DE102020008147A1

DE102020008147A1 - Vehicle with a device for generating a contact pressure of a vehicle on the road

Info

Publication number: DE102020008147A1
Application number: DE102020008147.9A
Authority: DE
Inventors: Erhard Schuhmann
Original assignee: E S Mech GmbH; E S MECHANIK GmbH
Current assignee: E S Mech GmbH; E S MECHANIK GmbH
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-07-21

Abstract

Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Anpressdrucks eines Fahrzeugs (FZ) senkrecht auf eine Fahrbahn (F), wobei die Vorrichtung mindestens einen vom Fahrtwind umströmten Körper (K) mit Profil (P) aufweist, wobei die Profilgeometrie des Körpers (K) derart ausgestaltet ist, dass der Körper (K) einen negativen Auftriebsbeiwert Ca aufweist und wobei der Körper (K) zwischen den Radachsen positioniert und im Abstand zum Fahrzeugboden (FB) derart angeordnet und befestigt ist, dass ein Abtrieb im Gesamtschwerpunkt und so ein niedrigerer Gesamtschwerpunkt erzeugt wird.Vehicle with a device for generating a contact pressure of a vehicle (FZ) perpendicular to a roadway (F), the device having at least one body (K) with a profile (P) around which the relative wind flows, the profile geometry of the body (K) being configured in this way is that the body (K) has a negative lift coefficient Ca and the body (K) is positioned between the wheel axles and arranged and fixed at a distance from the vehicle floor (FB) in such a way that downforce is generated in the overall center of gravity and thus a lower overall center of gravity .

Description

Die Erfindung betrifft, gemäß dem Patentanspruch 1, ein Fahrzeug mit einer Vorrichtung am Fahrzeugboden zur Erzeugung eines Anpressdrucks der Räder eines Fahrzeugs senkrecht auf die Straße.The invention relates, according to patent claim 1, to a vehicle with a device on the vehicle floor for generating a contact pressure of the wheels of a vehicle perpendicular to the road.

Einrichtungen zur Erzeugung eines Anpressdrucks bei Sportwagen und Rennwagen durch eine zusätzlich zur Gewichtskraft senkrecht auf die Straße wirkende Kraft sind bekannt. Dabei ist der Anpressdruck abhängig von der Geschwindigkeit in Bezug zur Umgebungsluft zum Quadrat und nimmt mit höherer Geschwindigkeit stark zu. Ein erhöhter Anpressdruck ermöglicht eine höhere Kurvengeschwindigkeit durch Erhöhung der Radlast, somit eine höhere (Haft-)Reibung der Reifen auf der Straße, so dass die Räder größere Seitenführungskräfte auf die Straße übertragen können. Insbesondere wurden die gesamten Seitenkörper des Lotus 78 als umgekehrte Flügel geformt und durch beweglich montierte Schürzen, die über die Fahrbahn schliffen, außen weitgehend abgedichtet. Ohne einen zusätzlichen Anpressdruck würden die Hinterräder beispielsweise von Sportwagen bei hohen Geschwindigkeiten aufgrund des Bodeneffekts (der Bodeneffekt beruht darauf, dass sich unter dem umströmten Körper in Bodennähe ein Luftpolster bildet, das sich mit dem Fahrzeug vorwärtsbewegt und dass das Auftriebs-Widerstandsverhältnis bei Annäherung an den Boden auf das 2,5- bis 3-fache wächst) durchdrehen, da der Luftwiderstand dann stark ansteigt. Die Übertragung einer entsprechenden Vortriebskraft benötigt eine möglichst gute Anbindung der Reifen an die Straße, insbesondere Formel-1-Fahrzeuge entwickeln mehr Anpressdruck als ihr eigenes Gewicht. Übliche konstruktive Maßnahmen sind dabei Front- und/oder Heckflügel, glatter Unterboden mit oder ohne Diffusor im Bug (Front-) - und/oder Heckbereich, welcher zusammen mit dem glatten Unterboden ein „umgekehrtes Flügelprofil“ bildet oder Leitbleche und Venturi-Kanäle. Beim Frontdiffusor leiten Leitbleche unter dem Frontspoiler den Luftstrom seitlich hinter den vorderen Radkästen nach oben. Ein Heckdiffusor erzeugt im Heckbereich Luftverwirbelungen, welche den Anpressdruck verringern. Es sind auch sogenannte Doppeldiffusoren bei Formel-1 Rennwagen bekannt, wobei der Anpressdruck durch eine zweite kürzere Platte über dem eigentlichen Diffusor verstärkt wird. Insbesondere ist auch ein Doppeldiffusor mit einem Zentralkanal bekannt, welcher gegenüber einfachen Diffusoren einen höheren Abtrieb und damit mehr Bodenhaftung erbrachte.Devices for generating contact pressure in sports cars and racing cars by means of a force acting perpendicularly on the road in addition to the weight are known. The contact pressure depends on the square of the speed in relation to the ambient air and increases sharply with higher speeds. An increased contact pressure enables a higher cornering speed by increasing the wheel load, thus a higher (adhesive) friction of the tires on the road, so that the wheels can transfer greater cornering forces to the road. In particular, the entire side body of the Lotus 78 was shaped as an inverted wing and largely sealed on the outside by movably mounted skirts that rubbed over the road surface. Without additional contact pressure, the rear wheels of sports cars, for example, would at high speeds due to the ground effect (the ground effect is based on the fact that an air cushion forms under the body in the flow near the ground, which moves forward with the vehicle and that the lift-drag ratio increases when approaching the ground to 2.5 to 3 times) spin, since the air resistance then increases sharply. The transmission of a corresponding propulsion force requires the best possible connection of the tires to the road, especially Formula 1 vehicles develop more contact pressure than their own weight. The usual design measures are front and/or rear wings, a smooth underbody with or without a diffuser in the front (front) and/or rear area, which forms an “inverted wing profile” together with the smooth underbody, or baffles and Venturi channels. With the front diffuser, baffles under the front spoiler direct the airflow upwards at the sides behind the front wheel arches. A rear diffuser creates air turbulence in the rear area, which reduces the downforce. So-called double diffusers are also known for Formula 1 racing cars, with the contact pressure being increased by a second, shorter plate above the actual diffuser. In particular, a double diffusor with a central channel is also known, which compared to simple diffusors produces higher downforce and thus more traction.

Zur Verringerung des Luftwiderstands eines Fahrzeugs und auch zur Vergrößerung seiner Bodenhaftung bei höheren Geschwindigkeiten ist es bekannt, Kraftfahrzeuge mit einem Frontspoiler zu versehen, und zwar entweder in Form eines starren, seinen Abstand von der Fahrbahn nicht ändernden Spoilers oder aber in Form einer Spoileranordnung, deren ebenfalls im wesentlichen starrer Spoiler motorisch oder selbsttätig durch den Fahrtwind in unterschiedliche Höhenlagen über der Fahrbahn bewegbar ist. Diese Spoiler, Luftabweiser oder -umlenker genannt, erzeugen keinen nach unten gerichteten aerodynamischen Auftrieb, sondern stören den Auftrieb, den die Luftströmung um die Karosserie eines Autos erzeugt, oder greifen anderweitig in die Strömung um die Karosserie ein. Dabei erhöht das Anpressdruck-erzeugende Flügelwerk den Luftwiderstand und das Fahrzeug kann mehr Kraft auf die Straße bringen - was notwendig ist, um eine hohe Geschwindigkeit gegen den Luftwiderstand und höhere Kurvengeschwindigkeiten zu erreichen.To reduce the air resistance of a vehicle and also to increase its grip at higher speeds, it is known to provide motor vehicles with a front spoiler, either in the form of a rigid spoiler that does not change its distance from the road or in the form of a spoiler arrangement whose likewise essentially rigid spoiler can be moved by motor or automatically by the relative wind to different heights above the roadway. These spoilers, called air deflectors or deflectors, do not create downward aerodynamic lift, but instead disrupt the lift created by airflow around a car's body or otherwise interfere with the flow around the body. The downforce-generating wings increase drag and the vehicle can put more power on the road - which is necessary to achieve high speed against air resistance and higher cornering speeds.

Der Frontspoiler ist in der Regel mit einem Bugteil des Fahrzeugs verbunden und weist eine konkav bogenförmig ausgerundete Anströmfläche als Luftleiteinrichtung auf. Beispielsweise ist aus der DE 25 49 493 C2 eine Frontspoiler-Anordnung für ein Fahrzeug mit einem in Fahrtrichtung schräg nach vorn unten geneigten, sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden und um eine Querachse schwenkbaren Spoiler bekannt, der mit zumindest einer elastischen Abstützung versehen ist, welche die automatische Vergrößerungen der Neigung des Spoilers durch Zunahme des Fahrtwindes bis zu einer Maximalneigung zulassend ausgelegt ist. Um die Gefahr einer Beschädigung durch Aufsetzen des Frontspoilers zu verringern ist im Einzelnen vorgesehen, dass zusätzlich zu der elastischen Abstützung zumindest ein elastischer Anschlag vorgesehen ist, der den Spoiler in seiner Maximalneigung abstützt und dessen Rückstellkraft nur bei Berührung des Spoilers mit einem Hindernis überwunden wird. Der Spoiler, die elastische Abstützung einschließlich des Anschlags und ein Befestigungsbereich sind einstückig aus elastischem Material hergestellt. Der Spoiler und der elastische Anschlag sind über durch Querschnittsverringerung gebildete, elastische Scharniere mit dem Befestigungsbereich verbunden, wobei das dem Spoiler zugeordnete erste Scharnier einen geringeren Querschnitt besitzt als das zweite Scharnier. Der Materialquerschnitt im Bereich dieses zweiten Scharniers ist noch so stark, dass nach Passieren des Hindernisses auch bei den höchsten zu erwartenden Fahrtwind der Spoiler - zusammen mit dem Anschlag -wieder in seine Lage bei Maximalneigung zurückgeschwenkt wird. Die Frontspoiler-Anordnung der DE 25 49 493 ist derart ausgelegt, dass der schräg nach vorn weisende Spoiler durch den Fahrtwind und damit in Abhängigkeit von der jeweiligen Fahrgeschwindigkeit in zunehmendem Maße in eine senkrecht zur Fahrbahn verlaufende Lage verschwenkt wird.The front spoiler is usually connected to a front part of the vehicle and has a concavely rounded inflow surface as an air guiding device. For example, from the DE 25 49 493 C2 discloses a front spoiler arrangement for a vehicle with a spoiler which is inclined downwards in the direction of travel, extends transversely to the direction of travel and can be pivoted about a transverse axis, which is provided with at least one elastic support which automatically increases the inclination of the spoiler by increasing the Headwind is designed to allow up to a maximum inclination. In order to reduce the risk of damage caused by the front spoiler being put on, it is provided that in addition to the elastic support at least one elastic stop is provided which supports the spoiler at its maximum inclination and whose restoring force is only overcome when the spoiler comes into contact with an obstacle. The spoiler, the elastic support including the stop and a fastening area are made in one piece from elastic material. The spoiler and the elastic stop are connected to the fastening area via elastic hinges formed by reducing the cross section, with the first hinge assigned to the spoiler having a smaller cross section than the second hinge. The cross-section of the material in the area of this second hinge is still so strong that after passing the obstacle, the spoiler—together with the stop—is pivoted back into its position at maximum inclination, even with the strongest airstream to be expected. The front spoiler arrangement of the DE 25 49 493 is designed in such a way that the spoiler, which points diagonally forwards, is increasingly pivoted into a position perpendicular to the roadway by the relative wind and thus as a function of the respective driving speed.

Um die aus der DE 25 49 493 bekannte Frontspoiler-Anordnung weiter auszubilden, dass diese durch Berührung mit einem Hindernis in Richtung nach hinten weggeschwenkt wird, deren Spoiler aber eine von der jeweiligen Geschwindigkeit, das heißt dem jeweiligen Fahrtwind, praktisch unabhängige konstante Stellung einnimmt, ist es aus der DE 29 35 635 A1 bekannt, dass der Spoiler unter der Wirkung der Feder außer bei Berührung mit einem Hindernis von vorn mit einem oberen Bereich an dem Anschlag anliegt und die Schwenkachse in solcher Höhe verläuft, dass die Fahrtwindkraft die Anlagekraft vergrößert. Weiterhin sind die Schwenklager des Spoilers bei vorgegebenen, auf diesen entgegen der normalen Fahrtrichtung ausgeübten Kräften ausklinkend gestaltet. Ein unterhalb der Schwenkachse liegender Teil des Spoilers ist an dem darüber liegenden Teil des Spoilers um eine weitere horizontale Schwenkachse gegen die Wirkung zumindest einer weiteren Feder bei Berührung mit einem Hindernis von hinten schwenkbar gelagert. Damit treffen auch beim Rückwärtsfahren Hindernisse, die von hinten auf dem Spoiler auftreffen, nicht zu einer Zerstörung desselben, da der Spoiler mittels mehrerer ausklipsbarer Schwenklager ausgestaltet ist.To the from the DE 25 49 493 known front spoiler arrangement to further develop that this is swung away by contact with an obstacle in the direction to the rear, but the spoiler occupies a constant position of the respective speed, that is, the respective relative wind, practically independent, it is from the DE 29 35 635 A1 known that the spoiler rests under the action of the spring except when in contact with an obstacle from the front with an upper area on the stop and the pivot axis runs at such a height that the wind force increases the contact force. Furthermore, the pivot bearings of the spoiler are designed to release when forces are exerted on them in the opposite direction to the normal direction of travel. A part of the spoiler located below the pivot axis is mounted on the part of the spoiler above it so that it can pivot about a further horizontal pivot axis against the action of at least one further spring when it comes into contact with an obstacle from behind. In this way, even when reversing, obstacles that strike the spoiler from behind do not destroy the same, since the spoiler is designed by means of a plurality of swivel bearings that can be unclipped.

Weiterhin ist -um den Nachteil einer störenden Beeinträchtigung der Bodenfreiheit des Fahrzeugs zu vermeiden - es aus der DE 32 45 410A1 bekannt, dass der sich im Wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbreite erstreckende Frontspoiler durch einen flächigen Luftstrahl gebildet ist, der aus einem an zumindest einem Fangkanal für den Fahrtwind vorgesehenen Austrittsspalt austritt, dessen Ebene in Längsschnitten durch das Fahrzeug parallel zur Fahrbahn oder mit dieser einen in Fahrtrichtung offenen Winkel bildend verläuft. Der Austrittsspalt verläuft etwa in Höhe des Fahrzeugbodens und der Fangkanal ist im Fahrzeugbug integriert. Dieser verläuft Fangkanal verläuft in Fahrzeuglängsebenen wiederum gekrümmt, so dass er eine Umlenkung des eingefangenen Fahrtwinds vornimmt; außerdem verengt er sich wieder trichterförmig zwecks Beschleunigung des eingefangenen Fahrtwinds. Furthermore - to avoid the disadvantage of a disruptive impairment of the ground clearance of the vehicle - it from the DE 32 45 410A1 It is known that the front spoiler, which extends essentially over the entire width of the vehicle, is formed by a flat jet of air, which emerges from an outlet gap provided on at least one catching channel for the airflow, the plane of which in longitudinal sections through the vehicle parallel to the roadway or with this one in the direction of travel runs forming an open angle. The outlet gap runs approximately at the level of the vehicle floor and the collection channel is integrated in the vehicle front. This catch channel runs curved again in the longitudinal planes of the vehicle, so that it deflects the captured relative wind; it also narrows again in a funnel shape in order to accelerate the captured airflow.

Die Austrittsöffnung des Fangkanals -es können auch je nach den Platzverhältnissen mehrere, in Fahrzeugquerrichtung aufeinanderfolgende, im Bereich des Austrittsspalts zusammengefasste Kanäle vorgesehen sein- ist so geneigt, dass der flächige Luftstrahl mit der Fahrbahn wiederum einen in Fahrtrichtung offenen stumpfen Winkel einschließt. Sind jedoch die Platzverhältnisse im eigentlichen Fahrzeugbug beengt oder soll die Spoileranordnung nachgerüstet werden, wird man am Fahrzeugbug und außerhalb desselben eine Luftleitvorrichtung vorsehen. Beim Gegenstand der DE 32 45 410 A1 wird der Fahrtwind selber zur Bildung eines „Frontspoilers“ genutzt.The outlet opening of the catching channel - depending on the space available, several channels that follow one another in the transverse direction of the vehicle and are combined in the area of the outlet gap - can be provided is inclined in such a way that the flat air jet forms an obtuse angle with the roadway, which is open in the direction of travel. However, if the space in the actual front of the vehicle is tight or if the spoiler arrangement is to be retrofitted, an air guiding device will be provided on the front of the vehicle and outside of it. At the subject of DE 32 45 410 A1 the wind itself is used to form a "front spoiler".

Um die Wirksamkeit der Bremsenkühlung zu verbessern, ohne die durch den Frontspoiler erzielte c_w-Wertverbesserung nachteilig zu beeinflussen ist aus dem DE8915710 U1 ein Kraftfahrzeug-Frontend mit einem Frontspoiler und Bremsenkühlung bekannt, bei dem der Frontspoiler vor den Rädern, das heißt vor den zugehörigen Radhäusern, hochgezogene Bereiche aufweist, in die in Richtung nach hinten auf die Radbremsen verlaufende, in Richtung auf die Fahrbahn offene Luftleitrinnen eingeformt sind. Die Luftleitrinnen besitzen einen von einem Minimalwert an ihrem vorderen Ende ausgehenden, in Richtung nach hinten zunehmenden Verlauf ihrer Scheitelhöhe über der Fahrbahn, so dass sie Kühlluftströmungen in Richtung auf die jeweilige Radbremse erzeugen. Sowohl im Bereich der vorderen Enden der Luftleitrinnen als auch in ihrem weiteren Verlauf ist dafür gesorgt, dass keine Strömungsablösung erfolgt, beispielsweise sind Übergänge gut verrundet. Dazwischen bildet der Spoilerbereich mit einer nach hinten gezogenen gekrümmten Unterseite oder Unterfläche gleichsam eine aerodynamische Verkleidung für den Motorraumbereich, so dass insgesamt gesehen durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen eine nachteilige Erhöhung c_w-Wertes vermieden und die Kühlwirkung für die Radbremsen optimiert ist.In order to improve the effectiveness of the brake cooling without adversely _affecting the Cd value improvement achieved by the front spoiler, the DE8915710 U1 a motor vehicle front end with a front spoiler and brake cooling is known, in which the front spoiler in front of the wheels, i.e. in front of the associated wheel housings, has raised areas in which air guiding channels running towards the rear towards the wheel brakes and open towards the road are formed . The air-guiding channels have a peak height above the roadway that starts at a minimum value at their front end and increases towards the rear, so that they generate cooling air flows in the direction of the respective wheel brake. Both in the area of the front ends of the air ducts and in their further course, care is taken to ensure that no flow separation occurs, for example transitions are well rounded. In between, the spoiler area forms an aerodynamic cladding for the engine compartment area with a rearward curved underside or undersurface, so that overall, the measures according to the invention avoid a disadvantageous increase in the c _w value and the cooling effect for the wheel brakes is optimized.

Um einen Frontspoiler für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, der so verstärkt ausgeführt ist, dass im Fahrbetrieb bei Belastungen durch Fahrtwind bzw. Luftkräften eine solche Formstabilität erreicht wird, dass seine aerodynamische Funktion erfüllt werden kann ist aus der DE 10 2011 050 373 A1 ein sich in Querrichtung des Fahrzeugs erstreckter Frontspoiler bekannt, welcher in einem mittleren Bereich zu beiden Seiten einer Fahrzeuglängsmittenachse einen verstärkten Abschnitt mit an einer Kopfleiste angeformten plattenförmigen Verstärkungsrippen umfasst bekannt. Die hinter dem Spoilerelement vertikal nach unten ragend ausgerichteten und mit einem Spaltabstand zum Spoilerelement angeordneten Verstärkungsrippen sind in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend ausgeführt: Unterhalb des durch die Verstärkungsrippen versteiften Bereichs des Spoilerelements ist ein anschließender elastisch nachgiebiger Bereich ausgebildet. Bei Luftanströmung, insbesondere bei einem auftreffenden Fahrtwind im mittleren Abschnitt des Frontspoilers, ist durch die Verstärkungen eine Formstabilität gewährleisten, welche die aerodynamischen Funktion hinsichtlich eines gewünschten C_w-Beiwerts als auch der Auftriebsbeiwerte C_av und C_ah erfüllt. Des Weiteren lassen sämtliche Verstärkungsmaßnahmen keine Abzeichnungen an der Außenhaut entstehen. Dies wird dadurch erreicht, indem der Frontspoiler im mittleren Abschnitt zu beiden Seiten einer Fahrzeuglängsmittenachse einen versteiften Bereich mit an einer Kopfleiste des Spoilerelements angeordneten plattenförmigen Verstärkungsrippen umfasst, die- in Bezug auf die Fahrtrichtung gesehen - hinter dem Spoilerelement vertikal nach unten ragend ausgerichtet und mit einem durchgehenden Spaltabstand zum Spoilerelement versehen, angeordnet und in Fahrzeuglängsrichtung verlaufend ausgeführt sind. Unterhalb des durch die Verstärkungsrippen versteiften Bereichs des Spoilerelements ist ein elastisch nachgiebiger Bereich des Spoilerelements ausgebildet. Die Verstärkungsrippen sind somit über den Spaltabstand beabstandet zum Spoilerelement angeordnet und nicht mit diesem flächig verbunden, so dass keine von außen sichtbare Abzeichnungen am Frontspoiler entstehen können. Dieser versteifte und der anschließende nachgiebige Bereich des Spoilerelements ist in Abhängigkeit von der Länge der Verstärkungsrippen gebildet, wobei der nachgiebige Bereich sich unterhalb einer durch die freien Enden der Verstärkungsrippen verlaufenden horizontalen Ebene befindet und der versteifte Bereich des Frontspoilers sich oberhalb dieser Ebene ausbildet. Durch diese Ausführung und Anordnung der Versteifungen am Frontspoiler wird eine Verstärkung und Abstützung des Frontspoilers im Bereich der hauptsächlichen Belastung durch den Fahrtwind erreicht. Der nachgiebige Bereich des Frontspoilers dient dazu, dass der Spoiler bei Kontakt mit Hindernissen, z. B. mit einem Bordstein, nicht beschädigt wird und elastisch federnd verschwenken kann. Ferner ist vorgesehen, dass das Spoilerelement vorderseitig die Luftanströmfläche aufweist und rückseitig die Verstärkungsrippen umfasst. Das Spoilerelement ist an der oben liegenden querverlaufenden Kopfleiste des Spoilerelements elastisch innerhalb des Spaltabstands verschwenkbar angeformt. Dadurch besteht die Möglichkeit durch Veränderung der Geometrie die Balance zwischen der Steifigkeit (aerodynamische Funktion) und der Nachgiebigkeit bzw. Flexibilität (Vermeidung von Beschädigungen) zu steuern. Die Befestigung des Frontspoilers am Bugteil erfolgt vorzugsweise über an der Kopfleiste angeformte Befestigungshaken, die zur Verbindung mit dem Bugteil in korrespondierende Öffnungen einrastbar sind. Ferner kann zusätzlich auch eine Verbindung des Frontspoilers mit dem Bugteil über sogenannte Plattenelemente erfolgen, die an den freien Enden des Spoilerelements angeordnet sind und sich flächig nach hinten über die Unterseite des Bugteils erstrecken und am Bugteil befestigbar sind.In order to create a front spoiler for a motor vehicle, which is designed so reinforced that when driving under stress from the wind or air forces, such a dimensional stability is achieved that its aerodynamic function can be fulfilled from the DE 10 2011 050 373 A1 a front spoiler extending in the transverse direction of the vehicle is known, which in a central region on both sides of a longitudinal center axis of the vehicle comprises a reinforced section with plate-shaped reinforcement ribs formed on a head strip. The reinforcing ribs behind the spoiler element project vertically downwards and are arranged with a gap distance to the spoiler element and are designed to run in the longitudinal direction of the vehicle: Below the area of the spoiler element reinforced by the reinforcing ribs there is an adjoining elastically flexible area. In the event of an air flow, in particular when the wind blows in the middle section of the front spoiler, the reinforcements ensure dimensional stability which fulfills the aerodynamic function with regard to a desired C _w coefficient and the lift coefficients C _av and C _ah . Furthermore, all reinforcement measures do not allow any markings to appear on the outer skin. This is achieved by the front spoiler in the middle section on both sides of a vehicle longitudinal center axis comprising a stiffened area with plate-shaped reinforcement ribs arranged on a head strip of the spoiler element, which in Seen in relation to the direction of travel - are aligned behind the spoiler element projecting vertically downwards and are provided with a continuous gap spacing from the spoiler element and are designed to run in the longitudinal direction of the vehicle. An elastically resilient area of the spoiler element is formed below the area of the spoiler element that is reinforced by the reinforcing ribs. The reinforcing ribs are thus arranged at a distance from the spoiler element by the gap distance and are not connected to it over a large area, so that no markings visible from the outside can arise on the front spoiler. This stiffened and the subsequent flexible area of the spoiler element is formed depending on the length of the reinforcing ribs, the flexible area being below a horizontal plane running through the free ends of the reinforcing ribs and the stiffened area of the front spoiler being formed above this plane. This design and arrangement of the reinforcements on the front spoiler achieves reinforcement and support of the front spoiler in the area where the main stress is caused by the relative wind. The flexible area of the front spoiler serves to ensure that the spoiler deflects when it comes into contact with obstacles, e.g. B. with a curb, is not damaged and can pivot elastically resilient. Furthermore, it is provided that the spoiler element has the air inflow surface at the front and includes the reinforcing ribs at the rear. The spoiler element is elastically pivoted within the gap distance on the overhead transverse head strip of the spoiler element. This makes it possible to control the balance between rigidity (aerodynamic function) and resilience or flexibility (prevention of damage) by changing the geometry. The front spoiler is preferably fastened to the front part by means of fastening hooks formed on the head strip, which can be snapped into corresponding openings for connection to the front part. Furthermore, the front spoiler can also be connected to the front part via so-called plate elements, which are arranged on the free ends of the spoiler element and extend flatly backwards over the underside of the front part and can be fastened to the front part.

Weiterhin ist aus der DE 10 2013 113 489 A1 eine Luftleiteinrichtung in einem Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Verschließen einer Lufteinlassöffnung in einer Frontverkleidung an einem Fahrzeug bekannt. Die mindestens eine Lufteinlassöffnung ist seitlich in der Frontverkleidung angeordnet und ist von der Luftleiteinrichtung in einem geschlossenen Zustand vollständig nach außen hin abzudecken. Die Luftleiteinrichtung umfasst einen Halterahmen sowie mindestens eine an dem Halterahmen beweglich angeordnete, von außen sichtbare Lamelle, wobei die mindestens eine Lamelle beweglich in dem Halterahmen gelagert bzw. angeordnet ist und durch einen mit einer Stellmechanik verbundenen Stellmotor ihren Anstellwinkel derart verändern kann, dass ein die mindestens eine Lufteinlassöffnung anströmender Luftstrom mindestens teilweise um das Fahrzeug herum geleitet wird. Insbesondere bei Fahrzeugen mit denen sehr hohe Endgeschwindigkeiten zu erreichen sind, sind aerodynamische Effekte von zentraler Bedeutung. Durch die bei Geschwindigkeiten jenseits von 200-km/h bzw. 300 km/h- auftretenden enormen Luftströmungen und die damit verbundenen Kräfte kann ein Fahrzeug destabilisiert und ein Fahrer des Fahrzeugs in eine gefährliche Situation gebracht werden. Ferner wird durch eine aerodynamisch ungünstige Formgebung eines Fahrzeugs eine Leistungsentfaltung des Fahrzeugs, d. h. eine Endgeschwindigkeit bzw. ein Beschleunigungsvermögen, ggf. erheblich reduziert. Es ist ferner denkbar, dass bei einer geeigneten Fahrzeuggeschwindigkeit sowohl die Luftleiteinrichtung derart angesteuert wird, dass die mindestens eine Lamelle sich in ihrem Anstellwinkel ändert als auch mindestens ein weiteres aerodynamisch relevantes Teil, wie bspw. ein Heckspoiler sich in seiner Stellung bzw. Lage ändert und das gesamte Fahrzeug in einen Hochgeschwindigkeitsmodus wechselt, in dem sowohl aerodynamische Eigenschaften als auch ggf. weitere fahrdynamische Eigenschaften des Fahrzeugs auf Fahrten mit einer hohen bzw. sehr hohen Geschwindigkeit angepasst, d. h. optimiert werden. Durch eine Verbindung der mindestens einen Lamelle mit dem Halterahmen ist es möglich, auf zusätzliche Haltestege oder Streben zur Stützung der mindestens einen Lamelle zu verzichten. Dazu ist vorgesehen, dass innerhalb der mindestens einen Lamelle eine Querstrebe angeordnet ist, die zur Verbindung mit geeigneten Lagerstellen innerhalb des Halterahmens geeignet ist. Die Querstrebe kann aus Metall, Kunststoff, Carbon, einem Verbundwerkstoff oder jedem weiteren technisch geeigneten Material zur Verbindung mit dem Halterahmen gefertigt sein. Ferner können die von der mindestens einen Lamelle umfassten horizontalen Streben dazu geeignet sein, die mindestens eine Lamelle mit einer Stellmechanik eines Stellmotors zu verbinden. Durch einen Antrieb des Stellmotors ist es folglich möglich, die Stellmechanik derart zu betreiben, dass die mindestens eine Lamelle in ihrem Anstellwinkel derart verändert wird, dass ein die mindestens eine Lamelle anströmender Luftstrom vermehrt durch die Luftleiteinrichtung oder um das Fahrzeug herum geleitet wird. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung der Luftleiteinrichtung ist vorgesehen, dass der Stellmotor ein elektrisch betriebener Motor ist.Furthermore, from the DE 10 2013 113 489 A1 an air guiding device in a vehicle and a method for closing an air inlet opening in a front panel on a vehicle. The at least one air inlet opening is arranged laterally in the front panel and is to be completely covered towards the outside by the air guiding device in a closed state. The air guiding device comprises a holding frame and at least one slat that is movably arranged on the holding frame and is visible from the outside at least one air inlet opening inflowing air flow is directed at least partially around the vehicle. Aerodynamic effects are of central importance, especially for vehicles that have to reach very high top speeds. The enormous air currents that occur at speeds in excess of 200 km/h or 300 km/h and the forces associated with them can destabilize a vehicle and put a driver of the vehicle in a dangerous situation. Furthermore, an aerodynamically unfavorable shape of a vehicle may significantly reduce the power delivery of the vehicle, ie a final speed or an acceleration capacity. It is also conceivable that, at a suitable vehicle speed, both the air guiding device is controlled in such a way that the angle of attack of at least one slat changes and at least one other aerodynamically relevant part, such as a rear spoiler, changes its position or position and the entire vehicle changes to a high-speed mode, in which both aerodynamic properties and possibly other driving-dynamic properties of the vehicle are adapted, ie optimized, to journeys at a high or very high speed. By connecting the at least one slat to the holding frame, it is possible to dispense with additional holding webs or struts to support the at least one slat. For this purpose it is provided that a transverse strut is arranged within the at least one slat, which is suitable for connection to suitable bearing points within the holding frame. The cross brace can be made of metal, plastic, carbon, a composite material or any other technically suitable material for connection to the holding frame. Furthermore, the horizontal struts comprised by the at least one slat can be suitable for connecting the at least one slat to an actuating mechanism of a servomotor. By driving the servomotor, it is consequently possible to operate the actuating mechanism in such a way that the angle of attack of the at least one slat is changed in such a way that an airflow flowing against the at least one slat is increasingly guided through the air guiding device or around the vehicle. In a further possible embodiment of the air guiding device, it is provided that the servomotor is an electrically operated motor.

Weiterhin ist aus der EP 2 199 189 B1 ein Kraftfahrzeug mit einer Frontspoilervorrichtung bekannt, wobei der Spoiler der vom Fahrtwind mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit aus einer Ruhestellung in eine maximale Wirkstellung um eine in Querrichtung des Fahrzeugs verlaufende Achse schwenkbar ist, einen Hilfsspoiler bildet, der einen Zwischenraum zwischen der Unterseite eines Kühlers des Kraftfahrzeugs und einem an der Fahrzeugkarosserie befestigten Hauptspoiler aus nachgiebigem Material abdichtet. Der Hilfsspoiler ist als eine Lippe ausgebildet, die an der Rückseite des sich mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit verformenden Hauptspoilers anliegt. Weiterhin ist der Spoiler schwenkbar mit einem an der Unterseite eines Kühlers des Kraftfahrzeugs starr befestigbaren Tragteil verbunden. Auch können das Tragteil und der Spoiler integral ausgebildet sein und die Verschwenkbarkeit des Spoilers in dessen maximale Wirkstellung ist durch einen Anschlag begrenzt.Furthermore, from the EP 2 199 189 B1 a motor vehicle with a front spoiler device known, the spoiler of the wind with increasing vehicle speed from a rest position to a maximum operative position about an axis running in the transverse direction of the vehicle, forms an auxiliary spoiler which seals a gap between the underside of a radiator of the motor vehicle and a main spoiler fixed to the vehicle body and made of a flexible material. The auxiliary spoiler is formed as a lip that abuts the rear of the main spoiler, which deforms as the vehicle speed increases. Furthermore, the spoiler is pivotably connected to a support part that can be rigidly fastened to the underside of a radiator of the motor vehicle. The support part and the spoiler can also be formed integrally and the ability of the spoiler to pivot into its maximum active position is limited by a stop.

Um die Aerodynamik des Kraftfahrzeugs im Bereich des Radhauses weiter zu verbessern und um den Luftwiderstand des Fahrzeugs zu senken ist aus der DE 10 2014 222 268 A1 eine die Luftleiteinrichtung bekannt, welche zumindest einen linken Strömungskanal und zumindest einen rechten Strömungskanal aufweist, 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. Diese Ausgestaltung bewirkt, dass die aus der Austrittsöffnung des Strömungskanals austretende kanalisierte Luft die frei unter dem Unterboden des Fahrzeugs entlang strömende Luft des Fahrtwindes nach unten, also zur Fahrbahn hin, ablenkt. Auf diese Weise entsteht unter dem Radhaus ein horizontaler Luftvorhang („horizontaler air curtain“), der Verwirbelungen des unter dem Fahrzeug entlang strömenden Fahrtwindes im Radhaus und 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. 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. Eine weitere Ausgestaltungsform zeichnet sich dadurch aus, dass an oder vor der Vorderkante der jeweiligen Austrittsöffnung eine Staulippe oder ein Verdrängungskörper vorgesehen ist, der vom Unterboden nach unten hervorsteht. In weiterer 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.In order to further improve the aerodynamics of the motor vehicle in the area of the wheel arch and to reduce the air resistance of the vehicle, DE 10 2014 222 268 A1 the air guiding device is known, which has at least one left-hand flow channel and at least one right-hand flow channel, with the at least one left-hand flow channel opening in the underbody in front of the left-hand wheel housing and the at least one right-hand flow channel opening in the underbody in front of the right-hand wheel housing, and with the respective outlet opening forming the air outlet is designed in such a way that the air flowing through the flow channel exits counter to the direction of travel with a directional component downwards. This configuration has the effect that the ducted air exiting from the outlet opening of the flow duct deflects the air of the relative wind flowing freely under the underbody of the vehicle downwards, ie towards the roadway. In this way, a horizontal air curtain is created under the wheelhouse, which reduces turbulence in the airflow flowing under the vehicle in the wheelhouse and in particular on the wheel suspension and steering components, thus reducing the motor vehicle's flow resistance. An additional reduction in the flow resistance is created by the air inlet openings of the flow channel forming the air inlet, since these reduce the vehicle frontal area. It is also advantageous if the respective outlet opening has an outlet cross section which, at least on one long side, is provided with a contour that deviates from a straight line. This contour, which deviates from the straight line, can be stepped, zigzag-shaped, wavy or provided with convex bulges that abut one another at the sides. Alternatively or additionally, the respective outlet opening can be rectangular in plan and preferably arranged at right angles to the center plane of the vehicle. However, it is also possible for the respective outlet opening to be arcuate or crescent-shaped in outline, with its curvature preferably essentially corresponding to the curvature of the front edge of the wheel housing, viewed in outline, or being approximated to it. It is also possible to design only the rear edge of the outlet opening, which is adjacent to the wheelhouse, in the shape of an arc or sickle and to adapt it to the curvature of the front edge of the wheelhouse. A further embodiment is characterized in that a dam lip or a displacement body is provided on or in front of the front edge of the respective outlet opening, which protrudes downwards from the underbody. In a further embodiment of the flow channel, the upper wall of the flow channel can be concave, convex or concave-convex in the area of the respective outlet opening. As an alternative or in addition, the upper wall of the flow channel can also run concavely, convexly or concave-convexly curved over the course of the flow channel.

Weiterhin ist aus der DE 102014 012 162 B4 ein Automobil mit einer Karosserie als U-Flügel bekannt. Dabei bildet die Karosserie einen spiegelbildlich zu ihrer Längsmittelachse angeordneten U-Flügel, der sich von der Front bis zum Heck erstreckt und den Fahrgastraum von drei Seiten umschließt. Der U-Flügel umgibt einen Windkanal, der sich von der Frontpartie bis zur Heckpartie einer Karosserie erstreckt und auf seiner Unterseite von der Fahrbahn aus etwa 70-90 cm tief in den Fahrgastraum eingreift. Der Fahrtwindkanal hat die Aufgabe einen möglichst großen Anteil der Anströmung, die auf die Frontpartie eines Automobils trifft, direkt durch die Karosserie zu leiten und den Staudruckbereich der Frontpartie mit dem Totwasserbereich der Heckpartie unmittelbar zu verbinden. Durch eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Zonen mit Unterdruck an der Oberfläche des U-Flügels entsteht eine sehr windschlüpfrige Karosserie. Lediglich an der Flügelnase und an der Flügelhinterkante eines U-Flügels entstehen durch eine verlangsamte Luftströmung Oberdruckzonen - an der Flügelnase als Staudruckzonen und an der Innenseite des Diffusors als turbulente Strömungsablösungen. Der hohe, bei herkömmlichen Automobilen von der Spaltöffnung zwischen der Fahrbahn und dem Fahrzeugunterboden hervorgerufene Luftwiderstand wird durch den U-Flügel, bei dem nur die Flügelspitzen zur Fahrbahn zeigen, reduziert. An seinem engsten Längsabschnitt weist ein Fahrtwindkanal ein im Querschnitt zur Fahrbahn hin offenes Hohlprofil mit einer Querschnittfläche von 0,2-0,9 m² auf und ist U-förmig, polygonal, gerundet oder oval ausgebildet. Eine an seiner Außenseite kantige Ausbildung des U-Flügels ist aerodynamisch günstiger als eine gerundete Ausbildung. Mittels einer trichterförmigen Konfusorstufe wird möglichst viel Luft in den Fahrtwindkanal geleitet. Das zur Fahrbahn hin offene Hohlprofil bewirkt dabei, dass sich innerhalb des Fahrtwindkanals kaum Druckunterschiede aufbauen, die zu einer Erhöhung des Luftwiderstands führen würden. Spoiler, die als Querträger den Fahrtwindkanal im Bereich der Radachsen queren, können den gegenüber der Fahrtgeschwindigkeit beschleunigten Luftstrom im Windkanal zu einer sich um die Längsmittelachse drehenden Wirbelströmung veranlassen, sodass der Unterdruck im Windkanal weiter erhöht wird und an der Karosserie eine von der Frontpartie bis zur Heckpartie sich erstreckende Unterdruckzone gebildet wird. Innerhalb der Konfusorstufe des Fahrtwindkanals kann ein Leitwerk vorgesehen sein, das dazu dient, die Anströmung als resultierende Luftkraft aus Fahrtwind und Wind in Fahrtrichtung zu lenken. Dieses Leitwerk kann aus feststehenden, polygonalen Waben oder auch aus verstellbaren, vertikalen Lamellen bestehen, deren Breiten-Tiefen-Verhältnis etwa 1:10 beträgt. Dabei kann die Konfusorstufe innerhalb der Frontpartie eines Automobils an markenspezifische Formen angepasst werden. Der Fahrtwindkanal teilt die Karosserie in ein linkes und ein rechtes Flügelsegment, die über ein Dachsegment untereinander verbunden sind. Zur kraftschlüssigen Verbindung des linken und rechten Flügelsegments eines U-Flügels ist im Bereich der vorderen Radachse ein Querträger vorgesehen. Auch im Bereich der hinteren Radachse kann ein Querträger vorgesehen werden, um die Karosserie auszusteifen und um Antriebs- und Steuerungselemente aufzunehmen.Furthermore, from the DE 102014 012 162 B4 an automobile with a body known as a U-wing. The body forms a U-wing that is a mirror image of its longitudinal center line, which extends from the front to the rear and encloses the passenger compartment on three sides. The U-wing encloses a wind tunnel, which extends from the front end to the rear end of a body and extends about 70-90 cm deep into the passenger compartment on its underside from the road. The airstream tunnel has the task of directing the greatest possible proportion of the inflow that hits the front end of an automobile directly through the body and directly connecting the dynamic pressure area of the front end with the dead water area of the rear end. A very streamlined body is created by distributing the zones with negative pressure as evenly as possible on the surface of the U-wing. Only at the wing leading edge and at the wing trailing edge of a U-wing do overpressure zones arise due to a slowed-down air flow - at the wing leading edge as dynamic pressure zones and on the inside of the diffuser as turbulent flow separations. The high air resistance caused in conventional automobiles by the gap opening between the roadway and the vehicle underbody is reduced by the U-wing, in which only the wingtips point to the roadway. At its narrowest longitudinal section, an airstream tunnel has a hollow profile with a cross-sectional area of 0.2-0.9 m ² that is open towards the roadway and is U-shaped, polygonal, rounded or oval. A design of the U-wing with edges on its outside is aerodynamically more favorable than a rounded design. A funnel-shaped confusor stage directs as much air as possible into the airstream tunnel. The hollow profile, which is open towards the roadway, causes that within of the airstream tunnel, there are hardly any pressure differences that would lead to an increase in air resistance. Spoilers, which cross the airstream tunnel in the area of the wheel axles as cross members, can cause the air flow in the wind tunnel, which is accelerated compared to the road speed, to create a turbulent flow rotating around the longitudinal center axis, so that the negative pressure in the wind tunnel is further increased and the bodywork has a pressure drop from the front end to the Rear end extending negative pressure zone is formed. A tail unit can be provided within the confusing stage of the relative wind tunnel, which serves to direct the inflow as a resultant air force from relative wind and wind in the direction of travel. This empennage can consist of fixed, polygonal honeycombs or adjustable, vertical slats with a width-to-depth ratio of about 1:10. The confusing stage within the front end of an automobile can be adapted to brand-specific shapes. The airstream tunnel divides the body into left and right wing segments, which are connected to each other via a roof segment. A cross member is provided in the area of the front wheel axle for the non-positive connection of the left and right wing segments of a U-wing. A cross member can also be provided in the area of the rear wheel axle in order to stiffen the body and to accommodate drive and control elements.

Weiterhin ist aus der CN201525424U ein steuerbarer Spoiler zur Verbesserung der Fahrzeugstabilität eines Automobils bekannt, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Klappspoiler gesteuert durch eine Positionierungsvorrichtung unterhalb des Bodens des Automobils vorgesehen ist. Die Positionierungsvorrichtung ist eine Tragstangenstruktur oder eine Rahmenstruktur, welche sowohl die Fahrstabilität des Automobils verbessern kann, als auch, durch die Steuerung der Position des Klappspoilers in Form einer Platte, einen unnötigen Kraftstoffverbrauch des Automobils bis zu einem gewissen Grad vermeiden kann. Wenn nämlich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs A niedrig ist (die erzeugte nach unten gerichtete Kraft reicht nicht aus, um die Fahrstabilität des Fahrzeugs A zu beeinträchtigen), bringt die gesteuerte Teleskoppositioniervorrichtung den Klappspoiler in einen Nicht-Arbeitszustand (d. h. der Klappspoiler befindet sich in einer horizontalen Position). Im Arbeitszustand dagegen, d.h. der kippbare Spoiler 1 befindet sich in der geneigten Position, schließt dieser einen Winkel von 5-10° zur Fahrzeuglänge A ein. Dadurch soll sichergestellt werden, dass im Regelfall sich der ausklappbare Klappspoiler in einem ausreichenden Abstand zum Boden befindet.Furthermore, from the CN201525424U a controllable spoiler for improving the vehicle stability of an automobile is known, which is characterized in that a folding spoiler is provided under the floor of the automobile under the control of a positioning device. The positioning device is a support rod structure or a frame structure, which can both improve the running stability of the automobile and, by controlling the position of the folding spoiler in the form of a plate, can prevent the automobile from wasting fuel to a certain extent. Namely, when the speed of the vehicle A is low (the downward force generated is not enough to affect the driving stability of the vehicle A), the controlled telescopic positioning device brings the folding spoiler into a non-working state (ie the folding spoiler is in a horizontal position). Position). On the other hand, in the working state, ie the tiltable spoiler 1 is in the inclined position, it encloses an angle of 5-10° to the length A of the vehicle. This is to ensure that, as a rule, the fold-out folding spoiler is at a sufficient distance from the ground.

Schließlich ist aus der FR2880323A1 eine aerodynamische Vorrichtung zur Verbesserung der Straßenlage und der Stabilität eines Kraftfahrzeugs sowie ein mit einer solchen aerodynamischen Vorrichtung ausgestattetes Kraftfahrzeug bekannt. Die aerodynamische Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Spoiler in Form eines Querruders vorgesehen ist, welches sich quer zur Längsachse des Fahrzeugs erstreckt und unter der Basis dieses Fahrzeug, hinter der Hinterachse angeordnet ist. Weiterhin sind Mittel zur Führung und Mittel zur Steuerung für die Bewegung dieses Querruders zwischen einer ersten Extremposition oberhalb des Fahrzeugbodens und eine zweite Extremposition in der Projektion unterhalb des Fahrzeugbodens des Fahrzeugs vorgesehen. Eine Zwischenposition zwischen den beiden extremen Positionen ist möglich, wobei der Neigungswinkel des Querruders nach und nach während seiner Bewegung zwischen der ersten und zweiten Extremposition erhöht wird. Zusätzlich sind Mittel zum Verändern des Neigungswinkels des Querruders, unabhängig von ihrer Verschiebung zwischen der ersten und der zweiten Extremposition, vorgesehen. Insbesondere wird das Querruder in der mindestens einen Zwischenposition und der zweiten Extremposition durch die Führungsmittel zum Heck des Fahrzeugs bewegt. Im Einzelnen umfassen die mit Steuermittel verbundenen Mittel zum Führen der Bewegung des Querruders jeweils zwei symmetrische und entgegengesetzte Montageträger mit einer Basis, einem Vertikalschlitten und einer Nut gekrümmt in Richtung der Rückseite des Fahrzeugs auf. Andererseits sind Verbindungselemente zwischen dem Montageträger und dem Querruder vorgesehen.Finally is out of the FR2880323A1 an aerodynamic device for improving road holding and stability of a motor vehicle and a motor vehicle equipped with such an aerodynamic device. The aerodynamic device is characterized in that a spoiler is provided in the form of an aileron extending transversely to the longitudinal axis of the vehicle and located under the base of this vehicle, behind the rear axle. Furthermore, means for guiding and means for controlling are provided for the movement of this aileron between a first extreme position above the vehicle floor and a second extreme position in the projection below the vehicle floor of the vehicle. An intermediate position between the two extreme positions is possible, with the angle of inclination of the aileron gradually increasing during its movement between the first and second extreme positions. In addition, means are provided for changing the angle of inclination of the aileron independently of its displacement between the first and the second extreme position. In particular, in the at least one intermediate position and the second extreme position, the aileron is moved towards the rear of the vehicle by the guide means. In particular, the means for guiding the movement of the aileron, associated with the control means, each comprise two symmetrical and opposite mounting brackets with a base, a vertical slide and a groove curved towards the rear of the vehicle. On the other hand, connecting elements are provided between the mounting bracket and the aileron.

Weiterhin versuchen die Hersteller von Automobilen die Aerodynamik am Unterboden zu verbessern, da sich dort beim Luftwiderstand noch viel herausholen lässt. Alle unlackierten Teile des Autos, also auch Unterboden und Radhäuser, machten rund 45 Prozent des Luftwiderstands aus. Um die Luft bei der Fahrt möglichst schnell unter dem Fahrzeug durchströmen zu lassen, versuchen die Hersteller den Fahrzeugboden „zu glätten“. Luftwirbel, die etwa an hervorragenden Karosserieteilen entstehen, erhöhen den Luftwiderstand. Bei der Bodenkonstruktion komme es daher darauf an, die Luftströmung an Motor- und Getriebekapsel, Quertraversen und Leitungen entlang sowie an den Radhäusern vorbei zu führen, was durch eine aerodynamisch optimierte Verkleidung des Unterbodens erreichbar ist. Neben einer möglichst glatten Oberfläche besitzen die Unterböden von Supersportwagen eine spezielle Geometrie bei der im Bereich der Achsen der Boden gewölbt ist, wodurch dort die Luftströmung beschleunigt wird. Zusätzlich kann durch einen Diffusor in Form eines „Tunnels“ ein „lokaler Unterdruck“ erzeugt werden, der das Fahrzeug dann wirksam auf die Straße presst. Als „Bodeneffekt“ wird die Änderung der aerodynamischen Eigenschaften bezeichnet, die sich bei Annäherung an den Boden ergeben. Dabei werden im Rennsport zwei verschiedene Effekte unterschieden, nämlich der spannweitenbezogene und der längenbezogene Bodeneffekt.Car manufacturers are also trying to improve the aerodynamics on the underbody, since there is still a lot to be gained in terms of air resistance. All unpainted parts of the car, including the underbody and wheel arches, accounted for around 45 percent of the air resistance. In order to let the air flow under the vehicle as quickly as possible when driving, the manufacturers try to "smooth" the vehicle floor. Air turbulence that occurs, for example, on protruding body parts, increases air resistance. When it comes to the floor construction, it is therefore important to guide the air flow along the engine and transmission capsule, cross members and lines as well as past the wheel housings, which can be achieved by an aerodynamically optimized covering of the underbody. In addition to a surface that is as smooth as possible, the underbody of super sports cars has a special geometry in which the floor is curved in the area of the axles, which accelerates the air flow there. In addition, a “local negative pressure” can be generated by a diffuser in the form of a “tunnel”, which then effectively presses the vehicle onto the road. "Ground effect" is the change in aerodynamic properties that occurs when approaching the ground. Two different effects are distinguished in racing, namely the span-related and the length-related ground effect.

Ersterer, der spannweitenbezogene Bodeneffekt spielt in der Flugtechnik eine große Rolle; Flugzeuge nutzen ihn bei Start und Landung aus. Bei Annäherung an den Boden verringert sich der induzierte Anströmwinkel am Flügel durch die Strömungsumlenkung am Boden. Als Folge davon reduziert sich der induzierte Widerstand und der Auftrieb nimmt zu. Diese Einflüsse sind bei der Formgebung und Positionierung der Front- und Heckflügel am Rennfahrzeug zu beachten.The former, the span-related ground effect, plays a major role in flight technology; Airplanes use it when taking off and landing. When approaching the ground, the induced flow angle on the wing decreases due to the flow deflection on the ground. As a result, the induced drag is reduced and the lift increases. These influences must be taken into account when shaping and positioning the front and rear wings on the racing vehicle.

Letzterer, der längenbezogene Bodeneffekt, ist auf die Form der Fahrzeugunterseite zurückzuführen. Ausgenutzt wird der Venturi-Effekt, d.h. mit Unterdruck auf der Fahrzeugunterseite wird Abtrieb erzeugt. Fahrbahn und Fahrzeugunterboden bilden eine Kombination aus Düse und Diffusor. Die anströmende Luft wird durch den Einlauf teilweise unter das Fahrzeug geleitet und in der zwischen Unterboden und Fahrbahn gebildeten Düse beschleunigt. Der anschließende Diffusor verzögert die Luft wieder auf etwa das Niveau der Anströmgeschwindigkeit. Die Geschwindigkeitszunahme im Bereich des engsten Querschnitts sorgt für eine Abnahme des Drucks und in diesem Fall für eine Zunahme des aerodynamischen Abtriebs. Die Druckabsenkung und damit der Abtrieb hängen wesentlich vom Verhältnis der Querschnitte von Diffusorende zur Düse ab. Das optimale Verhältnis wird stark von der individuellen Fahrzeugform und anderen Gegebenheiten wie z. B. Fahrwerksanbindung, Lage von Motor und Getriebe, Form der Sicherheitszelle und nicht zuletzt von den Einschränkungen durch das Rennsport-Reglement bestimmt. Wesentlicher Parameter ist dabei der Bodenabstand. Mit sinkendem Bodenabstand nimmt der Abtrieb zu. Es existiert aber ein Maximum. Verringert sich der Bodenabstand über dieses Maß hinaus, so fällt der Abtrieb wieder ab. Ursache dafür sind einmal die Ablösung der Strömung im Diffusorbereich sowie das Zusammenwachsen der Grenzschichten von Fahrbahn- und Fahrzeugunterseite. Zum anderen aber auch die Erhöhung des Strömungswiderstands auf der Fahrzeugunterseite, in dessen Folge der Durchsatz an Massenstrom unter dem Fahrzeug verringert wird. Dies führt seinerseits zu geringeren Strömungsgeschwindigkeiten, wodurch der Abtrieb reduziert wird. Der große Vorteil, Abtrieb mit dem Venturi-Effekt zu erzeugen, besteht darin, dass sich der Luftwiderstand des Fahrzeugs dabei kaum verändert. Anzumerken ist, dass Diffusoren gleichermaßen auf PKW, Sportwagen und Rennwagen anwendbar sind, sofern diese einen ebenen Unterboden haben, die Abhängigkeit der Diffusoren vom Bodenabstand bedingt jedoch relativ komplexe Formen der Diffusoren, insbesondere komplexe Diffusorkanäle unterschiedlicher Form und Winkelverläufe.The latter, the length-related ground effect, is due to the shape of the underside of the vehicle. The Venturi effect is used, i.e. downforce is generated with negative pressure on the underside of the vehicle. The roadway and vehicle underbody form a combination of nozzle and diffuser. The inflowing air is partially routed under the vehicle through the inlet and accelerated in the nozzle formed between the underbody and the roadway. The subsequent diffuser decelerates the air again to approximately the level of the inflow velocity. The increase in speed in the area of the narrowest cross-section ensures a decrease in pressure and, in this case, an increase in aerodynamic downforce. The pressure reduction and thus the downforce essentially depend on the ratio of the cross-sections of the diffuser end to the nozzle. The optimal ratio is strongly dependent on the individual vehicle shape and other circumstances such as e.g. B. chassis connection, position of engine and transmission, shape of the safety cell and last but not least by the restrictions imposed by the racing regulations. An essential parameter is the ground clearance. Downforce increases with decreasing ground clearance. But there is a maximum. If the ground clearance decreases beyond this level, the downforce drops again. The reasons for this are the detachment of the flow in the diffuser area and the coalescence of the boundary layers on the underside of the roadway and the vehicle. On the other hand, there is also the increase in flow resistance on the underside of the vehicle, as a result of which the throughput of mass flow under the vehicle is reduced. This in turn leads to lower flow velocities, which reduces the downforce. The great advantage of generating downforce with the Venturi effect is that the vehicle's drag hardly changes at all. It should be noted that diffusers are equally applicable to cars, sports cars and racing cars, provided they have a flat underbody, but the dependence of the diffusers on the ground clearance requires relatively complex shapes of the diffusers, in particular complex diffuser channels of different shapes and angles.

Wie die vorstehende Würdigung des Standes der Technik aufzeigt, sind unterschiedlich ausgestaltete Vorrichtungen, Frontspoiler, Bugspoiler, Front- oder Heckflügel, Diffusoren/Tunnel, Luftleitkanäle zur Verbesserung der Aerodynamik, insbesondere bei Geschwindigkeiten jenseits von 200 km/h den Anpressdruck zu erhöhen, bekannt. Jedoch fehlt in der Praxis eine am Fahrzeugboden angeordnete Vorrichtung zur Veränderung des Anpressdrucks eines Fahrzeugs senkrecht zum Boden/Fahrbahn in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit.As the above assessment of the state of the art shows, differently configured devices, front spoilers, front spoilers, front or rear wings, diffusers/tunnels, air ducts to improve aerodynamics, in particular to increase the contact pressure at speeds in excess of 200 km/h, are known. In practice, however, there is no device arranged on the vehicle floor for changing the contact pressure of a vehicle perpendicular to the floor/roadway as a function of the speed.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung am Fahrzeugboden zur Veränderung des Anpressdrucks eines Fahrzeugs senkrecht zum Boden/Fahrbahn in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit derart auszugestalten, dass ein ebener Unterboden nicht zwangsläufig erforderlich ist.The invention is based on the object of designing a device on the vehicle floor for changing the contact pressure of a vehicle perpendicular to the floor/roadway as a function of the speed in such a way that a level underbody is not absolutely necessary.

Diese Aufgabe wird - gemäß Patentanspruch 1 - bei einem Fahrzeug mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Anpressdrucks eines Fahrzeugs senkrecht auf die Straße dadurch gelöst, dass die Vorrichtung mindestens einen vom Fahrtwind umströmten Körper mit Profil aufweist, wobei die Profilgeometrie des Körpers derart ausgestaltet ist, dass der Körper einen negativen Auftriebsbeiwert Ca aufweist und wobei der Körper zwischen den Radachsen positioniert und im Abstand zum Fahrzeugboden derart angeordnet und befestigt ist, dass ein Abtrieb im Gesamtschwerpunkt und so ein niedrigerer Gesamtschwerpunkt erzeugt wird.This object is achieved - according to patent claim 1 - in a vehicle with a device for generating a contact pressure of a vehicle perpendicular to the road in that the device has at least one body with a profile around which the relative wind flows, the profile geometry of the body being designed in such a way that the body has a negative lift coefficient Ca and the body is positioned between the wheel axles and arranged and fixed at a distance from the vehicle floor in such a way that downforce is generated in the overall center of gravity and thus a lower overall center of gravity.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist den Vorteil auf, dass kein konstruktiver Aufwand für die geometrische Formgebung hinsichtlich eines geschlossenen Unterbodens getrieben werden muss, um einen Abtrieb zu erzeugen. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Vorrichtung quasi unsichtbar und nachträglich befestigt werden und die Querschnittsfläche derart angepasst werden, dass die Bauhöhe des Profils sich nicht negativ auf die Bodenfreiheit des Fahrzeugs auswirkt. Hierbei kann der Körper verschiedene Profilabschnitte aufweisen, welche korrespondierend zur Oberfläche des Bodens ohne Unterbodenverkleidung sind. Schließlich ist von Vorteil, dass die montierte Vorrichtung kaum im Betrieb des Fahrzeugs eine Erhöhung im Kraftstoffverbrauch bewirkt.The device according to the invention has the advantage that no design effort has to be made for the geometric shape with regard to a closed underbody in order to generate an output. Furthermore, the device according to the invention can be attached in a quasi-invisible manner and subsequently, and the cross-sectional area can be adjusted in such a way that the overall height of the profile does not have a negative effect on the ground clearance of the vehicle. Here, the body can have different profile sections, which correspond to the surface of the floor without underbody paneling. Finally, it is advantageous that the mounted device hardly causes an increase in fuel consumption when the vehicle is in operation.

In Weiterbildung der Erfindung ist, gemäß Patentanspruch 2, die Profilgeometrie des Körpers Körper als ein vom Fahrtwind umströmter schlanker Körper ausgestaltet, dessen Vorderkante abgerundet und dessen Hinterkante stumpf ist oder dessen Vorderkante und Hinterkante abgerundet sind oder dessen Vorderkante abgerundet und dessen Hinterkante einen kleinen Abrundungsradius aufweist, und dass dieser im Wesentlichen parallel zu den Radachsen am Fahrzeugboden mittels Befestigungsmittel derart befestigt ist, dass dessen Skelettlinie ohne Anstellwinkel zur Fahrbahn abwärts geschwungen ist.In a further development of the invention, according to claim 2, the profile geometry of the body body is configured as a slim body around which the wind flows, the front edge is rounded and the rear edge is blunt or the front edge and rear edge are rounded or its front edge is rounded and its rear edge has a small radius of curvature, and that it is fastened to the vehicle floor by means of fastening means essentially parallel to the wheel axles in such a way that its skeleton line curves downwards with no angle of incidence to the roadway.

Diese Weiterbildung der Erfindung weist den Vorteil auf, dass für die Auswahl des Profils (Profilwölbung, maximale Profildicke, Wölbungsrücklage, Dickenrücklage, Radius der Vorderkante (Nasenradius), Änderung der Profildicke entlang der Profilsehne, Profiltiefe) die Anströmbedingungen ohne Anstellwinkel im späteren Betrieb auf einfache Art und Weise berücksichtigt werden können.This development of the invention has the advantage that for the selection of the profile (profile curvature, maximum profile thickness, curvature reserve, thickness reserve, radius of the leading edge (nose radius), change in profile thickness along the profile chord, profile depth), the flow conditions without an angle of attack in later operation are easily determined way can be taken into account.

Weitere Vorteile und Einzelheiten lassen sich der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmen. In der Zeichnung zeigt:

1 eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Körper in Seitenansicht,
2 verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Körpers in Seitenansicht,
3 weitere verschiedene Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Körpers in Seitenansicht und
4 in Seitenansicht die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Körpers nach 1 im Detail.

Further advantages and details can be found in the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the drawing. In the drawing shows:

1 a first embodiment of the device according to the invention with a body in side view,
2 various configurations of the body according to the invention in side view,
3 other different configurations of the body according to the invention in side view and
4 in side view the configuration of the body according to the invention 1 in detail.

Die 1 bis 4 zeigen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Körper K mit einem Profil/Profilgeometrie P.the 1 until 4 show embodiments of the device according to the invention with a body K with a profile/profile geometry P.

Bei den in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen der Vorrichtung wird durch die Profilgeometrie P des Körpers K ein Anpress-/oder Unterdruck für ein Fahrzeug FZ senkrecht auf eine Fahrbahn F erzeugt. Hierzu ist die Profilgeometrie P des Körpers K derart ausgestaltet ist, dass der Körper K einen negativen Auftriebsbeiwert Ca aufweist. Erfindungsgemäß ist der Körper K zwischen den Radachsen positioniert und im Abstand zum Fahrzeugboden FB derart angeordnet und befestigt, dass ein Abtrieb im Gesamtschwerpunkt und so ein niedrigerer Gesamtschwerpunkt erzeugt wird.At the in the 1 until 4 In the embodiments of the device shown, the profile geometry P of the body K generates a contact pressure/or negative pressure for a vehicle FZ perpendicular to a roadway F. For this purpose, the profile geometry P of the body K is designed in such a way that the body K has a negative lift coefficient Ca. According to the invention, the body K is positioned between the wheel axles and arranged and fastened at a distance from the vehicle floor FB in such a way that downforce is generated in the overall center of gravity and thus a lower overall center of gravity.

Im Einzelnen ist die Profilgeometrie P des Körpers K, wie insbesondere die 2 bis 4 zeigen, als ein vom Fahrtwind umströmter schlanker Körper K ausgestaltet, dessen Vorderkante KV abgerundet und dessen Hinterkante KH stumpf ist oder dessen Vorderkante KV und Hinterkante HK abgerundet sind oder dessen Vorderkante VK abgerundet und dessen Hinterkante HK einen kleinen Abrundungsradius aufweist. Dieser Körper K ist im Wesentlichen parallel zu den Radachsen am Fahrzeugboden FB mittels Befestigungsmittel (Blindnietmutter, in der Zeichnung nicht dargestellt) derart befestigt, dass dessen Skelettlinie ohne Anstellwinkel zur Fahrbahn F abwärts geschwungen ist. Vorzugsweise sind die Befestigungsmittel an den Enden des Körpers K angeordnet und befestigen diesen am Fahrgestell des Fahrzeugs FZ. Alternativ umschließen die Befestigungsmittel die Enden des Körpers K, wobei die Profilspitzen des Profils P seitlich herausragen.In detail, the profile geometry P of the body K, in particular the 2 until 4 show, designed as a slender body K around which the airstream flows, whose front edge KV is rounded and whose rear edge KH is blunt, or whose front edge KV and rear edge HK are rounded, or whose front edge VK is rounded and whose rear edge HK has a small radius of curvature. This body K is fastened essentially parallel to the wheel axles on the vehicle floor FB by fastening means (blind rivet nut, not shown in the drawing) in such a way that its skeleton line curves downwards to the roadway F without an angle of incidence. The fastening means are preferably arranged at the ends of the body K and fasten it to the chassis of the vehicle FZ. Alternatively, the fastening means enclose the ends of the body K, with the profile peaks of the profile P protruding laterally.

In weiterer Ausgestaltung (welche nicht zeichnerisch dargestellt ist) ist zur weiteren Erhöhung des Anpressdrucks eine zweite Vorrichtung im Abstand und parallel zur ersten Vorrichtung als Nachkörper angeordnet. Alternativ ist ein Nachkörper am Körper K der Vorrichtung angeformt. Vorzugsweise ist der Nachkörper kreiszylindrisch ausgestaltet.In a further embodiment (which is not shown in the drawing), a second device is arranged as an afterbody at a distance from and parallel to the first device in order to further increase the contact pressure. Alternatively, an afterbody is formed on the body K of the device. The post-body is preferably designed in the form of a circular cylinder.

Zur Vermeidung von Verwirbelungen sind die Profilspitzen des Profils P als im wesentlichen Planfläche ausgestaltet.In order to avoid turbulence, the profile peaks of the profile P are designed as an essentially flat surface.

In einer in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform weist der Körper K zwei Profile auf, welche über ein Verbindungsmittel (in der Zeichnung nicht dargestellt) an jeweils einem Ende miteinander verbunden sind. Vorzugsweise ist das Verbindungsmittel als ein in Erstreckungsrichtung im Wesentlichen länglicher Körper K mit an beiden Enden zum Hohlkörper des jeweiligen Profils P korrespondierendem Profil ausgestaltet. Insbesondere stehen dabei zur Verringerung der Kippneigung des Fahrzeugs die Profilsehnen der gegenüberliegenden Profile des Verbindungsmittels in einem Winkel zueinander. Der Hohlkörper K besteht vorzugsweise aus Kunststoff oder aus anderen Werkstoffen mit ähnlichen Werkstoffeigenschaften, was Vorteile hinsichtlich des Gewichts, nicht rostend und einfacherer, kostengünstiger industrieller Fertigung mit sich bringt.In an embodiment not shown in the drawing, the body K has two profiles which are connected to one another at one end each via a connecting means (not shown in the drawing). Preferably, the connecting means is configured as a body K that is essentially elongated in the direction of extent, with a profile that corresponds to the hollow body of the respective profile P at both ends. In particular, the profile chords of the opposing profiles of the connecting means are at an angle to one another in order to reduce the tendency of the vehicle to tip over. The hollow body K is preferably made of plastic or other materials with similar material properties, which has advantages in terms of weight, does not rust and simpler, more cost-effective industrial production.

Weiterhin sind zur Veränderung der aerodynamisch wirksamen Fläche des Körpers K bei zwei Profilen P in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, Mittel zur Verstellung des Anstellwinkels der zwei Profile zwischen Fahrzeugboden FB und Fahrbahn F vorgesehen.Furthermore, means for adjusting the angle of attack of the two profiles between the vehicle floor FB and the roadway F are provided to change the aerodynamically effective surface of the body K in the case of two profiles P as a function of the speed.

Wie 1 aufzeigt, können in Verbindung mit dem Körper K absenkbare Bürsten B (oder Abdichten mittels einer elastischen Schürze B, insbesondere Gummi-Schürze/flexible Schürze wie bei einem Luftkissenfahrzeug oder Bodeneffektgerät) zum Abdichten am Fahrzeugboden FB eingesetzt werden. Dadurch wird der Unterdruckaufbau/die Haftung beim Anfahren unterstützt, wobei die Bürsten und/oder Schürzen B im Bereich des Schwerpunkts auf der Bodenseite, vorzugsweise am Fahrzeugboden FB des Fahrzeugs FZ angeordnet sind.As 1 shows, brushes B that can be lowered in connection with the body K (or sealing by means of an elastic apron B, in particular rubber apron/flexible apron as in a hovercraft or ground effect device) can be used for sealing on the vehicle floor FB. This supports the vacuum build-up/adhesion when starting off, whereby the brushes and/or aprons B in the area of the center of gravity on the floor side, preferably on the vehicle floor FB of the vehicle FZ.

Im Rahmen der Erfindung kann der erzielbare Unterdruck auch durch die Kombination aus Körper K und absenkbaren Bürsten/flexiblen Schürzen B (siehe 1) weiter erhöht werden und die Forderung nach einem niedrigen Gesamtschwerpunkt besser erfüllt werden.Within the scope of the invention, the achievable negative pressure can also be increased by the combination of body K and lowerable brushes/flexible aprons B (see 1 ) can be further increased and the requirement for a low overall center of gravity can be better met.

Die Kurvensteuerung selbst kann im Rahmen der Erfindung vom Fahrer des Fahrzeugs FZ manuell mittels der Lenkung (Abgriff am Lenkhebel oder den Spurstangen oder Abgriff über das Lenkgetriebe) oder automatisch mit einem Fliehkraftschalter/Initiator (drehzahlabhängig) des Fahrzeugs FZ gesteuert werden. Das Seitenführungsvermögen eines Fahrzeugs FZ und damit die zulässige Kurvengrenzgeschwindigkeit ist umso größer, je geringer die Radlastdifferenz zwischen den kurvenäußeren und kurveninneren Rädern ist. Die Größe der Radlastdifferenz und auch der Seitenneigung hängt von der Höhe des FahrzeugSchwerpunkts, dem Angriffspunkt der Fliehkraft ab. Die erfindungsgemäße Lösung erfüllt auf überraschend einfache Art und Weise die Forderung, einen möglichst niedrigen Gesamtschwerpunkt, nicht nur in Abhängigkeit der Geschwindigkeit, sondern auch in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Belastung der Räder zu erzielen. Damit besteht ein noch weiter erweiterter Spielraum bei der Konstruktion eines Fahrzeugs FZ hinsichtlich Unterbringung auch der Teile und Aggregate konsequent nach dem Gesamtschwerpunkt. Insbesondere kann ein Lenkwinkelsensor vorgesehen sein, welcher mit einer elektronischen Steuereinheit zur Kurvensteuerung oder der Geradeausfahrt verbunden ist, den Anstellwinkel des oder der Körpers K und/oder den Nachkörper zur Fahrbahn F motorisch bewegt, insbesondere schwenkt. Weist das Fahrzeug FZ auch Radbelastungssensoren (mindestens zwei) auf, so kann die Steuereinheit den Anstellwinkel des oder der Körpers K und/oder den Nachkörper nach Maßgabe des Linkwinkelsensors und/oder der Radbelastungssensoren ansteuern. Dabei werden die anhand von Druckdifferenzwerten ermittelnden Belastungswerte der Radachs-Belastungssensoren über mindestens eine Signalverarbeitungseinheit mindestens einem Mikrocomputer als elektronische Steuereinheit zugeführt. Insbesondere zur weiteren Erhöhung des Anpressdrucks vom Mikrocomputer gesteuerte Mittel zur Verstellung des Anstellwinkels des Körpers K zwischen Fahrzeugboden FB und Fahrbahn F und/oder zur Veränderung der Form der aerodynamisch wirksamen Fläche des Körpers K in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und Geradeausfahrt oder in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und Kurvenfahrt vorgesehen. Der Mikrocomputer kann dabei auch die Funktionalität des kontinuierlichen Absenkens oder Anhebens der Bürsten/flexiblen Schürzen B mit übernehmen. Hierdurch werden in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung und von der Geschwindigkeit der Schwerpunkt/die Räder mit einem zusätzlich um den Fahrtwind erhöhtem bzw. verringertem Druck auf die Fahrbahn F gepresst und es werden die geschwindigkeitsabhängigen Kräfte zielgerichtet zur Verbesserung der Stabilität und der Straßenlage des Fahrzeugs bei der Geradeausfahrt und bei Kurvenfahrten genutzt. Insbesondere werden auch bei diesem Lösungsweg die wichtigen Einflussgrößen wie Fahrgeschwindigkeit, Lenkwinkel und exakte Radachsbelastungswerte berücksichtigt.Within the scope of the invention, the curve control itself can be controlled manually by the driver of the vehicle FZ using the steering (pickup on the steering lever or the tie rods or pick-off via the steering gear) or automatically with a centrifugal switch/initiator (depending on the speed) of the vehicle FZ. The cornering ability of a vehicle FZ and thus the permissible cornering limit speed is all the greater, the smaller the wheel load difference between the curve-outside and curve-inside wheels. The size of the wheel load difference and also the lateral inclination depends on the height of the vehicle's center of gravity, the point of application of the centrifugal force. In a surprisingly simple manner, the solution according to the invention meets the requirement of achieving the lowest possible overall center of gravity, not only as a function of the speed but also as a function of the different loads on the wheels. This means that there is even more scope when designing a vehicle FZ with regard to accommodating the parts and units consistently according to the overall center of gravity. In particular, a steering angle sensor can be provided, which is connected to an electronic control unit for cornering control or driving straight ahead, moves the angle of attack of the body or bodies K and/or the rear body to the roadway F, in particular pivots. If the vehicle FZ also has wheel load sensors (at least two), the control unit can control the angle of attack of the body or bodies K and/or the rear body according to the link angle sensor and/or the wheel load sensors. The load values of the wheel axle load sensors, which are determined on the basis of pressure difference values, are fed via at least one signal processing unit to at least one microcomputer as an electronic control unit. In particular, to further increase the contact pressure, microcomputer-controlled means for adjusting the angle of attack of the body K between the vehicle floor FB and the roadway F and/or for changing the shape of the aerodynamically effective surface of the body K as a function of the speed and driving straight ahead or as a function of the speed and cornering provided. The microcomputer can also take over the functionality of continuously lowering or raising the brushes/flexible aprons B. As a result, depending on the direction of travel and the speed, the center of gravity/the wheels are pressed onto the roadway F with an additional pressure that is increased or decreased by the airstream and the speed-dependent forces are targeted to improve the stability and road holding of the vehicle during the Used when driving straight ahead and cornering. In particular, the important influencing variables such as driving speed, steering angle and exact wheel axle load values are also taken into account with this solution.

Die erfindungsgemäße Anordnung des Körpers K zwischen den Radachsen (siehe 1) verhindert auf überraschend einfache Art und Weise weitgehend eine Beschädigung der Vorrichtung durch Kontakt mit einem Hindernis, z.B. mit einem Bordstein. Die Forderung nach einer Formstabilität des Hohlkörpers K (mit Verstärkungsrippen oder dergleichen) ist einfach zu erfüllen. Gleiches gilt für die Bürsten/flexiblen Schürzen B, bei welchen die Anforderung nach Steifigkeit (aerodynamische Funktion) und der Nachgiebigkeit bzw. Flexibilität (Vermeidung von Beschädigungen) einfach zu erfüllen ist.The inventive arrangement of the body K between the wheel axles (see 1 ) largely prevents the device from being damaged by contact with an obstacle, for example a curb, in a surprisingly simple manner. The requirement for dimensional stability of the hollow body K (with reinforcing ribs or the like) is easy to meet. The same applies to the brushes/flexible aprons B, for which the requirement for rigidity (aerodynamic function) and resilience or flexibility (avoidance of damage) can easily be met.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfasst auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen und ist insbesondere nur durch die Patentansprüche beschränkt. Demgemäß kann Patentanspruch 1 auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmale definiert sein.The invention is not limited to the exemplary embodiments shown and described, but also includes all embodiments that have the same effect within the meaning of the invention and is limited in particular only by the patent claims. Accordingly, patent claim 1 can also be defined by any other combination of specific features of all the individual features disclosed overall.

Im Rahmen der Erfindung kann die Vorrichtung sowohl den vom Fahrtwind umströmten Körper K als auch zusätzlich einen Hohlkörper (in Form eines Kanals mit miteinander verbundener Einströmöffnung auf der Bodenseite und Ausströmöffnung oben am Heck des Fahrzeugs FZ und diese verschließbare Klappen) aufweisen u.a. Die gemeinsame Regelbarkeit des Anstellwinkels des umströmten Körpers K und eines zusätzlichen an diesem angeformten Nachkörpers und der Klappen des Hohlkörpers kann im Rahmen der Erfindung auch von einer Einheit der Bremsanlage beim Bremsen oder von einem Geschwindigkeitsmesser oder auch von einem Luftdruckmesser ausgehen, um die am Fahrzeug FZ auftretende Luftströmung für eine verbesserte Stabilität des Fahrzeuges FZ bei Kurvenfahrten ausnutzen zu können und diese - wie bei den oben genannten Ausgestaltungen - abgestimmt aufeinander zu steuern.Within the scope of the invention, the device can have both the body K around which the airstream flows and an additional hollow body (in the form of a duct with an inflow opening on the bottom side connected to one another and an outflow opening at the top at the rear of the vehicle FZ and these closable flaps), among other things. The joint controllability of the Within the scope of the invention, the angle of attack of the body K around which the flow is flowing and an additional post-body formed on this and the flaps of the hollow body can also be based on a unit of the brake system during braking or on a speedometer or even on an air pressure gauge in order to measure the air flow occurring on the vehicle FZ for a to be able to use improved stability of the vehicle FZ when cornering and to control them in a coordinated manner - as in the above-mentioned configurations.

BezugszeichenlisteReference List

AA: AbstandDistance
BB: Bürste/Schürzebrush/apron
Ff: Fahrbahnroadway
FBFB: Fahrzeugbodenvehicle floor
FZcar: Fahrzeugvehicle
FHFH: Heck (vom Fahrzeug FZ)Rear (of vehicle FZ)
KK: KörperBody
KHCH: Hinterkante (des Körpers K)trailing edge (of body K)
KVKV: Vorderkante (des Körpers K)leading edge (of body K)
PP: (Hohl-)Profil/Profilgeometrie (des Körpers K)(Hollow) profile/profile geometry (of the body K)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Claims

Vehicle with a device for generating a contact pressure of a vehicle (FZ) perpendicular to a roadway (F), the device having at least one body (K) with a profile (P) around which the relative wind flows, the profile geometry of the body (K) being configured in this way is that the body (K) has a negative lift coefficient Ca and the body (K) is positioned between the wheel axles and arranged and fixed at a distance from the vehicle floor (FB) in such a way that downforce is generated in the overall center of gravity and thus a lower overall center of gravity .

device after claim 1 , characterized in that the profile geometry (P) of the body (K) is designed as a slender body (K) around which the airstream flows, the front edge (KV) of which is rounded and the rear edge (KH) is blunt, or the front edge (KV) and rear edge are blunt (HK) are rounded or its front edge (VK) is rounded and its rear edge (HK) has a small radius of curvature, and that it is attached essentially parallel to the wheel axles on the vehicle floor (FB) by means of fastening means in such a way that its skeleton line has no angle of incidence to the road (F) is curved downwards.

device after claim 1 or 2 , characterized in that to further increase the contact pressure, a second device is arranged at a distance from and parallel to the first device as an afterbody, or that an afterbody is formed on the body (K) of the first device and that the front profile tips of the profile (P) are designed as a flat surface are.

device after claim 3 , characterized in that the after-body is designed circular-cylindrical.

Device according to one or more of Claims 1 until 4 , characterized in that the fastening means are arranged at the ends of the body (K) and fasten it to the chassis of the vehicle (FZ) or that the fastening means enclose the ends of the body (K), with the profile tips of the profile (P) protruding laterally .

Device according to one or more of Claims 1 until 5 , characterized in that the body (K) has two profiles which are connected to one another via a connecting means at one end in each case.

Device according to one or more of Claims 1 until 6 , characterized in that the connecting means is designed as a body which is essentially elongated in the direction of extension and has a profile at both ends which corresponds to the hollow body of the respective profile (P).

device after claim 7 , characterized in that to reduce the tendency of the vehicle (FZ) to tip over, the profile chords of the opposite profiles of the connecting means are at an angle to one another.

Device according to one or more of Claims 1 until 9 , characterized in that to further increase the contact pressure, microcomputer-controlled means for adjusting the angle of attack of the body (K) between the vehicle floor (FB) and the roadway (F) and/or for changing the shape of the aerodynamically effective surface of the body (K) are provided depending on the speed and / or cornering.

device after claim 9 , characterized in that the microcomputer controls the lowering of brushes/flexible aprons (B) arranged in the area of the center of gravity of the vehicle (FZ) in such a way that the speed-dependent forces are used in a targeted manner to improve the stability and road holding of the vehicle (FZ) when driving straight ahead and be used when cornering.