Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Erhöhung der Bodenhaftung
eines Fahrzeuges, wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegeben.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erhöhung der
Bodenhaftung eines Kraftfahrzeuges und eine entsprechende Anordnung zu schaffen, welche
einen verringerten Einfluss auf den Luftwiderstand und das Fahren im Windschatten
aufweisen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gelöst, welches die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 aufweist.
Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind in den Unteransprüchen, in der
Beschreibung und in den Zeichnungen dargestellt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, mittels der Rotation der Räder, eine
Luftströmung erzeugt, wobei die erzeugte Luftströmung, derart gerichtet ist, dass die Luft
unter dem Fahrzeug abgesaugt wird. Durch diese Luftströmung wird unter dem Fahrzeug ein
Unterdruck erzeugt, so dass, aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Oberseite und der
Unterseite des Fahrzeugs, eine Kraftwirkung auf das Fahrzeug entsteht, welche sich günstig
auf die Bodenhaftung des Fahrzeugs auswirkt.
Eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung
Fig. 1 dargestellt und wird anhand dieser Zeichnung im folgenden näher beschrieben.
Bei der in Fig. 1 dargestellten Anordnung sind die Räder (50, 51) derart ausgestaltet, dass sie
bei Rotation eine Luftströmung in axialer Richtung erzeugen, wobei die Luft unter dem
Fahrzeug abgesaugt wird und seitlich vom Fahrzeug wegströmt (30, 31). Dieser Effekt kann in
bekannter Weise dadurch erfolgen, dass die Radscheibe wie eine Turbine (50, 51) oder eine
Radialpumpe ausgebildet wird.
Diese Anordnung darf dabei jedoch nicht mit den Felgen, bzw. Radkappen, verwechselt
werden, welche vielfach aufgrund eines ähnlichen Designs optisch den Eindruck einer
erfindungsgemäßen Anordnung erwecken.
Derart ausgestattete Räder erzeugen zwar ebenfalls eine axial gerichtete Luftströmung, aber,
aufgrund der Verwendung von zwei identischen Rädern auf einer Achse, wird hierbei nur eine
Luftströmung längs der Achse erzeugt. Bei diesen Fahrzeugen wird also eine Luftströmung
quer zum Fahrzeug erzeugt, wodurch jedoch kein Unterdruck unter dem Fahrzeug erzeugt
wird. Diese Anordnung weist dadurch, im Gegensatz zu einer erfindungsgemäßen Anordnung,
den schwerwiegenden Nachteil auf, dass sie eine Kraft quer zur Fahrtrichtung erzeugt, was
sich negativ auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs auswirkt. In diesem Zusammenhang sei
insbesondere auf das Gefahrenpotential bei Radkappen hingewiesen, da bei dieser Anordnung
eine Radkappe einer Achse sich aufgrund der, bei hohen Geschwindigkeiten, auftretenden
hohen axialen Kräften vom Rad lösen kann.
Da bei einer erfindungsgemäßen Anordnung kompensieren sich dagegen die durch die
rotierende Räder erzeugen seitlich wirkenden Kräfte, so dass durch eine erfindungsgemäße
Anordnung keine Kräfte erzeugt werden, welche sich negativ auf das Fahrverhalten des
Fahrzeugs auswirken.
Aufgrund des, durch die Räder erzeugten Druckunterschieds zwischen Oberseite und
Unterseite des Fahrzeugs, wird eine Kraft (40) erzeugt, die allein gegen die Fahrbahn gerichtet
ist und dadurch die Haftung der Reifen erhöht.
Da bei dem erfindungsgemäße Verfahren die Bodenhaftung ohne die Verwendung von
aerodynamischen Maßnahmen erhöht wird, weißt das erfindungsgemäße Verfahren im
wesentlichen folgende Vorteile auf:
- A) Das erfindungsgemäße Verfahren erhöht die Sicherheit, da, im Gegensatz zu den
bekannten Verfahren, das Fahren im Windschatten eines vorausfahrenden Fahrzeuges
keinen Einfluss auf die Bodenhaftung hat.
- B) Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt die Verwendung von aerodynamisch
günstigeren Profilen, da die Bodenhaftung nicht mittels aerodynamischer Maßnahmen
erhöht wird.
Um eine möglichst große Kraftwirkung zu erzielen ist es zweckmäßig, den Druckunterschied
zwischen Oberseite und Unterseite des Fahrzeugs zu maximieren.
Es ist deshalb gemäß einer bevorzugen Ausführung der Erfindung vorgesehen, die Menge der
unter das Fahrzeug nachströmenden Luft (20, 21, 22, 23) mittels zusätzlichen konstruktiven
Maßnahmen, wie beispielsweise Spoilern (10) oder Schürzen, zu reduzieren.
Um den Druckunterschied zu erzeugen, muss, wie bei den bekannten Verfahren, Energie
aufgewendet werden, wodurch die maximal erzielbare Geschwindigkeit und Reichweite
reduziert werden.
Es ist deshalb gemäß einer bevorzugen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, die Stärke
der durch die Räder erzeugten Luftströmung variabel zu gestalten.
Eine solche Variation der Stärke der Luftströmung kann beispielsweise, in bekannter Weise,
mittels Blenden, welche die Größe der Öffnungen in dei. Radscheibe regulieren, realisiert
werden.
Eine solche Vorgehensweise ist besonders in folgenden Situationen vorteilhaft:
1. Startvorgänge
Bei stark motorisierten Fahrzeug besteht das Problem, dass der Motor mehr Leistung
erzeugen kann, als die Räder auf die Straße übertragen können, was zum Durchdrehen
der Räder führt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein Teil dieser
überschüssigen Motorleistung dazu verwendet werden, um die Bodenhaftung zu
erhöhen und dadurch die auf die Straße übertragbare Leistung zu erhöhen.
II. Bremsvorgänge
Bei Bremsvorhängen kann, aufgrund der erhöhten Bodenhaftung, nicht nur die
Bremsleistung erhöht werden, sondern, da zur Erhöhung Bodenhaftung Energie
benötigt wird, wird hierdurch, die durch die Bremsen aufzunehmende Energie,
reduziert.
III. Kurvenfahrten
Bei Kurvenfahrten ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, aufgrund der
erhöhten Bodenhaftung, nicht nur eine höhere Geschwindigkeit in den Kurven,
sondern reduziert, beim dem Erhöhen der Bodenhaftung, die Bewegungsenergie.
Hierbei ist es gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Verfahrens vorgesehen, die Stärke der durch die Räder erzeugten Luftströmung in
Abhängigkeit vom Lenkungseinschlag zu variieren.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest ein Teil der
durch die Räder erzeugten Luftströmung über die Bremsen geführt wird, wodurch der Vorteil
einer zusätzlichen Kühlung der Bremsen erzielt wird.
