DE3900405A1 - Luftleitvorrichtung fuer ein eine heckscheibe aufweisendes vollheck-fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie sie aus der DE-OS 26 49 953, B62D 35/00, bekannt ist. Unter einem Vollheckfahrzeug wird ein Fahrzeug mit Strömungsablösung im Dachhinterkantenbereich verstanden.

Der so gebildete Luftleitkanal hat die Aufgabe, eine letztlich vom Fahrtwind hervorgerufene Strömung über die Heckscheibe zu leiten, so daß die Heckscheibe frei von Verschmutzung durch Fahr­ bahnnässe oder dergleichen bleibt.

Derartige Luftleitvorrichtungen, die übrigens auch in mancherlei andersartiger Ausbildung bekannt geworden sind, beispielsweise als starr mit dem Fahrzeug verbundene Blechteile oder dergleichen, erfüllen zwar grundsätzlich den aufgezeigten Zweck, sind jedoch insofern nachteilig, als sie nicht nur eine Erhöhung des Luftwider­ stands des Fahrzeugs bewirken, sondern auch eine insbesondere bei hohen Fahrgeschwindigkeiten sehr unerwünschte Vergrößerung des Auftriebs. Es ist bekannt, dieser Auftriebserhöhung durch Vorsehen eines zusätzlichen Spoilers im Bereich der Unterkante der Heckscheibe entgegenzuwirken - siehe beispielsweise die DE-OS 27 48 874 oder 36 31 467, B62D 35/00 -, jedoch bedeutet dies den zusätzlichen Aufwand eines weiteren Spoilers, der nicht nur aus Kostengründen häufig unerwünscht ist, sondern auch im Hinblick auf Änderungen des gewünschten stilistischen Eindruck des Fahrzeugs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Luftleitvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 unter Wahrung ihrer vorteilhaften Eigenschaften zu schaffen, die eine derartige Auf­ triebserhöhung vermeidet und allenfalls zu einer geringfügigen Erhöhung des Luftwiderstands des mit ihr ausgerüsteten Fahrzeugs führt.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in den kennzeich­ nenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteransprüche.

Wie Untersuchungen gezeigt haben, läßt sich durch die erfindungsge­ mäßen Maßnahmen sogar eine Verringerung der am Fahrzeugheck wirkenden Auftriebskräfte erreichen, wobei ferner die Erhöhung des Luftwider­ stands kaum ins Gewicht fällt. Dies unterscheidet die Erfindung auch von der Vorrichtung nach der EP 01 10 232 B1, B 60J 1/20, bei der die Strömungsablösung nicht an der Spoiler-Vorderkante erfolgt.

Wenn es angesichts dieser günstigen aerodynamischen Eigenschaften der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung, durch die der ursprüngli­ che Gesamt-Vollheckcharakter des Fahrzeugs erhalten bleibt, die Möglichkeit gibt, den Spoiler starr am Fahrzeug zu befestigen, ist es doch zweckmäßig, gemäß Patentanspruch 3 den Spoiler beispiels­ weise mittels eines motorischen Antriebs zwischen einer Ruhestellung, in der er nur hinsichtlich Strömungswiderstand und Auftrieb wirksam ist, und einer Arbeitsstellung schwenkbar anzuordnen, in der er die im Anspruch 1 angegebenen Bedingungen erfüllt.

An dieser Stelle sei eingefügt, daß verständlicherweise die konkreten Abmessungen und Lagebeziehungen des Spoilers relativ zum Fahrzeug von den Eigenheiten des jeweiligen Fahrzeugs abhängen, so daß die Spoilerauslegung im Einzelfall weitgehend durch Versuche ermit­ telt werden muß. Dies gilt insbesondere auch für die Wahl der Lage von Eintritts- und Austrittsende des durch den Spoiler gebil­ deten Luftleitkanals, also letztlich die Höhenlage der Vorder­ kante des Spoilers und die Länge seiner den Kanal begrenzenden ersten Fläche. Hier sollte darauf geachtet werden, daß zwar einer­ seits die notwendige Mindestluftmenge den Kanal mit so großer Austrittsgeschwindigkeit passiert, daß die Strömung bis zum Unter­ kantenbereich der Heckscheibe anliegt, aber andererseits die Aus­ trittsgeschwindigkeit nicht größer als hierzu erforderlich ist, damit die im Bereich der Heckscheibe entstehende zusätzliche Auf­ triebskraft möglichst klein gehalten wird. Insbesondere diese Maßnahme in Verbindung mit der Lage der Strömungsablösung im Bereich der Vorderkante des Spoilers wird zumindest eine Vergrößerung des Auftriebs im Heckbereich des Fahrzeugs vermeiden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, die schematisch einen Längsschnitt durch den hier interessierenden Bereich eines Vollheck-Kraftfahrzeugs wiedergibt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Kraftfahrzeug mit einer hochschwenkbaren Heckklappe 1, die die Heckscheibe 2 aufnimmt, angenommen, so daß der Übergangsbereich 3 zwischen dem eigentlichen Dach 4 einerseits und der Rückwand des Fahrzeugs andererseits durch die Heckklappe 1 gebildet ist.

An der Heckklappe 1 ist über an den Seiten der Scheibe hochgezogene Karosseriewangen, von denen nur die mit 5 bezeichnete dargestellt ist, um die Schwenkachse 6 schwenkbar der etwa ein Dreiecksprofil im Längsschnitt besitzende Profilspoiler 7 zwischen seiner ausgezo­ genen Ruhelage einerseits und seiner mit 7′ bezeichneten Arbeits­ stellung andererseits schwenkbar gelagert, in der er den Luftleit­ kanal 8 zum Leiten einer Luftströmung über die Heckscheibe 2 defi­ niert. Zum Schwenken des Heckspoilers 7 zwischen diesen beiden Lagen dient in dem gezeichneten Ausführungsbeispiel ein z. B. mit einem Elektromotor ausgerüsteter Antrieb 9, der jedoch auch auf pneumatischem oder hydraulischem Wege arbeiten kann. Der Antrieb greift mit einem Stößel bei 10 an dem Spoiler 7 an.

Betrachtet man nun den Spoiler in seiner Arbeitsstellung 7′, so besitzt er eine den Kanal 8 begrenzende erste Fläche 11 sowie eine unter einem spitzen Winkel gegen diese geneigte, im wesentlichen nach oben weisende zweite Fläche 12; beide Flächen gehen von der Vorderkante 13 des Spoilers aus. Wie die Figur zeigt, besitzt der Spoiler im Längsschnitt durch das Fahrzeug also eine etwa dreieckförmige Konfiguration.

Um die durch den Spoiler in seiner Arbeitsstellung 7′ hervorgerufene Vergrößerung des Strömungswiderstands des Fahrzeugs kleinzuhalten und eine Auftriebsvergrößerung zu verhindern, ist die erste Spoiler­ fläche 11 so bezüglich der Heckscheibe 2 des Fahrzeugs geneigt, daß der Kanal 8 eine Kontraktion in diesem Längsschnitt aufweist, die mindestens 2:1 beträgt. Hierdurch wird bei in Betriebsstel­ lung 7′ befindlichem Spoiler eine in der Zeichnung durch das Zeichen "+" angedeutete Erhöhung des statischen Drucks im hinteren Dachbe­ reich erzielt, die die zusätzlichen Auftriebskräfte am Spoiler selbst wie auch im Bereich der Heckscheibe 2 zumindest kompensiert. Dabei müssen aber, wie bereits eingangs erläutert, die Höhenlage der Vorderkante 13 des Spoilers und die Länge des Luftkanals 8, also letztlich die Höhenlage des unteren Endes des Spoilers, so gewählt werden, daß eine Strömung mit ihr Anliegen bis zur Unterkante der Heckscheibe 2 sicherstellender Strömungsgeschwindigkeit den Luftleitkanal 8 verläßt. Ein höherer Geschwindigkeitswert sollte vermieden werden, da durch ihn eine Auftriebserhöhung bewirkt wird.

Weiterhin wird ebenfalls zur Vermeidung einer Vergrößerung der Auftriebskräfte im Heckbereich des Fahrzeugs die Neigung der im wesentlichen nach oben weisenden zweiten Spoilerfläche 12 so gewählt, daß eine Strömungsablösung im Bereich der Vorderkante 13 des Spoilers auftritt, wie durch das Zeichen "-" in der Zeichnung angedeutet. Dieses Zeichen wird in der Zeichnung in allen Bereichen verwendet, in denen durch den ausgefahrenen Spoiler der statische Druck verrin­ gert ist.

Mit der Erfindung ist also eine Luftleitvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 geschaffen, die infolge ihrer aerodynamischen Ausbildung die Notwendigkeit eines im Bereich der Unterkante der Heckscheibe angeordneten zweiten Spoilers zur Verringerung der Auftriebskräfte im Heckbereich vermeidet.

Claims (4)

1. Luftleitvorrichtung für ein eine Heckscheibe aufweisendes Vollheck-Fahrzeug mit einem im Bereich der Dachhinterkante unter Bildung eines Luftleitkanals mit diesem querverlaufend angeordneten Profilspoiler, der eine den Kanal begrenzende erste Fläche und eine unter einem spitzen Winkel zu dieser verlaufende, im wesentlichen nach oben weisende zweite Fläche bildet, die beide von einer Vorderkante des Spoilers ausgehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (8) im Längsschnitt mit einer Kontraktion von etwa 2:1 oder größer ausgeführt ist und die zweite Fläche (12) derart geneigt verläuft, daß die Strömungsablösung im Bereich der Vorderkante (13) des Spoilers (7′) liegt.

2. Luftleitvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhenlage der Vorderkante (13) und die Längenabmessung der ersten Fläche (11) des Spoilers (7) im Hinblick auf die Begrenzung der Geschwindigkeit der Strömung auf den Wert gewählt sind, bei dem anliegende Strömung bis in den Bereich der Unter­ kante der Heckscheibe (2) vorliegt.

3. Luftleitvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spoiler (7) in eine Ruhestellung schwenkbar ist, in der ein vorderkantennaher Bereich seiner ersten Fläche (11) auf dem Dachhinterkantenbereich (3) aufliegt und seine zweite Fläche (12) etwa in Fortsetzung des Fahrzeugdachs (4) verläuft.

4. Luftleitvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fläche (12) im Längsschnitt konkav ist.