DE102012203427A1 - Motor car e.g. two-seat motor car with open roof, has an air duct with invariable geometry, having an inlet cross-section and an outlet section which are arranged upwardly at acute angles with respect to the horizontal plane - Google Patents
Motor car e.g. two-seat motor car with open roof, has an air duct with invariable geometry, having an inlet cross-section and an outlet section which are arranged upwardly at acute angles with respect to the horizontal plane Download PDFInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einem öffnungsfähigen Dach nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a motor vehicle with an openable roof according to the preamble of claim 1.
Ein gattungsgemäßes Kraftfahrzeug ist beispielsweise aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Kraftfahrzeug weiterzubilden. Insbesondere soll die Erfindung mit einfachen Mitteln eine aerodynamisch wirksame Luftleiteinrichtung bereitstellen, die das äußere Erscheinungsbild des Kraftfahrzeugs möglichst wenig verändert.The object of the invention is to develop the known motor vehicle. In particular, the invention should provide with simple means an aerodynamically effective air guide, which changes the appearance of the motor vehicle as little as possible.
Diese Aufgabe wird durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a motor vehicle having the features of claim 1.
Kerngedanke der Erfindung nach Anspruch 1 ist, die Lufteinrichtung als Luftleitkanal auszubilden, der keine beweglichen Elemente enthält, sondern als spaltförmiger Luftleitkanal mit unveränderlicher Geometrie ausgestaltet ist. Der spaltförmige Luftleitkanal mit seiner festgelegten Geometrie kann im Unterschied zu beweglichen Windabweisern so gestaltet werden, dass er von außerhalb des Kraftfahrzeugs optisch kaum wahrnehmbar ist. Durch den Verzicht auf bewegte Bauteile ist der konstruktive Aufwand für die Luftleiteinrichtung im Vergleich zum Stand der Technik stark reduziert. Neben einer Senkung der Herstellkosten wird auch die Betriebssicherheit erhöht.The core idea of the invention according to claim 1 is to design the air device as an air duct, which contains no movable elements, but is designed as a slot-shaped air duct with immutable geometry. The gap-shaped air duct with its fixed geometry, in contrast to movable wind deflectors can be designed so that it is visually hardly noticeable from outside the motor vehicle. By dispensing with moving components of the design effort for the louver is greatly reduced compared to the prior art. In addition to a reduction in manufacturing costs and reliability is increased.
Der Luftleitkanal ist erfindungsgemäß so ausgebildet, dass er die durch den Luftleitkanal hindurchtretende Luft bei Fahrt des Kraftfahrzeuges hinter der Windschutzscheibe nach oben ablenkt und somit den „Fahrtwind” über die Insassen im Fahrgastraum hinweg führt. Die durch den Luftleitkanal gelenkte Luft wirkt quasi als ”virtuelles Dach”. Hierzu ist der Luftleitkanal unter einem spitzen Winkel gegenüber einer horizontalen Ebene nach oben gerichtet.The air duct is inventively designed so that it deflects the air passing through the air duct while driving the motor vehicle behind the windshield upwards and thus the "wind" over the occupants in the passenger compartment leads away. The air routed through the air duct acts as a kind of "virtual roof". For this purpose, the air duct is directed at an acute angle to a horizontal plane upwards.
Durch die Erfindung wird die Beaufschlagung der Insassen mit Zugluft bei Fahrt des Kraftfahrzeuges mit geöffnetem Dach deutlich vermindert. Die Erfindung ist in vorteilhafter Weise sowohl bei zweisitzigen als auch bei viersitzigen Kraftfahrzeugen mit öffnungsfähigem Dach anwendbar, also bei so genannten Cabriolets, Roadstern und dergleichen. Die Erfindung umfasst, abweichend von dem aus Gründen der sprachlichen Vereinfachung gewählten Wortlaut für die Bezeichnung der Erfindung, selbstverständlich auch oben offene Kraftfahrzeuge ohne Dach.By the invention, the admission of the occupants with drafts when driving the vehicle with an open roof is significantly reduced. The invention is advantageously applicable both in two-seated as well as in four-seat vehicles with openable roof, so in so-called convertibles, roadsters and the like. The invention includes, deviating from the language chosen for reasons of linguistic simplification for the name of the invention, of course, open top motor vehicles without a roof.
Bevorzugt ist der Winkel im vorderen Bereich des Luftleitkanals kleiner als im hinteren Bereich des Luftleitkanals. Hierdurch wird eine vergleichsweise geringe Bauhöhe des Karosseriespriegels erreicht. Für das Maß der Ablenkung der Luftströmung nach oben ist der Winkel im hinteren Abschnitt des Luftleitkanals, also im Bereich des Auslassquerschnitts, entscheidend. Der Übergang zwischen den Steigungswinkeln kann schrittweise erfolgen, ist jedoch zur Minimierung von Strömungsverlusten bevorzugt kontinuierlich ausgebildet.Preferably, the angle in the front region of the air duct is smaller than in the rear region of the air duct. As a result, a comparatively low overall height of the body bow is achieved. For the degree of deflection of the air flow upwards, the angle in the rear section of the air duct, ie in the region of the outlet cross section, is decisive. The transition between the pitch angles may be gradual, but is preferably continuous to minimize flow losses.
Der Winkel, unter dem der Luftleitkanal gegenüber der Horizontalen geneigt ist, beträgt etwa 10° bis 60°. Bevorzugt beträgt der Winkel etwa 20° bis 45°. Grundsätzlich ist der Winkel umso größer zu wählen, je länger der vom „virtuellen Dach” zu überspannende nach oben offene Fahrgastraum ist.The angle at which the air duct is inclined relative to the horizontal, is about 10 ° to 60 °. Preferably, the angle is about 20 ° to 45 °. In principle, the angle to be selected is greater, the longer the "virtual roof" spans the open-top passenger compartment.
Bei Fahrt des Kraftfahrzeuges mit geschlossenem Dach ist der Luftleitkanal an seinem Auslassquerschnitt gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung durch das Dach oder ein Element des Dachs selbsttätig verschlossen. Die Luftleiteinrichtung wird also mit dem Schließen des Dachs automatisch deaktiviert. Von außerhalb des Kraftfahrzeugs gibt es somit keinen optischen erkennbaren Unterschied zwischen dem aerodynamisch aktiven und dem aerodynamisch inaktiven Betriebszustand.When driving the motor vehicle with the roof closed, the air duct is closed automatically at its outlet cross section according to a preferred embodiment of the invention by the roof or an element of the roof. The louver is thus automatically deactivated with the closing of the roof. From outside the motor vehicle there is thus no visible difference between the aerodynamically active and the aerodynamically inactive operating state.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist das Dach oder ein Element des Dachs vorderseitig einen Abschnitt auf, der als Abdichtfläche für den Auslassquerschnitt des Luftleitkanals ausgebildet ist. Bevorzugt ist die vordere Stirnfläche des Dachs oder eines vorderen Dachelements als Abdichtfläche ausgebildet.According to one embodiment of the invention, the roof or an element of the roof on the front side on a portion which is formed as a sealing surface for the outlet of the air duct. Preferably, the front end face of the roof or of a front roof element is designed as a sealing surface.
Der Luftleitkanal kann als spaltförmiger Kanal im Karosseriespriegel selbst, also integral im Karosseriespriegel, ausgebildet sein. Alternativ ist es möglich, dass nur die untere Kanalwand des Luftleitkanals von der Oberseite des Karosseriespriegels gebildet wird, während die obere Kanalwand des Luftleitkanals von einem separaten Bauteil (Aufsatzteil) gebildet wird, das auf den Karosseriespriegel aufgesetzt ist.The air duct can be formed as a gap-shaped channel in the bodywork itself, ie integrally in the body mirror. Alternatively, it is possible that only the lower channel wall of the air duct is formed from the top of the body bow, while the upper channel wall of the air duct is formed by a separate component (attachment), which is placed on the Karosseriesbliegel.
In Weiterbildung der Erfindung steht die Vorderkante der oberen Kanalwand des Luftleitkanals gegenüber einer Tangente an den unterhalb des Einlassquerschnitts des Luftleitkanals liegenden Abschnitt des Karosseriespriegels in Fahrtrichtung vor. Hierdurch wird ein „Abschälen” der entlang des unteren Abschnitts des Karosseriespriegels strömenden Luft erreicht, so dass ein Anteil dieser Luftströmung zwangsweise in den Luftleitkanal einleitet wird. Bevorzugt steht die Vorderkante der oberen Kanalwand gegenüber der entsprechenden Vorderkante der unteren Kanalwand des Luftleitkanals vor.In a further development of the invention, the leading edge of the upper duct wall of the air duct is opposite to a tangent to the lying below the inlet cross section of the air duct section of the body bow in the direction of travel before. As a result, a "peeling" of the air flowing along the lower portion of the body bowing air is achieved, so that a portion of this air flow is forcibly introduced into the air duct. Preferably, the front edge of the upper channel wall projects relative to the corresponding front edge of the lower channel wall of the air duct.
Das Maß der Ablenkung und Beschleunigung der Luftströmung bei Fahrt des Kraftfahrzeuges mit geöffnetem Dach wird maßgeblich von der Ausrichtung und der Geometrie des Luftleitkanals bestimmt. Daneben beeinflusst auch die Gestaltung der Oberseite des Karosseriespriegels bzw. des Aufsatzteils die Richtung der Luftströmung im Bereich oberhalb des oben offenen Fahrgastraums. Entscheidend ist, dass eine Tangente an die Oberseite des Karosseriespriegels bzw. des Aufsatzteils, entgegen der Fahrtrichtung betrachtet, nach oben weist, so dass eine Ablenkung der Luftströmung nach oben erfolgt. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Winkel, den die Tangente an die Oberseite des Karosseriespriegels bzw. des Aufsatzteils mit einer horizontalen Ebene einschließt, kleiner als der Winkel, unter dem zumindest der auslassseitige Abschnitt des Luftleitkanals gegenüber einer horizontalen Ebene angestellt ist. Hierdurch wird eine vergleichsweise geringe Bauhöhe des Karosseriespriegels bzw. des Aufsatzteils erreicht. Außerdem wird mit einer flacheren Tangente an die Oberseite des Karosseriespriegels bzw. des Aufsatzteils ein harmonischer Übergang zu dem in seiner Schließlage befindlichen Dach erreicht.The degree of deflection and acceleration of the air flow when driving the motor vehicle with the roof open is largely determined by the orientation and the geometry of the air duct. In addition, the design of the top of the Karosseriespriegels or the attachment also influences the direction of air flow in the area above the open-topped passenger compartment. It is crucial that a tangent to the top of the Karosseriespriegels or of the attachment, viewed counter to the direction of travel, facing upward, so that a deflection of the air flow is upward. In a preferred embodiment of the invention, the angle, which includes the tangent to the top of the body bow or the attachment part with a horizontal plane, smaller than the angle at which at least the outlet-side portion of the air duct against a horizontal plane is employed. As a result, a comparatively low overall height of the body bow or the attachment is achieved. In addition, a harmonious transition to the roof located in its closed position is achieved with a flatter tangent to the top of the body bow or the attachment part.
In Weiterbildung der Erfindung verengt sich der Luftleitkanal stromabwärts, also entgegen der Fahrtrichtung. Durch diese Ausgestaltung des Luftleitkanals nach Art einer Düse wird der im Luftleitkanal geführte Luftstrom zusätzlich beschleunigt und damit das Aufspannen und Stabilisieren des „virtuellen Dachs” unterstützt. Dabei ist der kleinste Querschnitt des Luftleitkanals so zu dimensionieren, dass durch den Luftleitkanal ein noch ausreichend großer Volumenstrom hindurchtreten kann, um das „virtuelle Dach” aufzuspannen.In a further development of the invention, the air duct narrows downstream, ie opposite to the direction of travel. As a result of this embodiment of the air duct in the manner of a nozzle, the air flow guided in the air duct is additionally accelerated and thus supports the clamping and stabilization of the "virtual roof". In this case, the smallest cross section of the air duct is to be dimensioned so that a still sufficiently large volume flow can pass through the air duct in order to open the "virtual roof".
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung reicht der Luftleitkanal nahezu über die gesamte Breite des Karosseriespriegels, wobei selbstverständlich wenigstens ein etwa senkrecht zur Strömungsrichtung verlaufender Steg zur Abstützung der Begrenzungswände des Luftleitkanals vorgesehen sein kann.In a preferred embodiment of the invention, the air duct extends almost over the entire width of the Karosseriespriegels, which of course at least one approximately perpendicular to the flow direction web can be provided to support the boundary walls of the air duct.
Die in Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung verwendeten Lagebezeichnungen „vorne”, „hinten”, „oben”, „unten”, „Einlass”, „Auslass”, etc. beziehen sich auf die Einbaulage der betreffenden Bauteile im Kraftfahrzeug bei Vorwärtsfahrt.The location designations used in connection with the present invention "front", "rear", "top", "bottom", "inlet", "outlet", etc. refer to the installation position of the relevant components in the motor vehicle when driving forward.
Ein mögliches Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:A possible embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. It shows:
Die Zeichnung zeigt ein in seiner Gesamtheit mit
Der Fahrgastraum
Erfindungsgemäß ist am Karosseriespriegel
Der Luftleitkanal
Aufgrund der geringen Höhe H des Luftleitkanals
In
Die Baueinheit aus Karosseriespriegel
Das Aufsatzteil
Wie aus
Zusammenfassend lässt sich die Erfindung wie folgt beschreiben: Bei einem Kraftfahrzeug
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102006023912 A1 [0002] DE 102006023912 A1 [0002]
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DE201210203427 DE102012203427A1 (en) | 2012-03-05 | 2012-03-05 | Motor car e.g. two-seat motor car with open roof, has an air duct with invariable geometry, having an inlet cross-section and an outlet section which are arranged upwardly at acute angles with respect to the horizontal plane |
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Citations (4)
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DE102006023912A1 (en) | 2006-05-19 | 2007-11-22 | Daimlerchrysler Ag | Drive for moving a deflector on a convertible |
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2012
- 2012-03-05 DE DE201210203427 patent/DE102012203427A1/en not_active Ceased
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