Fahrzeug mit Luftauslassöffnung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug mit zumindest ei ner Lufteinlassöffnung zum Einlassen von Umgebungsluft, zu mindest einer Luftauslassöffnung zum Auslassen der Umgebungs luft und einer mit der Lufteinlassöffnung und der Luftaus lassöffnung in Verbindung stehenden luftgekühlten Kühlein richtung zur Kühlung einer oder mehrerer Fahrzeugkomponenten.

Ein derartiges Fahrzeug ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 102013 217 628 Al bekannt. Bei dem vorbekannten Fahrzeug sind im Bereich der Luftauslassöffnung starr angebrachte Umlenkgitter vorhanden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug mit Luftauslassöffnung anzugeben, bei dem das Ausblasen von Umge bungsluft optimiert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge staltungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugs sind in Unteran sprüchen angegeben.

Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Luftauslass öffnung mit zumindest einer Leiteinrichtung ausgestattet ist, die verstellbar ist und selbsttätig oder von einer luftaus lassseitigen Verstelleinrichtung angetrieben bei Fahrt in Vorwärtsfahrtrichtung des Fahrzeugs in eine Vorwärtsfahrt stellung und bei Fahrt in Rückwärtsfahrtrichtung des Fahr zeugs in eine Rückwärtsfahrtstellung geschwenkt wird, die sich von der Vorwärtsfahrtstellung unterscheidet.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Fahrzeugs be steht darin, dass Leiteinrichtungen im Bereich der Luftaus lassöffnung verstellbar sind und somit fahrtrichtungsabhängig so eingestellt werden können, dass sie eine an die jeweilige Fahrtrichtung angepasste Leitwirkung erzielen können.

Vorteilhaft ist es, wenn die Leiteinrichtung oder zumindest eine der Leiteinrichtungen derart ausgerichtet wird, dass bei Fahrzeugfahrt die durch die Luftauslassöffnung ausgeblasene Umgebungsluft fahrtrichtungsabhängig jeweils entgegen oder zumindest überwiegend entgegen der jeweiligen Fahrtrichtung ausgeblasen wird. Durch Ausblasen entgegen der Fahrtrichtung lässt sich in vorteilhafter Weise eine Schubkraft in Fahrt richtung und damit eine Reduktion des Energieverbrauchs des Fahrzeugantriebs erreichen. Ist die Kühleinrichtung mit einem Lüfter zum Ansaugen und Ausblasen von Umgebungsluft ausge stattet, so reduziert die Ausblasrichtung entgegen der jewei ligen Fahrtrichtung die nötige Lüfterleistung, weil die aus geblasene Luft vom Fahrtwind mitgerissen wird; es können also in vorteilhafter Weise weniger leistungsstarke Lüfter einge setzt werden als bei einer anderen Ausblasrichtung.

Vorzugsweise weist die Leiteinrichtung oder zumindest eine der Leiteinrichtungen zwei Flächen auf, von denen eine sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch Rückwärtsfahrt die dem Fahrtwind zugewandte, luvseitige Fläche und die andere sowohl bei Vor wärtsfahrt als auch Rückwärtsfahrt die dem Fahrtwind abge wandte, leeseitige Fläche ist.

Bei einer als besonders vorteilhaft angesehenen Ausführungs variante ist vorgesehen, dass die oder zumindest eine der Leiteinrichtungen der Luftauslassöffnung schwenkbar ist und

- bei Vorwärtsfahrt in eine Vorwärtsfahrtschwenkposition, bei der die durch die Luftauslassöffnung ausgeblasene Um gebungsluft in Rückwärtsfahrtrichtung oder zumindest über wiegend in Rückwärtsfahrtrichtung ausgeblasen wird, ge schwenkt wird und

- bei Rückwärtsfahrt in eine Rückwärtsfahrtschwenkposition geschwenkt wird, bei der die durch die Luftauslassöffnung ausgeblasene Umgebungsluft in Vorwärtsfahrtrichtung oder zumindest überwiegend in Vorwärtsfahrtrichtung ausgeblasen wird.

Auch ist es vorteilhaft, wenn die Kühleinrichtung einen Lüf ter umfasst, der die Umgebungsluft von der Lufteinlassöffnung ansaugt und an der Luftauslassöffnung ausbläst, und zwar je weils mit einer höheren Strömungsgeschwindigkeit als die Fahrtgeschwindigkeit des Fahrzeugs unter Erzeugung einer das Fahrzeug antreibenden Schubkraft.

Die Kühleinrichtung umfasst vorzugsweise einen Wärmetauscher, der ein zum Kühlen von fahrzeugseitigen Betriebskomponenten vorhandenes Kühlmittel mit der über die Lufteinlassöffnung strömenden Luft abkühlt.

Die Luftauslassöffnung ist vorzugsweise an dem Fahrzeugboden angeordnet. Die bei Fahrzeugfahrt durch die Luftauslassöff nung ausgeblasene Umgebungsluft wird vorzugsweise entgegen der jeweiligen Fahrtrichtung oder zumindest überwiegend ent gegen der jeweiligen Fahrtrichtung - also vorzugsweise paral lel zum Fahrzeugboden oder im Wesentlichen parallel dazu (vorzugsweise mit einem Fehlwinkel von maximal ± 10° relativ zur Horizontalen bzw. zum Fahrzeugboden oder zur befahrenen Strecke) - in den Spalt zwischen dem streckenseitigen Boden und dem Fahrzeugboden ausgeblasen.

Alternativ kann die Luftauslassöffnung im Dachbereich ange ordnet sein.

Die Lufteinlassöffnung ist vorzugsweise mit einer oder mehre ren Leiteinrichtungen ausgestattet, die fahrtrichtungsabhän gig verstellbar sind und selbsttätig oder von einer luftein lassseitigen Verstelleinrichtung angetrieben fahrtrichtungs abhängig ausgerichtet werden.

Die oder zumindest eine der lufteinlassseitigen Leiteinrich tungen wird vorzugsweise geschwenkt, und zwar - bei Vorwärtsfahrt in eine Vorwärtsfahrtschwenkposition, bei der eine erste Fläche der lufteinlassseitigen Leitein richtung die luvseitige und eine zweite Fläche der luf teinlassseitigen Leiteinrichtung die leeseitige Fläche ist, und

- bei Rückwärtsfahrt in eine Rückwärtsfahrtschwenkposition, bei der die erste Fläche wieder die luvseitige und die zweite Fläche wieder die leeseitige ist.

Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Schienenfahrzeug.

Die Luftauslassöffnung ist bevorzugt an dem Schienenfahrzeug boden angeordnet. Die bei Fahrzeugfahrt durch die Luftaus lassöffnung ausgeblasene Umgebungsluft wird vorzugsweise ent gegen der jeweiligen Fahrtrichtung in den Spalt zwischen Gleisbett und Fahrzeugboden ausgeblasen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug in einer Seitenansicht bei Vorwärts fahrt,

Figur 2 das Fahrzeug gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht bei Rückwärtsfahrt,

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel für geeignete Leitein richtungen für das Fahrzeug gemäß den Figuren 1 und 2, wobei die Figur 3 sowohl die Vorwärts fahrtstellung als auch die Rückwärtsfahrtstellung der Leiteinrichtungen zeigt,

Figur 4 näher im Detail die Leiteinrichtungen gemäß Figur

3 bei Vorwärtsfahrt,

Figur 5 näher im Detail die Leiteinrichtungen gemäß Figur 3 bei Rückwärtsfahrt, Figur 6 das Fahrzeug gemäß Figur 1 in einer Draufsicht bei Vorwärtsfahrt, und

Figur 7 das Fahrzeug gemäß Figur 1 in einer Draufsicht bei Rückwärtsfahrt,

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische o- der vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet .

Die Figur 1 zeigt in einer schematischen Seitendarstellung ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Fahrzeug 10 bei Fahrt in Vorwärtsfahrtrichtung, die in Figur 1 mit einem Pfeil und dem Bezugszeichen VFR gekennzeichnet ist. Bei dem Fahrzeug 10 handelt es sich vorzugsweise um ein Schienenfahr zeug.

Das Fahrzeug 10 weist im Bereich einer Seitenwand 11 eine Lufteinlassöffnung 20 auf, die mit einer Kühleinrichtung 30 in Verbindung steht. Die Lufteinlassöffnung 20 ist mit luf teinlassseitigen Leiteinrichtungen 21 ausgestattet, die selbsttätig oder mittels einer in der Figur 1 aus Gründen der Übersicht nicht weiter dargestellten lufteinlassseitigen Ver stelleinrichtung fahrtrichtungsabhängig verstellbar sind. Bei den Leiteinrichtungen 21 handelt es sich vorzugsweise um Leitbleche .

Die Kühleinrichtung 30 ist mit einem Lüfter 31 ausgestattet, der im Betrieb Umgebungsluft U durch die Lufteinlassöffnung 20 ansaugt. Die Kühleinrichtung 30 dient zum Kühlen einer o- der mehrerer Fahrzeugkomponenten, von denen beispielhaft in der Figur 1 eine gezeigt und mit dem Bezugszeichen 40 gekenn zeichnet ist.

Ausgangsseitig ist die Kühleinrichtung 30 mit einer Luftaus lassöffnung 50 verbunden, die die über die Lufteinlassöffnung 20 von dem Lüfter 31 angesaugte Umgebungsluft U wieder in die Fahrzeugumgebung abgibt. Die Luftauslassöffnung 50 ist mit luftauslassseitigen Leiteinrichtungen 51 ausgestattet, die selbsttätig oder mittels einer in der Figur 1 aus Gründen der Übersicht nicht weiter dargestellten luftauslassseitigen Ver stelleinrichtung fahrtrichtungsabhängig verstellbar sind. Bei den Leiteinrichtungen 51 handelt es sich vorzugsweise um Leitbleche .

Die Figur 1 zeigt die Stellung der Leiteinrichtungen 51 bei Vorwärtsfahrt. Es lässt sich erkennen, dass die Leiteinrich tungen 51 die von dem Lüfter 31 ausgeblasene Umgebungsluft U entgegen der jeweiligen Fahrtrichtung, in Figur 1 also entge gen der Vorwärtsfahrtrichtung VFR, ausblasen, sodass die aus geblasene Umgebungsluft U einen Impuls bzw. eine Schubkraft FS erzeugt, die das Fahrzeug 10 antreibt.

Die in der Figur 1 gezeigte Stellung der Leiteinrichtungen 51 ist nicht nur mit Blick auf eine antreibende Schubkraft FS vorteilhaft, sondern sie verhindert auch, dass die ausgebla sene Umgebungsluft U senkrecht oder zumindest frontal auf den streckenseitigen Boden, der vom Fahrzeug 10 befahren wird, trifft. Handelt es sich bei dem Fahrzeug 10 beispielsweise um ein Schienenfahrzeug und bei dem streckenseitigen Boden um ein Gleisbett 60, so kann nämlich von dem Lüfter 31 ausgebla sene Luft zu Verwirbelungen und Schotterflug im Gleisbett 60 führen, wenn die Luft frontal oder zu frontal auf das Gleis bett 60 treffen würde; dies wird durch die Umlenkung bzw. die Leiteinrichtungen 51 in vorteilhafter Weise vermieden.

Die Figur 2 zeigt das Fahrzeug 10 gemäß Figur 1 bei Rück wärtsfahrt, also entlang der mit dem Pfeil und dem Bezugszei chen RFR gekennzeichneten Rückwärtsfahrtrichtung. Es lässt sich erkennen, dass bei Rückwärtsfahrt die Leiteinrichtungen 51 im Bereich der Luftauslassöffnung 50 selbsttätig oder von einer nicht weiter gezeigten Verstelleinrichtung umgestellt, beispielsweise verschwenkt, worden sind und nunmehr die von dem Lüfter 31 ausgeblasene Umgebungsluft entgegen der Rück wärtsfahrtrichtung RFR bzw. entlang der Vorwärtsfahrtrichtung VFR ausblasen, wodurch - analog zur Vorwärtsfahrtrichtung VFR gemäß Figur 1 - eine Schubkraft FS in der jeweiligen Fahrt richtung erzeugt wird.

Auch bei der Stellung der Leiteinrichtungen 51 gemäß Figur 2 wird in vorteilhafter Weise vermieden, dass die von dem Lüf ter 31 ausgangsseitig ausgeblasene Umgebungsluft U frontal auf das Gleisbett 60 trifft und zu einem Schotterflug führen kann.

Die Figur 3 zeigt näher im Detail ein Ausführungsbeispiel für eine vorteilhafte Ausgestaltung der Leiteinrichtungen 51, die im Bereich der Luftauslassöffnung 50 bei dem Fahrzeug 10 ge mäß den Figuren 1 und 2 eingesetzt werden können. Es lässt sich erkennen, dass die Leiteinrichtungen 51 jeweils bogen förmig sind und eine äußere bzw. konvexe Fläche und eine in nere bzw. konkave Fläche aufweisen.

Die Leiteinrichtungen 50 sind jeweils um eine Schwenkachse S schwenkbar, sei es selbsttätig oder durch eine angedeutete Verstelleinrichtung 70. Die Verstelleinrichtung 70 wird vor zugsweise von einem Fahrtrichtungssignal SF verstellt, das die jeweilige Fahrtrichtung anzeigt und beispielsweise von einem Fahrtrichtungssensor oder einer Fahrzeugsteuereinrich tung bereitgestellt werden kann.

In der Figur 3 ist mit gestrichelten Linien die Stellung der Leiteinrichtungen 51 für den Fall der in der Figur 1 gezeig ten Fahrt entlang der Vorwärtsfahrtrichtung VFR und mittels einer durchgezogenen Linie die Stellung der Leiteinrichtungen 51 bei Rückwärtsfahrt entlang der Rückwärtsfahrtrichtung RFR gemäß Figur 2 dargestellt.

Die Figur 4 zeigt nochmals in einer anderen Darstellung die Leiteinrichtungen 51 bei Fahrt entlang der Vorwärtsfahrtrich tung VFR. Es lässt sich erkennen, dass die Leiteinrichtungen 51 derart ausgerichtet werden, dass die konvexen Flächen 51a der Leiteinrichtungen 51 dem Fahrtwind W zugewandt sind und die konkaven Flächen 51b der Leiteinrichtungen 51 dem Fahrt wind W abgewandt sind. Die konvexen Flächen 51a bilden somit die luvseitigen Flächen und die konkaven Flächen 51b die lee- seitigen Flächen.

Darüber hinaus zeigt die Figur 4 das Umlenken der von der Kühleinrichtung 30 ausgestoßenen Umgebungsluft U mittels der konkaven, leeseitigen Fläche 51b der Leiteinrichtungen 51 derart, dass die Umgebungsluft U in Richtung bzw. entlang der Richtung des Fahrtwinds W und parallel zum Fahrzeugboden 12 geleitet wird.

Die Figur 5 zeigt die Ausrichtung der Leiteinrichtungen 51 bei einer Rückwärtsfahrt entlang der Rückwärtsfahrtrichtung RFR gemäß Figur 2. Es lässt sich erkennen, dass die Leitein richtungen 51 nun um die Schwenkachse S verschwenkt worden sind und daher weiterhin die konvexen Flächen 51a der Leit einrichtungen dem Fahrtwind W zugewandt sind. Die konkaven Flächen 51b der Leiteinrichtungen 51 liegen wieder leeseitig.

Durch das Umstellen bzw. Verschwenken der Leiteinrichtungen 51 wird also erreicht, dass stets die konvexen Flächen 51a die luvseitigen und die konkaven Flächen 51b die leeseitigen sind.

Darüber hinaus lässt die Figur 5 das Umlenken der von der Kühleinrichtung 30 ausgestoßenen Umgebungsluft entlang der Fahrtwindrichtung und parallel zum Fahrzeugboden 12 erkennen.

Die Figur 6 zeigt das Fahrzeug 10 gemäß Figur 1 bei Vorwärts fahrt entlang der Vorwärtsfahrtrichtung VFR in einer Drauf sicht. Es lässt sich erkennen, dass die Lufteinlassöffnung 20 im Bereich der Seitenwand 11 angeordnet ist und lufteinlass seitige Leiteinrichtungen 21 aufweist, die fahrtrichtungsab hängig verstellbar sind.

Bei der in der Figur 6 gezeigten Vorwärtsfahrtrichtung VFR sind die lufteinlassseitigen Leiteinrichtungen 21 derart aus- gerichtet, dass Fahrtwind W in die Lufteinlassöffnung 20 ein geleitet wird.

Die Figur 7 zeigt - ebenfalls in einer Draufsicht - das Fahr zeug 10 gemäß den Figuren 1 und 2 bei Rückwärtsfahrt entlang der Rückwärtsfahrtrichtung RFR. Es lässt sich erkennen, dass die lufteinlassseitigen Leiteinrichtungen 21 nun verstellt bzw. verschwenkt worden sind und wiederum in Richtung des Fahrtwindes W ausgerichtet sind, sodass der Fahrtwind W in die Lufteinlassöffnung 20 eingeleitet wird.

Auch bei den Leiteinrichtungen 21 wird durch das Verstellen erreicht, dass eine Fläche der Leiteinrichtungen stets die (bezogen auf den Fahrtwind W) luvseitige Fläche und die ande re Fläche stets die leeseitige Fläche ist.

Vorzugsweise sind die lufteinlassseitigen Leiteinrichtungen 21 jeweils gewölbt und weisen jeweils konkave luvseitige Flä chen und konvexe leesseitige Flächen auf, analog zu den luft auslassseitigen Leiteinrichtungen 51, wie sie beispielhaft im Zusammenhang mit den Figuren 3, 4 und 5 erläutert worden sind.

Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugszeichenliste

10 Fahrzeug

11 Seitenwand

12 Fahrzeugboden

20 Lufteinlassöffnung

21 Leiteinrichtungen

30 Kühleinrichtung

31 Lüfter

40 Fahrzeugkomponente

50 Luftauslassöffnung

51 Leiteinrichtungen

51a konvexe Fläche / luvseitige Fläche 51b konkave Fläche / leeseitige Fläche 60 Gleisbett 70 Verstelleinrichtung

FS Impuls / Schubkraft RFR Rückwärtsfahrtrichtung S Schwenkachse

SF Fahrtrichtungssignal U Umgebungsluft VFR Vorwärtsfahrtrichtung W Fahrtwind