CN101460821A - 用于模拟在风洞中测试车辆或其模拟体的地面效应的设备 - Google Patents

Abstract

一种用于模拟在风洞中测试车辆或者车辆模拟体的地面效应的设备，它包括车辆的停放表面，其上装有用于模拟地面的运动皮带(7)，这条皮带至少从车辆的一端到另一端在车辆的车轮之间延伸，同时，还装有安装在非常靠近主皮带(7)前部两侧的两条辅助运动皮带(8)，用于模拟车辆前轮的前方区域内的地面。

Description

用于模拟在风洞中测试车辆或其模拟体的地面效应的设备

技术领域

本发明涉及一种用于模拟在已知类型的风洞中测试车辆或者车辆模拟体的地面效应的设备，这种设备包括车辆的停放表面和循环运动皮带，所述皮带的顶面部分处于所述停放表面中，用于模拟从车辆的一端到另一端在车轮之间延伸的区域内的地面。

背景技术

例如，在WO 03/071248专利文献中，描述和说明了一种以上提到类型的设备。在风洞中进行测试时，设置在车辆下方的运动皮带是这样进行控制的，即，使它向着车辆的后端运动，以便能以尽可能接近真实情况的方式，模拟在车辆行驶时由于车辆的底面与地面之间的相对运动而造成的空气动力学效应。车辆所停放的平台配备有必要测量用的测力装置，并且要经常对平台进行预先布置，以使车辆处于正对着风的方向的任何水平方向上，因而使车辆能绕着垂直的中心轴线进行转动。

必须指出，在以上提到的现有专利文献中，所描述的装置设计成用于测试安装了正在运转的发动机并且传动装置也连接好了的汽车，因为这种装置装有若干个通过与汽车的电动机驱动的车轮配合能自由转动的辊子。然而，对于本发明的目的来说，所述方案，即便也算是一种现有技术，却并不是一种优选的技术方案。实际上，本发明是设计成专门应用在一种也是本技术领域已知类型的平台上的，在这种平台中设有用于使车辆的车轮转动的电动机驱动的装置，例如，辊子或皮带装置，而车辆的构架本身却借助于任何类型的支承装置保持在平台停放表面的固定位置上。因此，本发明特别适用于测试发动机已经拆卸下来的汽车，或者，一般说来，适用于测试任何类型的车辆，包括没有发动机的车辆，或者车辆模拟体。

发明内容

本发明的目的是改进以上所描述的这一类已知技术方案，具体的说，是提供一种能模拟完全符合真实情况的设备，即，能模拟完全符合汽车行驶时所受到的空气动力学效应，特别是地面效应的真实情况的设备。

为达到所述目的，本发明的主题是一种具有本说明书一开始已经提到过的全部特征的设备，其进一步的特征在于，所述设备还具有用于模拟所述地面的至少两条循环运动辅助皮带，这两条辅助皮带的顶面部分处于所述车辆的停放表面中，这两条辅助皮带在所述主运动皮带前部的两侧，以使它们能设置在所述汽车前轮前方的区域内。在本发明书中以及在所附的权利要求书中，术语“前”和“后”是用于表示在测试过程中相应的风冲撞对象时的方向。用于模拟地面的主皮带的前端，始终是在测试过程中首先与风冲撞的那一端，并且，通常总是处于测试中的车辆的前部。

由于以上所提到的特征，按照本发明的设备能够对汽车的空气动力学特性提供更加精确而可靠的数据，因为它能够把位于车轮前方的车辆底面这个区域内的地面效应也考虑进去。

必须注意，形成本发明主题的运动辅助皮带，只在不停放车辆车轮的区域中起模拟地面的作用，因而，它在定位与功能方面与已知技术方案有区别，在已知技术方案中，由电动机驱动的皮带是用于与车轮接触，并设计成影响车轮转动。具体的说，本发明的运动辅助皮带是设计成模拟处于车辆前部下方并处于车辆前轮前方的地面。迫切期望所述区域内的模拟尽可能接近真实情况，是因为假如所述区域受到“清洁”的动力气流，即不受到其它因素影响的动力气流的冲撞，并且，假如在所述区域中，特别是在高性能的汽车中，经常形成延伸到车辆整个宽度上的空气动力学表面，那么所述区域中的这种地面效应就具有相当重要的影响。

在优选实施例中，所述两条运动辅助皮带设置在非常靠近所述主运动皮带的两侧，其间的距离为几个毫米。

此外，优选的是，按照本身已知的特性，所述平台通常都设有电动机驱动的辊子或皮带装置，用于控制所述车辆车轮的转动，这种装置由一对前辊子或皮带和一对后辊子或皮带构成，它们可以沿着纵向和横向调节到隔开不同距离的位置上，以适应不同车辆的底盘和轮距。特别是，所述用于控制车轮转动的辊子或皮带的位置可以非常靠近所述用于模拟地面的主运动皮带的两侧，以便对于轮距比用于模拟地面的主皮带的宽度略大的汽车而言，也能够用主皮带覆盖汽车车轮之间的区域的实际整个宽度。

然而，如以上已经提到的，必须明确，设置成可能用于影响汽车车轮转动的电动机驱动的皮带，与本发明的运动辅助皮带，在定位与功能方面在总体上是不同的，后者是模拟处于汽车前轮前方的区域内的地面。

还有，在优选的实施例中，所述用于模拟地面的主皮带是在前辊子和后辊子的上方运行的。这条皮带由控制所述后辊子的电动机驱动。所述主皮带的前辊子从所述皮带接收运动，并将其传递到所述用于模拟地面的两条辅助皮带的前辊子，所述辅助皮带的前辊子与所述主皮带的前辊子同轴线并借助于可拆卸的连接接头与其转动联接。

此外，所述主皮带和各辅助皮带优选各自都设有用于调整皮带张力的装置，并设有为所述皮带的辊子导向的装置，以便修正皮带可能脱离正确位置的倾向。为此目的，所述主皮带的后辊子和各辅助皮带的后辊子各自都在端部安装有能够例如使用电动千斤顶或液压缸而沿着所述皮带纵向调整位置的两个支架，使得这两个支架的对称调节造成所述皮带张力的调整，而它们的非对称调节造成所述皮带的辊子的轴线绕着垂直轴线的转动，所述转动可被控制以用于修正所述皮带脱离其正确位置的倾向。

附图说明

本发明进一步的特点和优点将在下面参照附图的描述中呈现出来，但这些附图只是作为非限定性的例子。附图中：

图1是按照本发明的设备的整体立体图。

图2是图1中的一部分细节放大后的立体图。

图3是形成图1中平台的一部分的移动皮带组的立体图。

具体实施方式

图1中，附图标记1指的是用于在风洞中测试汽车的整个平台，它具有停放表面2。这种平台是按照其已知的方式预先布置的，即，借助于把许多周边上的轮子3安装在固定框架5上的圆形轨道4上，使得轮子能够绕着垂直的中央轴线转动，从而使得停放在平台上的汽车的方向能够正对着风的方向。也是按照其的已知方式，这种设备还配备有测力装置(它与将在下文中描述的辊子6连接)，其能够测量测试过程中汽车所受到的力。

在本说明书和附图中，不再详细描述这种平台各部件的详细结构，因为，上面已经说过，在本发明的范围内，这些部件可以用任何已知的方法制造，因为这些零件本身没有落入本发明的保护范围内。

平台1还设有用电动机驱动的两对前、后辊子6(也示于图2)，这两对辊子设计成用于当汽车的车架通过设在它下方的任何类型的支承件(图未示)而保持固定在平台上时，来控制汽车车轮的转动，这些辊子也都是根据已知技术设计的。这些辊子6可以沿着纵向和横向调节到隔开不同距离的位置上，以适应不同车辆的底盘和轮距。特别是，这些用于控制车轮转动的辊子可以位于非常靠近用于模拟地面的主运动皮带的两侧(见图2)，以便对于轮距比用于模拟地面的主皮带的宽度略大的汽车而言，也能够用主皮带覆盖汽车车轮之间的区域的实际整个宽度。

同样，控制辊子6的电动装置、调节轮子底座与辊子6的轨道的装置以及控制所述调节装置的电动装置的详细构造，都不在这里描述，因为这些装置都可以按照任何已知的方式制成，而且还因为，在附图中取消这些细节，能更快而且更容易地理解附图。

循环运动皮带7的顶面部分(在图3中能清楚地看到它的整体)设置在停放表面2的区域内，在汽车的各个车轮之间，并且从汽车的一端延伸到另一端，其中这个区域设定在汽车的下方。皮带7的顶面部分设置成与停放表面2齐平，并且实际上沿着直径延伸通过平台1的延伸部分，以便保证覆盖停在平台上的汽车的整个长度。

在进行测试时，启动运动皮带7使它运转，于是它的顶面部分便向着它的后端方向(即，图3中的箭头V的方向)运动。

活动皮带7的作用是模拟空气动力学效应，这种效应是当汽车在实际行驶时由于汽车的底面与地面之间的相对运动所造成的。

按照本发明，为了更好地模拟所述效应，在所述平台上设置了两条辅助循环运动皮带8，这两条皮带设置在主运动皮带7前部的两侧。与主运动皮带7一样，这两条辅助运动皮带8的顶面部分也处于停放表面2中，并且与所述停放表面齐平，这就意味着，主运动皮带7与辅助运动皮带8的顶面部分基本上互相处于同一个平面上。

在图3中所示的优选实施例中，主运动皮带7与辅助皮带8的前辊子同轴线设置，所以，从上方看起来，这一组三条皮带形成了T型构造。这两条辅助皮带也用下述方式控制得使它们的顶面部分向它们的后端运动(见图3中的箭头V)：使得能模拟作用在设定于汽车前轮前方的汽车底面区域内的地面效应。实际上，在图1中可以看到，这两条皮带8都位于辊子6与汽车的前轮接触的区域的前方。

在本文所描述的优选实施例中，用于模拟地面的主皮带7也是由控制其后辊子的电动机9驱动的。主皮带的前辊子从皮带7接收运动，并将其传送到两条辅助皮带8的前辊子，这两个前辊子与主皮带的前辊子同轴线，并且借助于任何已知类型的可拆卸的(excludable)连接接头(图未示)与其转动联接。这样，就用简便而有效的方法使得三条皮带的平移速度始终相同。

此外，在所描述的优选实施例中，主皮带和各条辅助皮带还各自设有调整皮带张力的装置，和为皮带的辊子导向的装置，以便修正皮带可能脱离正确位置的倾向。为此目的，在主皮带7的后辊子和各辅助皮带的后辊子的端部安装有两个支架，这两个支架的位置可以用电动千斤顶或液压缸10、11沿着皮带纵向来调节，使得这两个支架的对称调节造成皮带张力的调整，而它们的非对称调节造成辊子的轴线绕着垂直轴线转动，控制这种转动就能够修正皮带脱离其正确位置的倾向。在所描述的实施例中，控制安装皮带7的后辊子的构件的千斤顶/液压缸11的动作，还使得电动机9与所述构件一起运动，其中这台电动机安装在这个构件上，并通过皮带传动与后辊子连接。

按照本发明的另一个重要特点，这两条辅助皮带8设置成非常靠近主皮带7的两侧，其间的距离只有几个毫米。这样，能使模拟处于车轮前方的表面区域内的地面效应的效果最佳。

必须注意，使车轮转动的辊子或者皮带，都与测力装置(平衡器)连接，因而，车轮/辊子的应力是系统内部的应力，它不会影响空气动力学测量值的准确性。所述三条皮带，即，一条中央皮带7和两条侧面皮带8，都不连接在平衡器上，而是由转动的平台支承，以防止作用在皮带上的空气动力学压力被平衡器所测得，并解释成为抬高车辆的力量。

当然，以上所描述和说明的结构细节和实施例仅是作为例子，在不脱离本发明的范围的前提下，可以在很宽广的范围内改变这些结构细节和实施例，而不会损害本发明的原理。

具体的说，用于控制皮带运动的电动机和传动装置的结构和布置方式，可以是任何类型的结构和布置方式。还可以设想把控制主皮带和辅助皮带的电动机分开设置。还有，关于测力平台构造的细节以及运动皮带的任何进一步结构上的细节，都可以相对于所描述的实施例在很大的范围内变化。

还有，本发明并不排除下述设想的可能性，即，在以上所描述的两条辅助皮带8之外，再增加若干条用于模拟汽车底面其它区域相应位置上的地面效应的辅助皮带。

此外，上面已经提到，也可以设置电动机驱动的皮带，代替电动机驱动的辊子，来控制汽车的轮子。

最后，本发明还可适用于以下对汽车进行测试的平台，其中汽车的发动机正在运转，而且发动机正驱动着车轮转动，不过，在这种情况下，由于本发明中预先设置的辅助皮带的原因，也能更好地模拟地面效应。

Claims (12)

1.一种用于模拟在风洞中测试车辆或者车辆模拟体的地面效应的设备(1)，所述设备包括：

车辆的停放表面(2)；以及

循环运动皮带(7)，它的顶面部分处于所述停放表面(2)中，所述皮带用于模拟从车辆的一端到另一端在车轮之间延伸的区域内的地面；

所述设备(1)的特征在于：它包括用于模拟所述地面的至少两条循环运动辅助皮带(8)，这两条辅助皮带的顶面部分处于所述车辆的停放表面(2)中，这两条辅助皮带在用于模拟所述地面的主运动皮带(7)前部的两侧，以使它们能设置在所述汽车前轮前方的区域内。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述两条辅助皮带(8)设置在非常靠近所述主皮带(7)的两侧，其间的距离为几个毫米。

3.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述停放表面设有电动机驱动的辊子或皮带装置(6)，用于当所述车辆的车架通过停放在设有停放表面的支承件上而保持在所述平台上的固定位置时来控制所述车辆车轮的转动，所述电动机驱动的装置包括一对前辊子或皮带(6)和一对后辊子或皮带(6)，它们可以沿着纵向和横向调节到隔开不同距离的位置上，以适应不同车辆的底盘和轮距。

4.如权利要求3所述的设备，其特征在于，所述用于控制车轮转动的辊子或皮带(6)的位置可以非常靠近所述用于模拟地面的主运动皮带(7)的两侧。

5.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述主皮带(7)和辅助皮带(8)由一台电动机控制。

6.如权利要求5所述的设备，其特征在于，所述用于模拟地面的主皮带(7)在前辊子和后辊子的上方运行，所述皮带由控制所述后辊子的电动机(9)驱动，并且，所述主皮带(7)的前辊子从所述皮带(7)接收运动，并将其传递到所述用于模拟地面的两条辅助皮带(8)的前辊子，所述辅助皮带(8)的前辊子与所述主皮带(7)的前辊子同轴线并与其转动联接。

7.如权利要求6所述的设备，其特征在于，所述辅助皮带(8)的前辊子借助于可拆卸的连接接头与所述主皮带(7)的前辊子联接。

8.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述主皮带(7)和/或各辅助皮带(8)都设有用于调整皮带张力的装置(10、11)。

9.如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述主皮带(7)和/或各辅助皮带(8)都设有用于在水平面上为所述皮带的辊子之一导向的装置(10、11)。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述辅助皮带(8)与所述主皮带(7)之间的一个或多个后辊子在端部安装有能够沿着所述皮带纵向调节位置的两个支架，使得这两个支架的对称调节造成所述皮带张力的调整，而它们的非对称调节造成所述皮带的辊子的轴线绕着垂直轴线的转动，所述转动可被控制以用于修正所述皮带脱离其正确位置的倾向。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，设有用于控制所述后辊子的两个端部的纵向位置的电动千斤顶或液压缸(10、11)。

12.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述用于模拟地面的主皮带(7)的后辊子安装在可定向的构件上，所述构件还带有用于驱动所述辊子的电动机(9)。

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