DE102020117405A1

DE102020117405A1 - Air guiding device for an automobile body and an automobile body

Info

Publication number: DE102020117405A1
Application number: DE102020117405.5A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Harter
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2020-07-02
Filing date: 2020-07-02
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2040-07-03
Also published as: DE102020117405B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkarosserie, mit einem Strömungskanal (9) aufweisend eine Eintrittsöffnung (11) und eine Austrittsöffnung (12), welcher an einem Karosserieabschnitt (4) der Kraftfahrzeugkarosserie (2) angeordnet ist, wobei der Strömungskanal (9) zur Durchströmung ausgehend aus Richtung einer Karosseriefront (15) der Kraftfahrzeugkarosserie (2) in Richtung eines Hecks der Kraftfahrzeugkarosserie (2) vorgesehen ist, und wobei die Austrittsöffnung (12) im Bereich eines Radhauses (6) der Kraftfahrzeugkarosserie (2) angeordnet ist und eine Austrittsfläche (14) aufweist, welche in Richtung einer Karosserielängsachse (X) der Kraftfahrzeugkarosserie (2) zur Leitung einer den Strömungskanal (9) durchströmenden Luft in Richtung einer Karosseriequerachse (Y) der Kraftfahrzeugkarosserie (2) von der Kraftfahrzeugkarosserie (2) abgewandten Richtung geneigt ausgebildet ist. Erfindungsgemäß ist ein Strömungsleitelement (19) in einem die Austrittsfläche (14) aufweisenden Kanalendabschnitt (17) angeordnet, welches in Richtung der Karosserielängsachse (X) zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kraftfahrzeugkarosserie.The invention relates to an air guiding device for a motor vehicle body, with a flow duct (9) having an inlet opening (11) and an outlet opening (12), which is arranged on a body section (4) of the motor vehicle body (2), the flow duct (9) leading to the Flow is provided starting from the direction of a body front (15) of the motor vehicle body (2) in the direction of a rear of the motor vehicle body (2), and wherein the outlet opening (12) is arranged in the area of a wheel housing (6) of the motor vehicle body (2) and an outlet surface (14) which are inclined in the direction of a longitudinal axis (X) of the motor vehicle body (2) for guiding air flowing through the flow channel (9) in the direction of a transverse axis (Y) of the motor vehicle body (2) away from the motor vehicle body (2). is. According to the invention, a flow guide element (19) is arranged in a channel end section (17) which has the exit surface (14) and is at least partially curved in the direction of the longitudinal axis (X) of the body. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle body.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Luftleitvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Kraftfahrzeugkarosserie gemäß Patentanspruch 10.The present invention relates to an air guiding device for a motor vehicle body according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle body according to patent claim 10.

Luftleitvorrichtungen zur Beeinflussung einer die Kraftfahrzeugkarosserie umströmenden Luftströmung sind bekannt. So werden Luftleitvorrichtungen im Heckbereich der Kraftfahrzeugkarosserie und im Frontbereich der Kraftfahrzeugkarosserie eingesetzt. Dabei kann es sich zum Beispiel um sogenannte Frontspoiler handeln, welche eine definierte Luftströmung im Frontbereich der Kraftfahrzeugkarosserie realisieren lassen.Air guiding devices for influencing an air flow flowing around the motor vehicle body are known. Air guiding devices are used in the rear area of the motor vehicle body and in the front area of the motor vehicle body. This can be, for example, so-called front spoilers, which allow a defined air flow to be implemented in the front area of the motor vehicle body.

Der Frontbereich im Sinne der vorliegenden Erfindung ist dabei insbesondere der Bereich der Kraftfahrzeugkarosserie, welcher sich vor einer Vorderachse der Kraftfahrzeugkarosserie befindet. So sind in diesem Bereich Strömungsführungselemente bekannt, welche zur Beeinflussung der Umströmung der im Frontbereich angeordneten Räder ausgebildet sind. Diese Strömungsführungselemente können in Form eines Strömungskanals an einer Innenseite der Kraftfahrzeugkarosserie oder an einer Außenseite der Kraftfahrzeugkarosserie, somit an einer Außenhaut der Kraftfahrzeugkarosserie ausgebildet sein. Des Weiteren ist es bekannt einen Kanalaustritt des Strömungskanals, welcher an der Innenseite ausgebildet ist, mit Strömungsleitelementen zu versehen, die eine Teilung in Richtung einer Karosseriehochachse der über den Strömungskanal geführten Luftströmung erwirken. Mit Hilfe dieser angeführten Strömungsleitelemente kann ein Luftwiderstandsbeiwert und ein vom Luftwiderstandsbeiwert abhängiger Kraftstoffverbrauch reduziert werden.The front area in the sense of the present invention is in particular the area of the motor vehicle body which is located in front of a front axle of the motor vehicle body. In this area, flow guiding elements are known which are designed to influence the flow around the wheels arranged in the front area. These flow guide elements can be designed in the form of a flow channel on an inside of the motor vehicle body or on an outside of the motor vehicle body, thus on an outer skin of the motor vehicle body. Furthermore, it is known to provide a channel outlet of the flow channel, which is formed on the inside, with flow guiding elements which cause a division in the direction of a vertical axis of the body of the air flow guided over the flow channel. With the help of these flow guide elements, a drag coefficient and a fuel consumption dependent on the drag coefficient can be reduced.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2017 128 195 A1 offenbart bspw. eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Strömungskanal, welcher an seiner Austrittsöffnung ein in ein Radhaus der Kraftfahrzeugkarosserie hineinragendes Strömungsleitelement aufweist.The disclosure document DE 10 2017 128 195 A1 discloses, for example, a motor vehicle body with a flow channel which, at its outlet opening, has a flow guide element protruding into a wheel house of the motor vehicle body.

Aus den Offenlegungsschriften DE 10 2017 103 881 A1 , DE 10 2017 103 890 A1 und DE 10 2016115 514 A1 ist eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einem Strömungskanal bekannt, mit einer im Frontbereich ausgebildeten Eintrittsöffnung und einer im Radhaus ausgebildeten Austrittsöffnung, wobei in der Austrittsöffnung sich horizontal erstreckende Strömungsleitelemente angeordnet sind, die eine Teilung der Luftströmung erwirken.From the disclosure documents DE 10 2017 103 881 A1 , DE 10 2017 103 890 A1 and DE 10 2016 115 514 A1 a motor vehicle body with a flow channel is known, with an inlet opening formed in the front area and an outlet opening formed in the wheel house, with horizontally extending flow guide elements being arranged in the outlet opening, which divide the air flow.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Luftleitvorrichtung anzugeben. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Kraftfahrzeugkarosserie, welche im Betrieb eines die Kraftfahrzeugkarosserie aufweisenden Kraftfahrzeugs eine Kraftstoffreduktion desselben herbeiführend ausgebildet ist.The object of the present invention is to specify an improved air guiding device. A further object is to provide a motor vehicle body which, when a motor vehicle having the motor vehicle body is in operation, is designed to bring about a fuel reduction in the same.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Luftleitvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weitere Aufgabe wird mit einer Kraftfahrzeugkarosserie mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by an air guiding device for a motor vehicle body having the features of claim 1. The further object is achieved with a motor vehicle body having the features of claim 10. Advantageous refinements with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the respective subclaims.

Eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkarosserie weist einen Strömungskanal mit einer Eintrittsöffnung und einer Austrittsöffnung auf, wobei der Strömungskanal an einem Karosserieabschnitt der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet ist. Der Strömungskanal ist zur Durchströmung ausgehend aus Richtung einer Karosseriefront der Kraftfahrzeugkarosserie in Richtung eines Hecks der Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen. Die Austrittsöffnung ist im Bereich eines Radhauses der Kraftfahrzeugkarosserie angeordnet und weist eine Austrittsfläche auf. Die Austrittsfläche ist in Richtung einer Karosserielängsachse der Kraftfahrzeugkarosserie zur Leitung einer den Strömungskanal durchströmenden Luft in Richtung einer Karosseriequerachse der Kraftfahrzeugkarosserie, in die von der Kraftfahrzeugkarosserie abgewandten Richtung, geneigt ausgebildet. Erfindungsgemäß ist ein Strömungsleitelement in einem die Austrittsfläche aufweisenden Kanalendabschnitt angeordnet, welches in Richtung der Karosserielängsachse zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet ist. Der Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass, da das Strömungsleitelement nicht nur in und an der Austrittsfläche, sondern in dem die Austrittsfläche und die Austrittsöffnung aufweisenden Kanalendabschnitt ausgebildet ist, sich das Strömungsleitelement über eine Länge des Strömungskanals erstreckt, welche über die Austrittsöffnung hinausgehend, sich in den der Eintrittsöffnung zugewandten Bereich des Strömungskanals erstreckt, eine Erhöhung einer Bauteilsteifigkeit des Karosserieabschnitts herbeigeführt wird.An air guiding device according to the invention for a motor vehicle body has a flow duct with an inlet opening and an outlet opening, the flow duct being arranged on a body section of the motor vehicle body. The flow channel is provided for flow starting from the direction of a body front of the motor vehicle body in the direction of a rear of the motor vehicle body. The outlet opening is arranged in the area of a wheel house of the motor vehicle body and has an outlet surface. The exit surface is designed to be inclined in the direction of a longitudinal axis of the motor vehicle body for guiding air flowing through the flow channel in the direction of a transverse axis of the motor vehicle body, in the direction facing away from the motor vehicle body. According to the invention, a flow guide element is arranged in a channel end section which has the outlet surface and which is at least partially curved in the direction of the longitudinal axis of the body. The advantage of the invention is that, since the flow guide element is not only formed in and on the outlet surface, but in the channel end section having the outlet surface and the outlet opening, the flow guide element extends over a length of the flow channel which extends beyond the outlet opening , extends into the area of the flow channel facing the inlet opening, an increase in component rigidity of the body section is brought about.

Der Strömungskanal ist ausgehend von der Einrittsöffnung sich in Richtung der Austrittsöffnung, bezogen auf seinen Querschnitt, verändernd ausgebildet. So weist die Eintrittsöffnung eine mehr oder weniger quadratische Form auf, wohingegen die Austrittsöffnung die Form eines langgezogenen Rechtecks in Form eines Schlitzes besitzt. Dieser grundsätzlich hohe Schlitz ist erforderlich, damit vom Rad wegzuführende Luft möglichst vollständig erfasst wird. Jedoch führt dieser hohe Schlitz zu einer Reduzierung der Steifigkeit des Karosserieabschnitts. Durch die Aufnahme des Strömungsleitelementes in den Kanalendabschnitt kann die Bauteilsteifigkeit wesentlich gesteigert werden.Starting from the inlet opening, the flow channel is designed to change in the direction of the outlet opening in relation to its cross section. Thus, the inlet opening has a more or less square shape, whereas the outlet opening has the shape of an elongated rectangle in the form of a slot. This generally high slot is necessary so that the air to be led away from the wheel is captured as completely as possible. However, this high slot leads to a reduction in the rigidity of the body cut. The component stiffness can be significantly increased by the inclusion of the flow guide element in the channel end section.

Der Vorteil des gekrümmten Strömungsleitelementes ist darin zu sehen, dass mit Hilfe der Krümmung eine Strömungsrichtung der Luft möglich ist, die einen Abtrieb herbeiführen kann.The advantage of the curved flow guide element can be seen in the fact that the curvature enables the air to flow in a direction that can cause downforce.

Dieser Abtrieb wird insbesondere dadurch erzielt, dass das Strömungsleitelement in der Austrittsöffnung, welche von einer Außenhaut der Kraftfahrzeugkarosserie unbedeckt ausgebildet ist, eben ausgebildet, und im stromauf der Austrittsöffnung ausgebildeten Bereich des Kanalendabschnitts gekrümmt ausgeführt. So entsteht quasi eine Rampe, über die die Luft geführt wird.This output is achieved in particular by the fact that the flow guide element is flat in the outlet opening, which is not covered by an outer skin of the motor vehicle body, and is curved in the area of the channel end section upstream of the outlet opening. This creates a kind of ramp over which the air is guided.

In einer weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung ist das Strömungsleitelement ausgehend von einer Karosserieunterkante der Kraftfahrzeugkarosserie konvex gekrümmt ausgeführt, und in Richtung der Karosserielängsachse ab einem Scheitelpunkt der konvexen Krümmung eben ausgeführt. Somit kann ein besonders hoher Abtrieb herbeigeführt werden.In a further embodiment of the air guiding device according to the invention, the flow guiding element is convexly curved starting from a lower edge of the vehicle body and is planar in the direction of the longitudinal axis of the body from an apex of the convex curvature. A particularly high downforce can thus be brought about.

Bevorzugt ist das Strömungsleitelement ab dem Scheitelpunkt nicht in Richtung einer Fahrbahn geneigt ausgeführt, sondern weist eine parallel zur Karosserielängsachse ausgebildete Elementfläche auf. Das heißt die Luft, welche über die bevorzugt nach oben ausgebildete Krümmung entlang des Strömungsleitelementes geführt wird, wird ab dem Scheitelpunkt der Krümmung weiter, bis zur Austrittsfläche horizontal geleitet. Damit ist ein bevorzugter Abtrieb realisierbar.From the apex, the flow guide element is preferably not designed to be inclined in the direction of a roadway, but rather has an element surface formed parallel to the longitudinal axis of the body. That is to say, the air which is guided along the flow-guiding element via the curvature, which is preferably formed upwards, is guided horizontally from the apex of the curvature to the exit surface. A preferred output can thus be achieved.

In einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Luftleitvorrichtung ist das Strömungsleitelement in Form eines flächigen Elementes ausgebildet. Somit ist das im Kanalendabschnitt des Strömungskanals angeordnete Strömungsleitelement beidseitig umströmbar. Das heißt mit anderen Worten, da es horizontal im Strömungskanal angeordnet ist, wird es an seiner Oberfläche und an seiner Unterfläche umströmt. Dabei stellt es seine Flächen in Form von so genannten Leitflächen für die durch die Austrittsöffnung strömende Luft bereit, wodurch sich eine bevorzugt laminare Strömung herbeiführen lassen kann.In one embodiment of the air guiding device according to the invention, the flow guiding element is designed in the form of a flat element. The flow guide element arranged in the channel end section of the flow channel can thus be flowed around on both sides. In other words, since it is arranged horizontally in the flow channel, it is flowed around on its surface and on its lower surface. It provides its surfaces in the form of so-called guide surfaces for the air flowing through the outlet opening, whereby a preferably laminar flow can be brought about.

Kostengünstig ist der Kanalendabschnitt als Modulbauteil ausgebildet. Das heißt, er kann als Einzelbauteil, insbesondere bei der Ausbildung aus Kunststoff, hergestellt werden. Die Ausbildung des gekrümmt ausgeführten Strömungsleitelementes ist bei einem kurzen Bauteil, wie es der Kanalendabschnitt verglichen mit dem vollständigen Strömungskanal ist, wesentlich vereinfacht und somit kostengünstig.The channel end section is inexpensively designed as a modular component. That is to say, it can be manufactured as a single component, especially if it is made of plastic. The design of the curved flow guide element is significantly simplified in the case of a short component, such as the channel end section compared to the complete flow channel, and is therefore cost-effective.

Zur Steigerung der Effizienz des Strömungskanals ist die Eintrittsöffnung des Strömungskanals an einem Frontbauteil, insbesondere einer Frontschürze der Kraftfahrzeugkarosserie ausgebildet. Somit wird die frontal auf die Kraftfahrzeugkarosserie treffende Luft direkt in die Eintrittsöffnung und damit in den Strömungskanal geleitet.To increase the efficiency of the flow channel, the inlet opening of the flow channel is formed on a front component, in particular a front apron of the motor vehicle body. Thus, the air hitting the front of the motor vehicle body is directed directly into the inlet opening and thus into the flow channel.

Weiter vorteilhaft für eine Reduzierung des Luftwiderstandsbeiwertes ist eine bündige Ausführung der Austrittsfläche mit der Außenhaut der Kraftfahrzeugkarosserie. Somit sind mögliche Verwirbelungen und Ablösungen von Strömungsfäden der Luftströmung sowohl durch den Strömungskanal wie auch entlang der Außenhaut aufgrund von Unstetigkeiten der Außenhaut vermieden.A flush design of the exit surface with the outer skin of the motor vehicle body is also advantageous for reducing the drag coefficient. This avoids possible turbulence and separation of flow threads of the air flow both through the flow channel and along the outer skin due to discontinuities in the outer skin.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Luftleitvorrichtung. Sofern die Luftleitvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildet ist, ist eine Kraftfahrzeugkarosserie geschaffen, welche im Betrieb eines die Kraftfahrzeugkarosserie aufweisenden Kraftfahrzeugs eine wesentliche Reduzierung des Luftwiderstandsbeiwertes und eine Herbeiführung des Abtriebes realisieren lässt, wodurch insbesondere eine Kraftstoffreduzierung eines Antriebsaggregates des Kraftfahrzeugs herbeigeführt werden kann.A second aspect of the invention relates to a motor vehicle body with an air guiding device. If the air guiding device is designed according to one of claims 1 to 9, a motor vehicle body is created which, when a motor vehicle having the motor vehicle body is in operation, allows a significant reduction in the drag coefficient and induction of downforce, whereby in particular a fuel reduction of a drive unit of the motor vehicle can be brought about .

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist es möglich, dass die Elemente nicht in allen Figuren mit ihrem Bezugszeichen versehen sind, ohne jedoch ihre Zuordnung zu verlieren. Es zeigen:

1 in einer perspektivischen Darstellung eine Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Luftleitvorrichtung gemäß dem Stand der Technik,
2 in einer perspektivischen Darstellung die Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Luftleitvorrichtung gemäß dem Stand der Technik in einem weiteren Beispiel,
3 in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung für eine Kraftfahrzeugkarosserie,
4 in einem Ausschnitt IV die erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung gem. 3,
5 in einer weiteren Ansicht die Luftleitvorrichtung gem. 3,
6 in einer Detailansicht VI die Luftleitvorrichtung gem. 3,
7 in einer perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie mit einer Luftströmung in Form von Isobaren , und
8 in einer perspektivischen Darstellung die erfindungsgemäße Kraftfahrzeugkarosserie mit der Luftströmung in Form von Strömungsfäden.

Further advantages, features and details of the invention emerge from the following description of preferred exemplary embodiments and on the basis of the drawing. The features and combinations of features mentioned above in the description as well as the features and combinations of features mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without the scope of Invention to leave. Identical or functionally identical elements are assigned identical reference symbols. For the sake of clarity, it is possible that the elements are not provided with their reference symbols in all figures without, however, losing their assignment. Show it:

1 a perspective view of a motor vehicle body with an air guiding device according to the prior art,
2 in a perspective illustration the motor vehicle body with an air guiding device according to the prior art in a further example,
3 in a side view an air guiding device according to the invention for a motor vehicle body,
4th in a section IV according to the air guiding device according to the invention. 3 ,
5 in a further view the air guiding device according to. 3 ,
6th in a detailed view VI according to the air guiding device. 3 ,
7th in a perspective illustration the motor vehicle body according to the invention with an air flow in the form of isobars, and
8th in a perspective illustration the motor vehicle body according to the invention with the air flow in the form of flow threads.

Eine gemäß dem Stand der Technik ausgebildete Luftleitvorrichtung 1 einer Kraftfahrzeugkarosserie 2 ist wie in 1 dargestellt ausgebildet. Die Kraftfahrzeugkarosserie 2 weist in einem Frontbereich 3 einen Karosserieabschnitt 4 in Form einer so genannten Frontschürze oder eines so genannten Frontspoilers auf. Dieser Karosserieabschnitt 4 bildet mit einem so genannten Kotflügel 5 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 zumindest teilweise ein Radhaus 6 der Kraftfahrzeugkarosserie 2, in welchem ein Rad 7 eines die Kraftfahrzeugkarosserie 2 aufweisenden Kraftfahrzeugs 8 um seine Radachse 13 rotierbar angeordnet ist.An air guiding device 1 of a motor vehicle body 2 embodied according to the prior art is as in FIG 1 shown trained. In a front area 3, the motor vehicle body 2 has a body section 4 in the form of a so-called front apron or a so-called front spoiler. This body section 4 forms with what is known as a fender 5 of the motor vehicle body 2 at least partially a wheel house 6 of the motor vehicle body 2, in which a wheel 7 of a motor vehicle 8 having the motor vehicle body 2 is rotatably arranged about its wheel axis 13.

Im Bereich des Radhauses 6 ist ein Strömungskanal 9 ausgebildet, welcher sich unter einer Außenhaut 10 der Kraftfahrzeugkarosserie 2, somit überwiegend von Außen nicht sichtbar, befindet. Eine Eintrittsöffnung 11 des Strömungskanals 9 ist quer zu einer Karosserielängsachse X der Kraftfahrzeugkarosserie 2 im Karosserieabschnitt 4 ausgebildet, derart, dass im Betrieb des Kraftfahrzeugs 8 Luft über die Eintrittsöffnung 11 in den Strömungskanal 9 einströmen und über eine stromab der Eintrittsöffnung 11 angeordnete Austrittsöffnung 12 ausströmen kann. Das heißt mit anderen Worten, dass der Strömungskanal 9 zur Durchströmung ausgehend aus Richtung einer Karosseriefront 15, welche die äußersten, das heißt von der übrigen Kraftfahrzeugkarosserie 2 abgewandt ausgebildete Fläche des Frontbereichs 3 ist, in Richtung eines nicht näher dargestellten Hecks der Kraftfahrzeugkarosserie 2 ausgestaltet ist.In the area of the wheel house 6, a flow channel 9 is formed, which is located under an outer skin 10 of the motor vehicle body 2, thus predominantly not visible from the outside. An inlet opening 11 of the flow channel 9 is formed transversely to a longitudinal axis X of the vehicle body 2 in the body section 4, such that, when the motor vehicle 8 is in operation, air can flow into the flow channel 9 via the inlet opening 11 and can flow out via an outlet opening 12 arranged downstream of the inlet opening 11 . In other words, the flow channel 9 is designed for flow starting from the direction of a body front 15, which is the outermost surface of the front area 3, i.e. facing away from the rest of the motor vehicle body 2, in the direction of a rear of the motor vehicle body 2 (not shown in detail) .

Die Austrittsöffnung 12 weist eine Austrittsfläche 14 auf, welche ein Ende des Strömungskanals 9 kennzeichnet. Sie ist in Richtung der Karosserielängsachse X geneigt ausgebildet zur Leitung der den Strömungskanal 9 durchströmenden Luft in Richtung einer Karosseriequerachse Y der Kraftfahrzeugkarosserie 2, in die von der Kraftfahrzeugkarosserie 2 abgewandten Richtung. Somit wird die Luft, wie in 1 illustriert, mit Hilfe des Strömungskanals 9 bei ihrem Austritt aus dem Strömungskanal 9 am Rad 7 vorbei strömend gelenkt. Das heißt, dass die Luft nach ihrem Austritt aus der Austrittsöffnung 12 nicht auf das Rad 7 trifft, wobei sie einen Luftwiderstandsbeiwert cw insbesondere aufgrund von Verwirbelungen beim Auftreffen auf das Rad 7, erhöhend wirkt, sondern am Rad 7 vorbei geleitet wird. Da die aus der Austrittsöffnung 12 ausströmende Luft bei Sichtbarmachung ein „Vorhang“-artiges Aussehen aufweist, wird der Strömungskanal 9 auch als „Air Curtain“ bezeichnet.The outlet opening 12 has an outlet surface 14 which identifies one end of the flow channel 9. It is designed to be inclined in the direction of the longitudinal axis X of the body to guide the air flowing through the flow duct 9 in the direction of a transverse axis Y of the vehicle body 2, in the direction facing away from the body 2. Thus, as in 1 illustrated, directed flowing past the wheel 7 with the aid of the flow channel 9 when it emerges from the flow channel 9. This means that after exiting the outlet opening 12, the air does not hit the wheel 7, whereby it increases a drag coefficient cw, in particular due to turbulence when it hits the wheel 7, but is directed past the wheel 7. Since the air flowing out of the outlet opening 12 has a “curtain” -like appearance when it is made visible, the flow channel 9 is also referred to as an “air curtain”.

In 2 ist eine weitere Luftleitvorrichtung 1 beispielhaft dargestellt, wobei es sich um an der Außenhaut 11 ausgebildete Leitelemente handelt, welche den Strömungskanal 9 in einer andern Form bilden, entlang dem die von Vorne auf den Karosserieabschnitt 4 auftreffende Luft zur seitlichen Abströmung geleitet wird zur Vermeidung eines Auftreffens auf das Rad 7.In 2 Another air guiding device 1 is shown by way of example, with guiding elements formed on the outer skin 11, which form the flow channel 9 in a different shape, along which the air hitting the body section 4 from the front is directed to the side outflow to avoid hitting it on the bike 7.

Eine erfindungsgemäße Luftleitvorrichtung 1 ist gemäß den 3 bis 6 ausgebildet. Über die Eintrittsöffnung 11, welche an der Karosseriefront 15 ausgebildet ist, strömt im Betrieb des Kraftfahrzeugs 8 Luft in den stromab der Eintrittsöffnung 11 ausgebildeten Strömungskanal 9.An air guiding device 1 according to the invention is according to FIGS 3 until 6th educated. When the motor vehicle 8 is in operation, air flows through the inlet opening 11, which is formed on the body front 15, into the flow channel 9 formed downstream of the inlet opening 11.

Der Strömungskanal 9 ist an einer von der Außenhaut 10 abgewandt ausgebildeten Innenfläche 16 des Karosserieabschnitts 4 ausgebildet. Er kann vollständig ummantelt sein, er kann jedoch auch nur teilweise ummantelt sein, wobei insbesondere die in die Eintrittsöffnung 11 einströmende Luft entlang der Innenfläche 16 geführt wird.The flow channel 9 is formed on an inner surface 16 of the body section 4 that is remote from the outer skin 10. It can be completely encased, but it can also be only partially encased, in particular the air flowing into the inlet opening 11 being guided along the inner surface 16.

Der Strömungskanal 9 weist einen Kanalendabschnitt 17 auf, welcher die Ausströmöffnung 12, die Austrittsfläche 14 sowie einen stromauf der Ausströmöffnung 12 ausgebildeten Kanalabschnitt 18 umfasst. Der Kanalendabschnitt 17 erstreckt sich maximal über eine Hälfte einer vollständigen Kanallänge L des Strömungskanals 9, welche sich ausgehend von einer Eintrittsfläche 19 der Eintrittsöffnung 11 bis zur Austrittsfläche 14 erstreckt. Bevorzugt weist der Kanalendabschnitt 17 eine Abschnittslänge LA auf, welche einen Wert zwischen einem Drittel und einem Viertel der Kanallänge L besitzt.The flow channel 9 has a channel end section 17 which comprises the outflow opening 12, the outlet surface 14 and a channel section 18 formed upstream of the outflow opening 12. The channel end section 17 extends at most over half of a complete channel length L of the flow channel 9, which extends from an inlet surface 19 of the inlet opening 11 to the outlet surface 14. The channel end section 17 preferably has a section length LA which has a value between a third and a quarter of the channel length L.

An dieser Stelle sei erwähnt, dass es ein Vorteil sein kann, die Austrittsfläche 14 in einem Winkel von weniger als 90° und von mehr als 10° relativ zur Karosseriequerachse X anzustellen. Eine maximale quer zur Karosserielängsachse X, und üblicherweise zur Fahrtrichtung angestellte Austrittsfläche 14 hätte einen Winkel von 90°. Jedoch wird sie nicht entlang der Fahrtrichtung bzw. entgegen der Fahrtrichtung ausgerichtet sein, sondern mindestens in einem Winkel von ca. 10° angestellt sein. Bevorzugt sind Winkel, welche sich im Bereich zwischen 80° und 20°, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 70° und 30° befinden. Insbesondere sind also spitze Winkel für den Winkel bevorzugt, um ein neben dem Radhaus 6 herbeigeführtes Ausströmen der Luft zu realisieren.At this point it should be mentioned that it can be an advantage to set the exit surface 14 at an angle of less than 90 ° and of more than 10 ° relative to the transverse axis X of the body. A maximum exit surface 14 set transversely to the longitudinal axis X of the body and usually set to the direction of travel would have an angle of 90 °. However, it will not be aligned along the direction of travel or against the direction of travel, but rather be positioned at an angle of at least approx. 10 °. Win angle, which are in the range between 80 ° and 20 °, particularly preferably in the range between 70 ° and 30 °. In particular, acute angles are therefore preferred for the angle in order to realize an outflow of air brought about next to the wheel house 6.

Zur Erzeugung eines Abtriebes ist im Kanalendabschnitt 17 ein Strömungsleitelement 19 angeordnet, welches in Richtung der Karosserielängsachse X zumindest teilweise gekrümmt ausgebildet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass es zumindest teilweise um die Karosseriequerachse Y gekrümmt ausgebildet ist und in Richtung der Karosserielängsachse X gebogen ausgeführt ist. Die Krümmung des Strömungsleitelementes 19 ist mit Hilfe der gestrichelten Linie in den 3 und 4 illustriert. Das Strömungsleitelement 19 befindet sich teilweise von Außen nicht sichtbar an der von der Außenhaut 10 abgewandt ausgebildeten Innenfläche 16. In den 3 und 4 ist die Austrittsöffnung 12 erkennbar, in die sich das Strömungsleitelement 19 erstreckend ausgebildet ist.In order to generate an output, a flow guide element 19 is arranged in the channel end section 17, which is at least partially curved in the direction of the longitudinal axis X of the body. In other words, it is designed to be at least partially curved around the transverse axis Y of the body and curved in the direction of the longitudinal axis X of the body. The curvature of the flow guide element 19 is shown with the aid of the dashed line in FIG 3 and 4th illustrated. The flow guiding element 19 is partially not visible from the outside on the inner surface 16, which is embodied facing away from the outer skin 10 3 and 4th the outlet opening 12 can be seen, into which the flow guide element 19 is designed to extend.

In der Austrittsöffnung 12, welche relativ zur Einströmöffnung 11 schlitzartig ausgeführt ist, und welche von der Außenhaut 10 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 unbedeckt ist, ist das Strömungsleitelement 19 eben ausgebildet, und im stromauf der Austrittsöffnung 12 ausgebildeten Bereich des Kanalendabschnitts 17 gekrümmt ausgeführt.In the outlet opening 12, which is slit-like relative to the inflow opening 11 and which is not covered by the outer skin 10 of the motor vehicle body 2, the flow guide element 19 is flat and in the area of the channel end section 17 upstream of the outlet opening 12 it is curved.

Die Krümmung des Strömungsleitelementes 19 kann als konvex bezeichnet werden, wobei die konvexe Krümmung ausgehend von einer Karosserieunterkante 20 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 in Richtung einer Karosseriehochachse Z in Richtung eines Daches 21 der Kraftfahrzeugkarosserie 2 ausgebildet ist. Das heißt mit anderen Worten, dass das Strömungsleitelement 19 konvex gekrümmt ausgeführt ist. In Richtung der Karosserielängsachse X ist das Strömungsleitelement 19 ab einem Scheitelpunkt 22 der konvexen Krümmung eben ausgeführt, wobei es ab dem Scheitelpunkt 22 eine parallel zur Karosserielängsachse X ausgebildete Elementfläche 23 aufweist, über die die durchströmende Luft geführt wird.The curvature of the flow guide element 19 can be referred to as convex, the convex curvature being formed starting from a body lower edge 20 of the motor vehicle body 2 in the direction of a body vertical axis Z in the direction of a roof 21 of the motor vehicle body 2. In other words, that means that the flow guide element 19 is designed to be convexly curved. In the direction of the longitudinal axis X of the body, the flow guide element 19 is flat from an apex 22 of the convex curvature, and from the apex 22 it has an element surface 23 formed parallel to the longitudinal axis X of the body, over which the air flowing through is guided.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Kanalendabschnitt 17 zwei Strömungsleitelemente 19 auf, welche parallel zueinander angeordnet sind und eine Aufteilung des Strömungskanals 9 in drei kleinere Strömungsunterkanäle 24 bewirken. Das heißt mit anderen Worten, dass mit Hilfe der beiden Strömungsleitelemente 19 ein Strömungsquerschnitt des Strömungskanals 9, welcher stromauf des Kanalendabschnitts 17 ausgebildet ist, in drei entsprechend groß ausgebildete Strömungsquerschnitte geteilt wird. Somit kann ein verbesserter Abtrieb erzielt werden. Des Weiteren wird die durch den Strömungskanal 9 geführte Luft aufgrund der Unterteilung des Kanalendabschnitts 17 weiter vertikal aufgefächert, so dass ein besonders großer Anteil des Radhauses 6 bedeckt wird.In the present exemplary embodiment, the channel end section 17 has two flow guide elements 19 which are arranged parallel to one another and cause the flow channel 9 to be divided into three smaller flow sub-channels 24. In other words, with the aid of the two flow guide elements 19, a flow cross-section of the flow channel 9, which is formed upstream of the channel end section 17, is divided into three correspondingly large flow cross-sections. An improved downforce can thus be achieved. Furthermore, the air guided through the flow channel 9 is fanned out further vertically due to the subdivision of the channel end section 17, so that a particularly large portion of the wheel house 6 is covered.

Das Strömungsleitelement 19 ist in Form eines flächigen Elementes ausgebildet. Es kann aus einem Metall hergestellt sein, es kann aus einem Verbundwerkstoff ausgeführt sein oder es kann aus einem einfachen Kunststoff ausgebildet sein. Auch könnte der gesamte Strömungskanal 9 oder nur der Kanalendabschnitt 17 aus den vorstehend genannten Materialien hergestellt sein.The flow guide element 19 is designed in the form of a flat element. It can be made from a metal, it can be made from a composite material, or it can be made from a simple plastic. The entire flow channel 9 or only the channel end section 17 could also be produced from the aforementioned materials.

Der Kanalendabschnitt 17 ist als Modulbauteil ausgebildet. Das heißt, dass er unabhängig vom stromauf des Kanalendabschnitts 17 vorliegenden Strömungskanalabschnitt 24 hergestellt wird und in einem Montagevorgang mit dem Strömungskanalabschnitt 24 gefügt und an den Karosserieabschnitt 4 angebracht wird. Der Vorteil ist in einer einfachen Herstellung des Kanalendabschnitts 17 zu sehen. Ebenso könnte der Strömungskanal 9 vollständig als Modulbauteil hergestellt werden.The channel end section 17 is designed as a modular component. This means that it is produced independently of the flow duct section 24 present upstream of the duct end section 17 and is joined to the flow duct section 24 and attached to the body section 4 in one assembly process. The advantage can be seen in the simple manufacture of the channel end section 17. The flow channel 9 could also be produced entirely as a modular component.

Im vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel sind die Eintrittsöffnung 11 an einem Frontbauteil 25 in Form einer Frontschürze der Kraftfahrzeugkarosserie 2 und die Austrittsöffnung 12 ist in dem dem Frontbauteil 25 folgenden Radhaus 6, welches dem Vorderrad zugeordnet ist, angeordnet.In the exemplary embodiment explained above, the inlet opening 11 is arranged on a front component 25 in the form of a front apron of the motor vehicle body 2 and the outlet opening 12 is arranged in the wheel housing 6 following the front component 25, which is assigned to the front wheel.

Die Austrittsfläche 14 ist bündig mit der Außenhaut 10 ausgeführt, damit Verwirbelungen in diesem Bereich vermieden werden.The exit surface 14 is designed to be flush with the outer skin 10 so that turbulence is avoided in this area.

Zur verbesserten Erläuterung ist in 5 der Strömungskanal 9 ausgehend von der Austrittsöffnung 12 in Richtung der Eintrittsöffnung 11 perspektivisch illustriert. Der gekrümmte Abschnitt des Strömungsleitelementes 19 endet an einer mit der Außenhaut 10 bündig ausgebildeten Kantenfläche 26 der Austrittsöffnung 12.For a better explanation, in 5 the flow channel 9 is illustrated in perspective starting from the outlet opening 12 in the direction of the inlet opening 11. The curved section of the flow guide element 19 ends at an edge surface 26 of the outlet opening 12 that is flush with the outer skin 10.

In 6 ist der Kanalendabschnitt 17 zusätzlich in einer Detailansicht VI dargestellt.In 6th the channel end section 17 is also shown in a detailed view VI.

In den 7 und 8 ist das Kraftfahrzeug 8 mit der erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugkarosserie 2 mit der Luftströmung in Form von Isobaren bzw. Strömungsfäden illustriert.In the 7th and 8th the motor vehicle 8 with the motor vehicle body 2 according to the invention is illustrated with the air flow in the form of isobars or flow threads.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: LuftleitvorrichtungAir guiding device
22: KraftfahrzeugkarosserieMotor vehicle body
33: FrontbereichFront area
44th: KarosserieabschnittBody section
55: Kotflügelfender
66th: RadhausWheel house
77th: Radwheel
88th: KraftfahrzeugMotor vehicle
99: StrömungskanalFlow channel
1010: AußenhautOuter skin
1111th: EintrittsöffnungInlet opening
1212th: AustrittsöffnungOutlet opening
1313th: RadachseWheel axle
1414th: AustrittsflächeExit surface
1515th: KarosseriefrontBody front
1616: InnenflächeInner surface
1717th: KanalendabschnittChannel end section
1818th: KanalabschnittCanal section
1919th: StrömungsleitelementFlow guide element
2020th: KarosserieunterkanteLower edge of the body
2121: Dachroof
2222nd: ScheitelpunktVertex
2323: ElementflächeElement area
2424: StrömungskanalabschnittFlow channel section
2525th: FrontbauteilFront component
2626th: KantenflächeEdge surface
LL.: KanallängeChannel length
LALA: AbschnittslängeSection length
XX: KarosserielängsachseLongitudinal axis of the body
YY: KarosseriequerachseBody transverse axis
ZZ: KarosseriehochachseBody vertical axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102017128195 A1 [0004]
DE 102017103881 A1 [0005]
DE 102017103890 A1 [0005]
DE 102016115514 A1 [0005]

Claims

Air guiding device for a motor vehicle body, with a flow duct (9) having an inlet opening (11) and an outlet opening (12) which is arranged on a body section (4) of the motor vehicle body (2), the flow duct (9) for flow starting from the direction a body front (15) of the motor vehicle body (2) is provided in the direction of a rear of the motor vehicle body (2), and wherein the outlet opening (12) is arranged in the area of a wheel house (6) of the motor vehicle body (2) and has an exit surface (14) which is inclined in the direction of a body longitudinal axis (X) of the motor vehicle body (2) for guiding an air flowing through the flow channel (9) in the direction of a body transverse axis (Y) of the motor vehicle body (2) in the direction facing away from the motor vehicle body (2), characterized in that a flow guide element (19) in one of the outlet surface (14) au f-facing channel end section (17) is arranged, which is formed at least partially curved in the direction of the longitudinal axis (X) of the body.

Air guiding device according to Claim 1 , characterized in that the flow guide element (19) in the outlet opening (12), which is designed uncovered by an outer skin (10) of the motor vehicle body (2), is flat, and in the area of the channel end section (12) designed upstream of the outlet opening (12). 17) is curved.

Air guiding device according to Claim 1 or 2 , characterized in that the flow guide element (19) is designed to be convexly curved starting from a lower edge (20) of the vehicle body (2), and is designed to be flat in the direction of the longitudinal axis (X) of the body from an apex (22) of the convex curvature.

Air guiding device according to Claim 3 , characterized in that the flow guide element (19) from the apex (22) has an element surface (23) formed parallel to the longitudinal axis (X) of the body.

Air guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the flow guiding element (19) is designed in the form of a flat element.

Air guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the duct end section (17) is designed as a modular component.

Air guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the duct end section (17) is made of plastic.

Air guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet opening (11) of the flow channel (9) is formed on a front component, in particular a front apron of the motor vehicle body (2).

Air guiding device according to one of the preceding claims, characterized in that the exit surface (14) is flush with the outer skin (10).

Motor vehicle body with an air guiding device according to one of the Claims 1 until 9 .