitenrändern hin eine geringere Höhe aufweist und sich abrupt nach unten erweitert. Die dadurch entstehenden unterschiedlichen Strömungsverhältnisse in der Kanalmitte und am Kanalrand sorgen für die in Fig. 17A gezeigte Verwir- belung der Kanalströmung.

In Fig. 18 ist eine andere abgewandelte Ausgestaltung des Strömungskanals 44 in einer der Fig. 2 entsprechenden Ansicht gezeigt, bei welcher vor der schräg verlaufenden Vorderkante 43"' der Austrittsöffnung 43 eine auf einer Seite des Strömungskanals 44 gelegene und sich zur anderen Seite des Strömungskanals 44 erweiternde Vertiefung 44" des Strömungskanals 44 vorgesehen ist, die zur Austrittsöffnung 43 führt und ähnlich eines NACA-Senkein- laufs ausgebildet ist. Die Fig. 18A zeigt, dass diese Ausgestaltung des Strömungskanals 44 mit der bezüglich der Kanalmitte asymmetrischen Kanalvertiefung 44" zur Erzeugung eines Wirbels führt, der durch die Austrittsöffnung 43 austritt und auf die Unterströmung W2 trifft.

Fig. 19 zeigt noch eine andere abgewandelte Ausgestaltung des Strömungskanals 44 in einer der Fig. 2 entsprechenden Ansicht, wobei vor der in Fahrtrichtung F gesehen vorderen Kante 43" der Austrittsöffnung 43 ein wirbelgenerierendes Element 7 im Strömungskanal 44 vorgesehen ist. Dieses wirbelgenerierende Element 7 kann ein, wie in Fig. 19 dargestellt ist, im Querschnitt rechteckiger Störkörper sein oder es kann von gekrümmter Querschnittsgestalt sein. Im Beispiel der Fig. 19 liegt das wirbelgenerierende Element 7 im einem schrägen Winkel, beispielsweise von etwa 45°, zur Vorderkante 43" der rechteckig ausgestalteten Austrittsöffnung 43. Fig. 19A zeigt den vom wirbelgenerierenden Element 7 erzeugten Wirbel.

Die Fig. 19B zeigt im Vertikalschnitt die Anordnung des wirbelgenerierenden Elements 7 auf der unteren Kanalwand kurz vor der Austrittsöffnung 43. In Fig. 19B ist weiterhin ein alternativ oder zusätzlich zum auf der unteren Kanalwand vorgesehenen unteren wirbelgenerierenden Element 7 ein oberes wirbelgenerierendes Element 7' gezeigt, das im Bereich der Austrittsöffnung 43 auf der oberen Kanalwand vorgesehen ist und das sich in den Strömungskanal hinein erstreckt.

Die Erfindung ist nicht auf das obige Ausführungsbeispiel beschränkt, das lediglich der allgemeinen Erläuterung des Kerngedankens der Erfindung dient. Im Rahmen des Schutzumfangs kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vielmehr auch andere als die oben beschriebenen Ausgestaltungsformen annehmen. Die Vorrichtung kann hierbei insbesondere Merkmale aufweisen, die eine Kombination aus den jeweiligen Einzelmerkmalen der Ansprüche darstellen.

Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken.