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Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen.
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Aus der
DE 36 25 814 C2 ist ein Fahrzeug mit einem hinteren Stoßfänger und einem Fahrzeugboden bekannt, der im Heckbereich im Wesentlichen glattflächig und zum Fahrzeugende hin ansteigend ausgebildet ist, wobei er die Oberseite eines Heckdiffusors bildet, dessen Unterseite von der Fahrbahn gebildet ist. Am Fahrzeugende weist der Fahrzeugboden einen erheblichen Abstand von der Fahrzeugaufstandsfläche auf, wobei ein hinteres Ende des ansteigenden Heckbodens mit Abstand von dem hinteren Stoßfänger und höher als dieser angeordnet ist. Insbesondere solche Heckstoßfängergeometrien erlauben keinen sauberen Strömungsabriss und/oder es ist möglich, dass Luft in einen zwischen dem Fahrzeugboden und dem hinteren Stoßfänger vorhandenen Spalt einströmt. Dies erhöht den Luftwiderstand des Fahrzeugs in nachteiliger Weise - insbesondere mit Blick auf den Kraftstoffverbrauch - und führt darüber hinaus zu einer erhöhten Exponierung des hinteren Stoßfängers gegenüber Steinschlag. Will man jedoch insbesondere den Höhenversatz zwischen dem hinteren Ende des Heckbodens und dem hinteren Stoßfänger vermeiden, ergeben sich erhebliche Einschränkungen der designerischen Freiheit.
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Aus der gattungsbildenden
JP 2015-217 839 A geht ein Fahrzeug mit einem Unterbodenverkleidungsteil hervor, welches im Heckbereich des Fahrzeugs an ein Heckstoßfängerteil anschließt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug zu schaffen, bei welchem die genannten Nachteile nicht auftreten.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Fahrzeug geschaffen wird, welches ein - insbesondere im Heckbereich angeordnetes - Unterbodenteil aufweist, das eine untere Außenfläche aufweist, die zu einem heckseitigen Ende des Fahrzeugs hin ansteigt. Das Fahrzeug weist außerdem ein Heckstoßfängerteil auf, das eine Unterkante aufweist, welche - in Hochrichtung des Fahrzeugs gesehen - tiefer als eine heckseitige Endkante des Unterbodenteils angeordnet ist, sodass ein vertikaler Spalt zwischen der Endkante des Unterbodenteils und der Unterkante des Heckstoßfängerteils ausgebildet ist. Ferner ist ein Zwischenteil vorgesehen, das derart zwischen dem Unterbodenteil und dem Heckstoßfängerteil angeordnet ist, dass der vertikale Spalt durch das Zwischenteil abgedeckt ist. Mittels des Zwischenteils ist es somit möglich, insbesondere ein Einströmen von Luft in den vertikalen Spalt zu verhindern und so den Luftwiderstand des Fahrzeugs in vorteilhafter Weise zu reduzieren. Zugleich gewährleistet das Zwischenteil einen Steinschlagschutz für das Heckstoßfängerteil. Da es dank des Zwischenteils nicht mehr nötig ist, den vertikalen Spalt durch bauliche Anpassung des Unterbodenteils einerseits und/oder des Heckstoßfängerteils andererseits zu schließen, ergeben sich erweiterte designerische Freiheiten insbesondere in Hinblick auf die Gestaltung des Heckstoßfängers, der zum Beispiel mit Baggerzahnprofilen ausgestattet werden kann, oder wobei non-funktionale Endrohrblenden oder ein Ausschnitt für eine Anhängevorrichtung mit größerer Freiheit entworfen werden können, als dies bisher der Fall ist.
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Das Unterbodenteil kann insbesondere der Unterboden des Fahrzeugs selbst oder eine Unterbodenverkleidung sein; insbesondere kann es sich um ein Teil der Unterbodenverkleidung handeln. Die untere Außenfläche des Unterbodenteils ist bestimmungsgemäß einer Fahrbahn zugewandt. Dass die untere Außenfläche zu einem heckseitigen Ende des Fahrzeugs hin ansteigt, bedeutet insbesondere, dass sich der Abstand des Unterbodenteils zu der Fahrbahn in Richtung auf das heckseitige Ende des Fahrzeugs hin vergrößert. Auf diese Weise bildet das Unterbodenteil insbesondere die Oberseite eines Heckdiffusors, dessen Unterseite durch die Fahrbahn gebildet wird.
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Das Heckstoßfängerteil kann insbesondere ein Heckstoßfänger selbst oder aber eine Heckstoßfängerverkleidung sein; insbesondere kann das Heckstoßfängerteil Teil der Heckstoßfängerverkleidung sein.
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Der vertikale Spalt ergibt sich insbesondere daraus, dass die heckseitige Endkante des Unterbodenteils - in Fahrzeughochrichtung (z-Richtung) gesehen - höher angeordnet ist als die Unterkante des Heckstoßfängerteils, sodass diese Kanten voneinander - in Fahrzeughochrichtung gesehen - beabstandet sind.
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Das Zwischenteil ist insbesondere in Fahrzeughochrichtung - und vorzugsweise auch in Fahrzeuglängsrichtung (x-Richtung) gesehen - zwischen dem Unterbodenteil und dem Heckstoßfängerteil angeordnet. Es überbrückt also insbesondere den vertikalen Spalt, und bevorzugt zugleich auch eine Beabstandung der heckseitigen Endkante des Unterbodenteils von der Unterkante des Heckstoßfängerteils in Längsrichtung.
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Unter einer Hochrichtung wird insbesondere eine Richtung verstanden, die senkrecht auf einer Aufstandsfläche des Fahrzeugs, beispielsweise einer Fahrbahn, steht und sich demnach in Richtung der Höhe des Fahrzeugs erstreckt. Eine Längsrichtung ist eine Richtung, die sich entlang der Länge des Fahrzeugs, also insbesondere von einer Fahrzeugfront zu einem Fahrzeugheck erstreckt. Eine Querrichtung ist eine Richtung, die senkrecht zur Hochrichtung und zur Längsrichtung orientiert ist und damit eine Breitenrichtung des Fahrzeugs bildet.
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Das Zwischenteil deckt den vertikalen Spalt insbesondere von der Fahrzeugfront her in Richtung des Fahrzeughecks gesehen ab, sodass Luft, die insbesondere im Fahrbetrieb des Fahrzeugs von der Fahrzeugfront her in Richtung des Fahrzeughecks strömt, nicht in den vertikalen Spalt einströmen kann. Somit ist dieser zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig verdeckt, insbesondere geschlossen. Das Zwischenteil ist demnach insbesondere als Schließteil ausgebildet.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Zwischenteil eine Abrisskante aufweist, die so ausgebildet und angeordnet ist, dass eine im Fahrbetrieb des Fahrzeugs entlang des Unterbodenteils - und vorzugsweise entlang des Zwischenteils - strömende Luftströmung sich an der Abrisskante - insbesondere von der Fahrzeug-Außenhaut und ganz besonders von dem Zwischenteil - ablöst. Die Luftströmung liegt dabei an der unteren Außenfläche des Unterbodenteils, welche die Oberseite des Heckdiffusors bildet, an und strömt in Richtung des Zwischenteils. Die Abrisskante sorgt dafür, dass diese Luftströmung definiert abgelöst wird, und es verhindert ein weiteres Anliegen der Strömung an der Heckstoßfängergeometrie, wodurch der Luftwiderstand des Fahrzeugs weiter reduziert wird.
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Das Unterbodenteil, das Zwischenteil und das Heckstoßfängerteil bilden dabei Elemente der Fahrzeug-Außenhaut.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Abrisskante die Unterkante des Heckstoßfängerteils - in Hochrichtung des Fahrzeugs gesehen - nach unten untergreift, also tiefer angeordnet ist als die Unterkante des Heckstoßfängerteils. Somit bildet die Abrisskante insbesondere einen tiefsten Ort der Außenhaut-Geometrie des Fahrzeugs im Bereich des Unterbodenteils, des Zwischenteils und des Heckstoßfängerteils, wo sich die Strömung definiert ablösen kann. Hinter der Abrisskante ergibt sich bevorzugt eine Unstetigkeit in der Höhe der Außenhaut, mithin ein Höhensprung, weil die äußere Oberfläche des Heckstoßfängerteils einschließlich der Unterkante desselben höher gelegen ist als die Abrisskante. Dies trägt positiv zur strömungsablösenden Wirkung der Abrisskante bei.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Unterkante des Heckstoßfängerteils - in Fahrzeuglängsrichtung gesehen - von der Endkante des Unterbodenteils beabstandet ist. Es ergibt sich somit nicht nur ein vertikaler, sondern auch ein in Längsrichtung gemessener, endlicher Spalt zwischen dem Unterbodenteil und dem Heckstoßfängerteil, wobei auch die Beabstandung in Längsrichtung durch das Zwischenteil überbrückt wird. Auch insoweit trägt das Zwischenteil zu einer Luftströmung mit reduziertem Luftwiderstand bei.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Zwischenteil eine sich - zumindest auch - in vertikaler Richtung erstreckende Prallwand aufweist, die den vertikalen Spalt zumindest bereichsweise abdeckt, und an der sich im Fahrbetrieb des Fahrzeugs die entlang des Unterbodenteils strömende Luft staut. Die Luftströmung wird somit im Bereich des Zwischenteils, insbesondere im Bereich der Prallwand, aufgestaut, wobei sie einen mit Blick auf eine Längsschnittebene von einer linken Fahrzeugseite her gesehen im Uhrzeigersinn drehenden Wirbel bildet. Dieses Staugebiet sorgt dafür, dass die Strömung nach unten umgelenkt wird und sich in Richtung der Abrisskante bewegt, wo sich die Strömung definiert ablöst. Diese Ausgestaltung trägt in besonderer Weise zur Reduzierung des Luftwiderstands bei.
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Dass sich die Prallwand in vertikaler Richtung erstreckt, bedeutet, dass die Prallwand zumindest auch eine Ausdehnung in vertikaler Richtung aufweist. Somit überbrückt insbesondere die Prallwand den vertikalen Spalt. Die Prallwand kann aber auch eine Komponente ihrer Erstreckung in Längsrichtung aufweisen, sodass sie insbesondere auch die Beabstandung des Unterbodenteils von dem Heckstoßfängerteil in Längsrichtung überbrücken kann. Es ist also keinesfalls zwingend vorgesehen, dass sich die Prallwand genau oder nur in vertikaler Richtung erstreckt. Es ist aber auch nicht ausgeschlossen, dass die Prallwand zumindest Bereiche aufweist, die sich genau und nur in vertikaler Richtung erstrecken, oder dass sich die Prallwand insgesamt nur in vertikaler Richtung erstreckt.
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Die hier getroffenen geometrischen Angaben beziehen sich im Übrigen insbesondere auf eine Ansicht der beteiligten Elemente in einer Längsschnittebene des Fahrzeugs. Es ist offensichtlich, dass beispielsweise die Prallwand eine Ausdehnung in Fahrzeugquerrichtung aufweist, wobei sie sich vorzugsweise zumindest nahezu über eine gesamte Breite des Fahrzeugs erstreckt. Das gleiche gilt für das Unterbodenteil und das Heckstoßfängerteil. Für die Auswirkungen auf die Luftströmung sind aber insbesondere die geometrischen Verhältnisse in der betrachteten Längsschnittebene relevant, wobei wiederum weniger erheblich ist, auf welcher Lage - in Querrichtung gesehen - diese Längsschnittebene angeordnet ist. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann diese Längsschnittebene beispielsweise eine Mittelebene des Fahrzeugs sein, welche dieses - in Querrichtung gesehen - in zwei Hälften teilt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Zwischenteil an dem Unterbodenteil befestigt ist. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, dass das Zwischenteil an dem Heckstoßfängerteil befestigt ist. Das Zwischenteil kann dabei stoffschlüssig, formschlüssig und/oder kraftschlüssig mit dem Unterbodenteil und/oder dem Heckstoßfängerteil verbunden sein. Insbesondere kann es an zumindest einem dieser Teile, ausgewählt aus dem Unterbodenteil und dem Heckstoßfängerteil, durch Schrauben, Nieten, Kleben, Schweißen, Löten, Clinchen, oder in jeder anderen denkbaren und geeigneten Weise befestigt sein.
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Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist schließlich vorgesehen, dass das Fahrzeug als Kraftfahrzeug, besonders bevorzugt als Personenkraftwagen ausgebildet ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugs 1, insbesondere in einem Längsschnitt mit der Mittelebene des Fahrzeugs als Schnittebene, mit einem in einem Heckbereich 3 angeordneten Unterbodenteil 5, das eine untere Außenfläche 7 aufweist, die zu einem heckseitigen Ende 9 des Fahrzeugs 1 hin ansteigt beziehungsweise einen ansteigenden Verlauf aufweist, und mit einem Heckstoßfängerteil 11, das eine Unterkante 13 aufweist, welche - in Hochrichtung des Fahrzeugs 1 gesehen - tiefer als eine heckseitige Endkante 15 des Unterbodenteils 5 angeordnet ist, sodass ein vertikaler Spalt 17 zwischen der Endkante 15 und der Unterkante 13 ausgebildet ist. Das Fahrzeug 1 weist außerdem ein Zwischenteil 19 auf, das derart zwischen dem Unterbodenteil 5 und dem Heckstoßfängerteil 11 angeordnet ist, dass der vertikale Spalt 17 durch das Zwischenteil 19 abgedeckt ist.
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Somit verhindert das Zwischenteil 19 ein Einströmen von Luft in den vertikalen Spalt 17, wodurch der Luftwiderstand des Fahrzeugs 1 reduziert wird. Zugleich gewährt das Zwischenteil 19 einen verbesserten Steinschlagschutz für das vorzugsweise aus Kunststoffmaterial hergestellte Heckstoßfängerteil 11. Indem das Zwischenteil 19 den vertikalen Spalt 17 überbrückt, gewährt es zudem erhöhte designerische Freiheiten insbesondere für die Ausgestaltung des Heckstoßfängerteils 11.
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Bei dem Heckstoßfängerteil 11 handelt es sich vorzugsweise um eine sogenannte Stoßfängerverkleidung, welche zumindest ein an der Karosserierohbaustruktur angebrachtes Querträgerelement nach außen hin abdeckt und verkleidet. Diese Stoßfängerverkleidung und das Querträgerelement sind Teil einer für das Fahrzeugheck vorgesehenen Stoßfängeranordnung, welche vorzugsweise als modulare Einheit ausgebildet ist.
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Das Zwischenteil 19 weist eine Abrisskante 21 auf, die so ausgebildet und angeordnet ist, dass eine im Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 entlang des Unterbodenteils 5 und insbesondere auch des Zwischenteils 19 strömende Luftströmung sich an der Abrisskante 21 insbesondere von der Fahrzeug-Außenhaut, die hier durch das Unterbodenteil 5, das Zwischenteil 19 und nachfolgend noch das Heckstoßfängerteil 11 gebildet wird, ablöst. Die zumindest im Wesentlichen turbulente Strömung im Bereich des Unterbodenteils 5 führt zusammen mit dem nach unten geneigten Wirbel vor der Prallwand 23 an der Abrisskante 21 zu einer definierten Strömungsablösung. Dabei übergreift die Abrisskante 21 die Unterkante 13 des Heckstoßfängerteils 11 - in Hochrichtung des Fahrzeugs 1 gesehen, das heißt in der Bildebene der Figur in vertikaler Richtung - nach unten.
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Bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Unterkante 13 des Heckstoßfängerteils 11 auch in Fahrzeuglängsrichtung gesehen von der Endkante 15 des Unterbodenteils 5 beabstandet. Auch dieser Abstand wird durch das Zwischenteil 19 überbrückt.
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Das Zwischenteil 19 weist eine sich zumindest auch in vertikaler Richtung erstreckende Prallwand 23 auf, die den vertikalen Spalt 17 zumindest bereichsweise abdeckt, und an der sich im Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 die entlang des Unterbodenteils 5 strömende Luft staut.
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In der Figur ist dargestellt, dass das Zwischenteil 19 an dem Unterbodenteil 5 - hier mittels einer Schraubverbindung 25 - befestigt ist. Alternativ oder zusätzlich kann das Zwischenteil 19 an dem Heckstoßfängerteil 11 befestigt sein, beispielsweise ebenfalls mittels einer Schraubverbindung, oder auch in anderer geeigneter Weise. Auch die Befestigung an dem Unterbodenteil 5 kann durchaus zusätzlich oder alternativ in anderer Weise als mittels der Schraubverbindung 25 hergestellt sein. Eine Kombination verschiedener Maßnahmen zur Befestigung des Zwischenteils 19 an dem Unterbodenteil 5 und/oder dem Heckstoßfängerteil 11 ist möglich.
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Das Fahrzeug 1 ist bevorzugt als Kraftfahrzeug, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildet.
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Die Funktionsweise des Zwischenteils 19 ist insbesondere folgende: Im Fahrbetrieb des Fahrzeugs 1 liegt die Luftströmung, die hier durch Pfeile P dargestellt ist, an der unteren Außenfläche 7 des Unterbodenteils 5 zumindest im Wesentlichen an und bewegt sich in Richtung des Zwischenteils 19. Dieses verhindert ein Einströmen der Luftströmung in den vertikalen Spalt 17 und damit in einen Hohlraum, der durch den Heckstoßfänger 11 aufgespannt wird. Somit wird eine Erhöhung des Luftwiderstands verhindert. Die Strömung wird vielmehr an der Prallwand 23 aufgestaut und bildet dort einen hier durch einen weiteren Pfeil P' dargestellten, in der Ansicht der Figur im Uhrzeigersinn drehenden Wirbel. Dieses Staugebiet sorgt dafür, dass die Luftströmung nach unten umgelenkt wird und sich in Richtung der Abrisskante 21 bewegt. An der Abrisskante 21 löst sich die Luftströmung definiert ab, wobei insbesondere ein weiteres Anliegen der Luftströmung an dem Heckstoßfängerteil 11 verhindert wird. Vielmehr bildet sich hinter der Abrisskante 21 ein hier schematisch durch eine Pfeilgruppe P'' dargestelltes Gebiet turbulenter Strömung die durch die Verhinderung des Wiederanliegens an den Stoßfänger 11 gekennzeichnet ist.
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Insgesamt zeigt sich, dass mit dem hier vorgeschlagenen Fahrzeug 1 ein Fahrzeug 1 mit verringertem Luftwiderstand, verbessertem Steinschlagschutz für den Heckstoßfänger und vergrößerter designerischer Freiheit am Heckstoßfänger bereitgestellt werden kann.
