DE3632033C2 - Luftleitvorrichtung für ein Vollheck-Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung für ein Vollheck-Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem Vollheck-Kraftfahrzeug, d.h. einem solchen mit relativ steil abfallendem Heck, erfolgt im Gegensatz zu einem Fließheck-Kraftfahrzeug die Strömungsablösung an der hinteren Dachoberkante und damit oberhalb der Heckscheibe. Bei dieser Strömungsform treten insbesondere Randwirbel im Bereich der C-Säule nicht auf. Gegenüber Fließheck-Fahrzeugen hat diese Fahrzeugform den Vorteil eines niedrigen Luftwiderstandsbeiwerts und eines geringen Auftriebsbeiwerts an der Hinterachse. Nachteilig ist jedoch die Tatsache, daß das Heckfenster unterhalb der Zone der Strömungsablösung und damit im Bereich des Hecktotwassers liegt und demgemäß bei Regen oder nasser Fahrbahn relativ stark verschmutzt.

Bei der anderen erwähnten Fahrzeugform, nämlich einem Fließheck-Fahrzeug, treten demgegenüber im Bereich der C-Säule große Randwirbel auf, die mit dem Hecktotwasser in Wechselwirkung stehen und für eine Strömungsablösung unterhalb des Heckfensters sorgen. Dieses liegt daher im Bereich der sauberen Dachströmung und bleibt bei Regen schmutzfrei. Nachteilig ist bei einem Fließheck der gegenüber dem Vollheck höhere Luftwiderstandsbeiwert und Auftriebsbeiwert an der Hinterachse.

Bei der aus der DE 26 49 953 C2 bekannten Luftleitvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist eine sich über die gesamte Dachbreite im Bereich der Dachhinterkante erstreckende Profilleiste zwischen einer am Dach anliegenden zurückgezogenen Stellung, in der sie nur als den Luftwiderstand mindernder Spoiler wirken soll, und einer ausgefahrenen Stellung verstellbar, in der sie mit dem Dachhinterkantenbereich einen Luftleitkanal bildet, der dafür sorgt, daß die Dachströmung etwa parallel zum Heckfenster gelenkt wird und damit der Verschmutzung desselben entgegenwirkt. Bei dieser bekannten Konstruktion wird jedoch die beabsichtigte Verlagerung des Orts der Strömungsablösung unter das Heckfenster mit einer relativ großen Beeinflussung des Strömungswiderstandsbeiwerts erkauft.

Entsprechendes gilt für die Konstruktion nach der US-PS 4 155 585, B60J 1/00, in der eine sich quer über die gesamte Breite des Dachs erstreckende Profilleiste rückseitig an einer Dachreling schwenkbar befestigt ist.

Die US-PS 2 933 344 schließlich beschreibt ein Vollheck-Kraftfahrzeug mit seitlichen, jeweils neben einer C-Säule des Fahrzeugs verlaufenden Windleitblechen. Auch diese Windleitbleche sind zwischen einer Betriebsstellung, in der sie seitlich über die Kontur des Fahrzeugs überstehen, und einer zurückgezogenen Stellung schwenkbar, in der sie sich gleichsam hinter dem Fahrzeug befinden. Infolge ihrer Größe - sie decken die C-Säulen über ihre gesamte Länge ab - beeinträchtigen sie den optischen Eindruck des Fahrzeugs sowie den Strömungswiderstand erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftleitvorrichtung für ein Vollheck-Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu schaffen, bei dem die zur Verlagerung der Strömungsablösungszone unter das Heckfenster erforderlichen Maßnahmen den Strömungsbeiwert des Fahrzeugs nur geringfügig erhöhen.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den Merkmalen des Patentanspruchs 1; eine vorteilhafte Ausführung der Erfindung beschreibt der Unteranspruch.

Während also bei dem diskutierten Stand der Technik eine Profilleiste Einsatz findet, die sich über die gesamte Dachbreite des Fahrzeugs erstreckt, liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, daß es zur gewünschten Verlagerung der Strömungs­ ablösung in den Bereich der unteren Heckfensterkante genügt, die für ein Fließheck charakteristischen Randwirbel im Bereich der C-Säulen zu erzeugen, also nur dort die die Strömung im gewünschten Sinne beeinflussenden Mittel örtlich konzentriert zu sein brauchen.

Handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein solches mit einer Dachreling, die sich bekanntlich längs der Seitenkanten des Dachs erstreckt, so ruft bereits die Reling die bei Regenwetter und/oder nasser Fahrbahn zur Verhinderung der Verschmutzung des Heckfensters erforderlichen Randwirbel hervor. Damit diese aber nicht auch bei trockenem Wetter vorhanden sind und die strömungsgünstigen Verhältnisse des Vollheck-Kraftfahrzeugs unwirksam machen, wird man gemäß Patentanspruch 2 die beispielsweise als schwenkbare Klappen ausgebildeten Mittel zur Strömungsbeein­ flussung hinter der Dachreling im Bereich der C-Säulen anordnen, und zwar mit einer solchen Betätigung, daß die Mittel als bei trockenem Wetter ausgefahrene Ablösekanten direkt hinter den als Störkörpern wirkenden Bestandteilen der Dachreling die Störwirkung derselben verhindert, also den Strömungszustand "Vollheck" trotz Vorhandenseins von Störkörpern in Gestalt der Dachreling sicherstellen. Bei Regen und/oder nasser Fahrbahn werden dagegen diese Ablösekanten eingefahren, so daß sie gleichsam einen Bestandteil der Fahrzeugkontur bilden und die Bestandteile der Dachreling als randwirbelerzeugende Störkörper wirksam werden können.

Fehlen dagegen eine Dachreling oder sonstige Störkörper, müssen die strömungsbeein­ flussenden Mittel unter Berücksichtigung der Wölbung im Bereich der Dachunterkante so angeordnet und ausgebildet sein, daß sie im ausgefahrenen Zustand als Störkörper wirkend die gewünschten Randwirbel im Bereich der C-Säulen erzeugen, dagegen im zurückgezogenen Ruhezustand nicht als Störkörper wirken und demgemäß dann das Fahrzeug die günstigen Vollheck-Eigenschaften besitzt. In diesem Falle werden also die Mittel nur bei schlechtem Wetter in ihre Betriebsstellung ausgefahren.

An dieser Stelle sei eingefügt, daß man die beispielsweise durch Klappen gebildeten Mittel zur Beeinflussung der Strömungsverhältnisse im Bereich der Heckscheibe mit Antrieben versehen kann, wie sie im Prinzip aus der genannten DE 26 49 953 C2 bekannt sind.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt

Fig. 1 perspektivisch den Heckbereich eines Vollheck- Kraftfahrzeugs (z.B. eines Kombi-Fahrzeugs) ohne Dachreling und

Fig. 2 die entsprechende Ansicht bei einem Vollheck- Kraftfahrzeug mit Dachreling.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so erkennt man, daß die beispielsweise durch eine hochschwenkbare Klappe 1 mit dem Heckfenster 2 gebildete Heckwand des Fahrzeugs, ausgehend von dem Hinterkantenbereich des allgemein mit 4 bezeichneten Dachs, relativ steil abfällt, wie dies ein ein Vollheck-Fahrzeug von einem Fließheck­ Fahrzeug wesentlich unterscheidendes Merkmal ist. Üblicherweise erfolgt bei einem Vollheck-Fahrzeug die Strömungsablösung beim Fahren im Bereich der Dachhinter­ kante 3, so daß das Heckfenster 2 im Bereich des Totwassers bei nasser Fahrbahn bzw. Regen liegt.

Erfindungsgemäß sind nur im Bereich der hinteren Seitenfenstersäulen, also im Bereich der C-Säulen 5 und 6, die Strömungsverhältnisse im Bereich des Heckfensters 2 beeinflussende Mittel in Gestalt der Klappen 7 und 8 vorgesehen, die um nicht dargestellte vordere querverlaufende Schwenkachsen im Sinne der Pfeile 9 und 10 zwischen einer nicht dargestellten zurückgezogenen Ruhestellung, in der sie mit dem Verlauf des Dachs 4 fluchten, und einer dargestellten Betriebsstellung verschwenk­ bar sind, in der sie über die Kontur des Dachs 4 vorstehen und Randwirbel im Bereich der C-Säulen erzeugen; diese Randwirbel haben eine Verlagerung der Ablöse­ kante der Strömung in den Bereich der Unterkante 11 des Heckfensters 2 zur Folge. Das bedeutet, daß das Heckfenster 2 trotz Vorliegens eines Vollhecks im Bereich der sauberen Heckströmung liegt.

Bei trockener Fahrbahn dagegen befinden sich die Klappen 7 und 8 in ihrer zurück­ gezogenen Ruhestellung, so daß sich dann die für Strömungswiderstandsbeiwert und Auftriebsbeiwert im Bereich der Hinterachse günstigen Strömungsverhältnisse des Vollhecks mit oberhalb des Heckfensters 2 liegender Strömungsablösung einstellen.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 liegt zwar wiederum ein Vollheck vor, bei dem die Heckwand 20 mit dem Heckfenster 21 im Anschluß an die Dachhinter­ kante 22 relativ steil abfällt, jedoch ist hier das Dach 23 mit Störkörpern in Gestalt der Bestandteile 24 und 25 einer Dachreling versehen, die dafür sorgen, daß - sofern nicht zusätzliche Maßnahmen getroffen sind - sich im Bereich der C-Säulen 27 und 28 Randwirbel ausbilden, wie sie charakteristisch für ein Fließheck sind; diese Randwirbel sorgen dafür, daß sich die Zone der Strömungsablösung von dem Bereich der Dachhinterkante 22 in den Bereich der Unterkante 29 des Heckfensters 21 verlagert. Damit verleihen die Bestandteile 24 und 25 der Dachreling dem Fahrzeug also die strömungsmäßigen Eigenschaften eines Fließhecks.

Um dennoch die Strömungsverhältnisse bei einem Vollheck bei trockener Fahrbahn sicherzustellen, sind hinter den Relings-Bestandteilen 24 und 25 durch Klappen 30 und 31 gebildete, nur bei trockener Fahrbahn im Sinne der Pfeile 32 und 33 um eine vordere querverlaufende Schwenkachse aus der Dachkontur ausgestellte Klappen gebildete Strömungsablösekanten vorgesehen, die die Wirkung der Relings-Bestand­ teile 24 und 25 hinsichtlich der Erzeugung von Randwirbeln aufheben, so daß bei ausgefahrenen Klappen 30 und 31 die Strömungsverhältnisse bei einem Vollheck vorliegen.

Gemeinsam ist den Ausführungsbeispielen, daß sich die die Strömung im Bereich des Heckfensters 2 bzw. 21 beeinflussenden Mittel 7, 8 bzw. 30, 31 nicht über die gesamte Dachbreite erstrecken, sondern nur über relativ schmale Zonen im Bereich der C-Säulen 5, 6 bzw. 27, 28, so daß sie den Strömungswiderstand nur geringfügig beeinflussen.

Claims (2)

1. Luftleitvorrichtung für ein Vollheck-Kraftfahrzeug mit dachseitig im Bereich der Dachhinterkante angeordneten, zwischen einer ausgefahrenen Betriebsstellung und einer zurückgezogenen Stellung verstellbaren Mitteln zur Beeinflussung der Strömungsverhältnisse im Bereich der Heckscheibe des Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel als sich jeweils nur oberhalb des Bereichs einer der C-Säulen (5, 6) des Fahrzeugs erstreckende schwenkbare Klappen (7, 8) ausgebildet sind, die in ihrer zurückgezogenen Stellung in der Ebene des Dachs (4) liegen.

2. Luftleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen (30, 31) hinter Bestandteilen (24, 25) einer Dachreling angeordnet sind.