CN101557956A - 用于卡车驾驶室的辅助冷却器和设有冷却构件的车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆，诸如重型车辆，该重型车辆例如为卡车，该车辆包括：具有包括风挡(3)和边缘区域(4)的前侧(2)和车顶(5)的驾驶室(1)以及包括冷却系统的驱动装置，其中所述车辆设有至少一个辅助冷却构件(6)，该至少一个辅助冷却构件(6)包括至少一个冷却元件(7)和进气件(8)，其中该冷却构件的至少一部分从前侧(2)突出，以利用当车辆向前移动时与前侧(2)大体上平行地流动的总体气流的至少一部分。在优选实施例中，至少一个外部面板(9)安装为覆盖冷却构件(6)的冷却元件(7)，且优选地此外部面板(9)是遮阳板(10)或灰尘偏导装置(11)。由此，实现了明显的附加冷却而不改变卡车的总体外观和设计，并因此也保持在车辆的尺寸要求内。

Description

用于卡车驾驶室的辅助冷却器和设有冷却构件的车辆
技术领域
本发明涉及一种车辆，诸如重型车辆，该重型车辆例如为卡车，该车辆包括具有包括风挡和边缘区域的前侧以及车顶的驾驶室，以及包括冷却系统的驱动装置。
背景技术
大多数轿车和卡车通过前方的进气件实现发动机的冷却，该进气件通常为格栅的形式，与紧靠该格栅后方放置的大型散热器组合。通常使用液体冷却，使得散热器连接到沿气缸体走向的流体通道，从而允许与发动机进行热能交换。
从JP61150823中已知对增加另外的冷却能力的努力，其中另外的散热器安装在卡车驾驶室的车顶上的导流板内。从DE3916692中已知有类似的设计，其中另外的散热器定位在由多个翼片(flaps)构成的导流板后方。然后能够调整这些翼片之间的相对距离，以允许空气穿过翼片之间的间隙。最后，在EP1426577中有另一种设计，其中散热器也安装在卡车驾驶室的导流板内。
目前的卡车具有有限的冷却能力，因为没有可用于安装大型散热器的空间且现有散热器的风扇功率的增加导致伴生的损失和增加的噪声。预期来自发动机的排热随着对更大发动机的开发而增加。此外，未来对于废气排放的法规要求也预期增加发动机的排热。提供另外冷却的现有技术的一个限制是需要导流板，从而占据了额外空间，这可能是不希望的。此外，在许多情况下希望允许驾驶室在内侧尽可能高地延伸，例如为了具有升高的车顶部分，因此如果此空间被另外的冷却系统占用则是不希望的。因此，提供用于另外的冷却的紧凑型解决方案而不增加车辆的尺寸是本发明的目的。
本发明的发明人已认识到，绕车辆前部的角部或边缘区域的空气流特别适合于冷却。
发明内容
因此，本发明包括设有至少一个辅助冷却构件的车辆，该辅助冷却构件包括至少一个冷却元件和进气件，其中该冷却构件的至少一部分从车辆的前侧突出，以利用当车辆向前移动时与该前侧大体上平行地流动的总体气流的至少一部分。
因此，能够以相对小的散热器单元实现卡车等内的内燃机的明显的附加冷却。此外，如将在下文中论述的，本发明提供了将散热器放置在诸如遮阳板或灰尘偏导装置(dirt deflector)的现有的外部面板后方的可能性。因此，实现了明显的附加冷却而不改变卡车的总体外观和设计，并因此也保持在车辆的尺寸要求内。
在优选实施例中，至少一个外部面板沿着冷却构件的边缘安装。此外部面板可以用于引导绕该冷却构件的空气，并且它也可以用于保护该冷却构件免于道路碎屑。优选地，该外部面板是位于风挡上方并紧邻该风挡放置在边缘区域内或部分覆盖该风挡的遮阳板。在另一个实施例中，该外部面板是放置在边缘区域内的至少一个灰尘偏导装置。在又一个实施例中，车辆的前侧也包括带有前部分的升高的车顶部分，所述前部分包括边缘区域，其中冷却构件安装在所述升高的车顶部分的前部分上。
在任何所述实施例中，都可允许外部面板延伸超过边缘区域，例如延伸到车辆的端部。这将允许利用在车辆向前移动时由于车辆后方降低的空气压力所导致的抽吸。在优选的实施例中，冷却构件大体上沿着外部面板的上游边缘安装。然而，以下在一些情况下可能是有利的：使冷却构件被外部面板覆盖且距外部面板的上游边缘一定距离安装，使得所述边缘有效地构成用于冷却构件的进气件的至少一部分。这允许将冷却构件安装在卡车的侧面或顶部上的可能性，同时仍捕获在车辆向前移动时与前侧大体上平行地流动的气流。
在不同的实施例中，车辆包括卡车驾驶室，该卡车驾驶室带有在风挡前方延伸的升高的车顶部分，其中至少一个冷却构件具有安装在所述升高的车顶部分内的进气件，使得所述进气件大体上垂直于当车辆向前移动时与前侧大体上平行地流动的总体气流。在本实施例中，在其中该升高的车顶被延长而同时用作遮阳板的公知设计中，利用了在边缘区域内的合适气流。应当理解，能够将前述实施例与此类型的升高的车顶组合使用。
在上述优选实施例中，冷却构件包括至少一个冷却元件，该冷却元件在气流的总体方向和所述冷却元件的总体表面之间具有从1度至179度范围内的角度。此角度可以从90度增加或减少以增加冷却元件的面积，同时仍维持垂直于气流的即从卡车延伸开的范围。
在优选实施例中，冷却构件包括两个或多个冷却元件，其中至少两个冷却元件相对于总体气流串联放置。放置在第一元件后方的冷却元件利用在空气已经过所述第一冷却元件之后剩余的可用冷却。然而，也可能有利的是使冷却构件包括两个或多个冷却元件，其中至少两个冷却元件相对于总体气流并联放置。可以这样做以允许冷却元件的简单连接性，或因为这对于阻力和气流管理是有利的。应当理解，冷却元件的构造可以是串联和并联放置的组合。此外，应当理解，每个冷却元件在气流的总体方向和所述冷却元件的总体表面之间的角度可以不同。
在优选实施例中，冷却构件内的冷却元件串联地热连接，但它们也可以并联地热连接，或并联和串联相结合。最后，在优选实施例中，已注意引导气流以保证与冷却构件的最大的热能交换。这可以例如是阻止空气在角部开口等内经过。
本发明还涉及根据权利要求19所述的车辆，优选为诸如卡车的重型车辆。通过提供使用遮阳板来容纳具有诸如散热器或换热器的至少一个冷却元件的冷却构件的车辆，已存在的部件能够用于另一个功能，即遮阳板也能够用于增加冷却能力，这是非常成本有效的。
遮阳板的空间和形状都能够用于增加冷却构件的冷却能力，并因此增加车辆的总冷却能力。通过冷却构件产生的附加的冷却能力能够例如用于冷却车辆的发动机、发动机舱或布置在该发动机舱内的部件，或用于冷却车辆上的任何其他部件。
遮阳板优选地邻近风挡布置在驾驶室前方上，或换句话说，紧邻地位于风挡上方来布置，且在驾驶室的车顶下方或至少在驾驶室的最高点下方的位置处。因此，与具有布置在驾驶室车顶上的相应冷却装置的车辆相比，能够增加驾驶室内可用的高度和空间，同时保持驾驶室的最大(允许)高度。遮阳板能够包括限定用于容纳冷却构件的空间的面板或其他壳体。遮阳板的向下指向的进气件优选布置为接收并利用与驾驶室前方大体上平行且沿着驾驶室向上流动的气流。强调的是，在下文中描述的具有至少一个冷却元件的冷却构件的任何实施例都能够用在根据本发明的车辆的遮阳板内。
附图说明
下面，参考附图更详细地描述本发明，其中：
图1示出了以平头驾驶室示例出的重型车辆的前部分的透视图。
图2示出了图1所示的平头驾驶室的正视图。
图3示出了以长头驾驶室示例出的重型车辆的前部分的透视图。
图4示出了以虚线轮廓框限定的冷却构件和相对于气流串联地布置的冷却元件的例子的透视图。
图5示出了以虚线轮廓框限定的冷却构件和相对于气流并联地布置的冷却元件的例子的透视图。
图6示出了根据本发明的优选实施例的带有安装在遮阳板后方的冷却构件的平头驾驶室的俯视图。
图7示出了根据本发明的优选实施例的带有安装在两个灰尘偏导装置后方的冷却构件的平头驾驶室的俯视图。
图8示出了带有升高的车顶部分和安装在该升高的车顶部分的前方上的冷却构件的平头驾驶室的前部分的透视图。
图9示出了沿着该升高的车顶部分安装有外部面板的平头驾驶室的侧视图，其中该外部面板覆盖两个冷却构件。
图10示出了包括在风挡前方延伸的升高的车顶部分的平头驾驶室的侧视图，其中用于安装在该升高的车顶内的冷却构件的进气件放置在该升高的车顶部分的延长部分内。
图11示出了根据优选实施例的实际实施方式的侧视图，其中冷却构件被遮阳板覆盖。
具体实施方式
参考图1至3，示出了车辆的驾驶室1、前侧2、风挡3、边缘区域4和车顶5。图1示出了用于平头驾驶室的各部件，而图3示出了长头驾驶室上的相同部件。此外，示出了如遮阳板10和灰尘偏导装置11的外部面板9的例子。
图4和图5示出了应用在本发明内的冷却构件6的构造的例子。该冷却构件被限定为一轮廓框，该轮廓框封装有用在本发明中的一个或多个冷却元件7，其中可以理解，冷却元件不需要从冷却构件的一侧延伸到另一侧。冷却元件7可以是根据现有技术中公知的方法所构造的散热器，例如用于当气流经过散热器时使气流方向或多或少地不变，或者在一定程度上改变该气流。后一种方法对于增加与冷却元件的热相互作用以及通过气流提供上升或下降力是有利的。冷却构件6的垂直于总体气流方向17的底侧限定了用于冷却构件6的进气件。除此限定之外，还可以将：冷却构件距外部面板的上游边缘15一定距离安装(在图9中示出)，或进气件安装在延伸经过风挡3的升高的车顶部分12内(在图10中示出)。
此进气件8可以直接接近气流或可以是现有技术中公知的格栅型结构，该结构包括盖板内的孔或缝隙。这种格栅型结构可以提供多种功能，例如过滤空气以保护冷却元件7，以避免驾驶员或维修人员意外触及冷却元件，和/或改进车辆的外观。每个冷却元件7以总体气流方向17和冷却元件7的总体表面之间的角度16放置。该角度16可以在1度至179度的范围内，其中该角度可以从90度增加或减小以增加冷却元件7的面积，同时仍维持垂直于气流的范围。
在图4中，根据优选实施例，两个冷却元件7布置为相对于气流一个跟着另一个，即冷却元件7相对于总体气流17串联放置。这样做是为了通过利用在空气已经过第一(相对于总体气流方向)冷却元件7之后剩余的可用冷却来改进冷却效果。此外，根据本发明，冷却元件与气流的总体方向成不同的角度16，以提高常规遮阳板设计后的装配。
在图5中示出冷却元件的另一个实施例。在此，冷却元件7相对于总体气流17并联放置，这在一些情况下可以提供更好的气流和/或与冷却元件7的更简单的热连接性(thermal connectivity)。
在图6和图7中，示出了平头驾驶室的俯视图。在图6中，根据优选实施例，冷却构件6在车辆2的前表面上安装在遮阳板10后方。在图7中，根据本发明的另一个优选实施例，两个冷却构件6安装在两个灰尘偏导装置11后方。
在图8中，该车辆示出为带有升高的车顶部分12的平头驾驶室1。在图8中，该升高的车顶部分12示出为卡车驾驶室1的整体部分，但也可以是现有技术中公知的导风板，或二者的组合。该升高的车顶部分包括前部分13，该前部分被认为是车辆前侧的子部分。取决于设计，尤其是在该升高的车顶部分是导风板的情况下，此前部分13可延伸到卡车驾驶室1的背后。升高的车顶部分12的前部分13包括边缘区域14，该边缘区域14被认为是用于卡车驾驶室的边缘区域14的子部分。在图8中示出了本发明的另一个实施例，其中冷却构件6(不可见)在该升高的车顶部分12的前部分13上安装在外部面板9的后方。然而，类似于其他实施例，冷却构件也可以安装在沿着该升高的车顶部分的顶部或侧面的边缘区域内。
图9示出了带有升高的车顶部分12的平头驾驶室1的侧视图。该图示出安装外部面板9的构思，使得该外部面板9延伸超过边缘区域，在这种情况下延伸到驾驶室1的端部。此外，图9也示出大体上沿着外部面板的上游边缘15安装冷却构件7或距离该上游边缘15一定距离安装的构思，使得所述上游边缘构成所述冷却构件的进气件8的一部分。这种构造允许冷却构件的更灵活的定位，同时仍利用当车辆向前移动时与前侧2大体上平行地流动的气流。应当理解，延长外部面板的构思可应用于边缘区域的所有部分，例如通过沿着车辆的侧面延长灰尘偏导装置。
图10示出本发明的又一个实施例，其中车辆1包括在风挡3前方延伸的升高的车顶部分12。在此构造中，车辆可以通过上述的任何实施例来配备有另外冷却。然而，升高的车顶的经过风挡3的延伸部允许形成本发明的另一个实施例，这通过将冷却构件的进气件8定位在该升高的车顶部分12的延伸经过风挡3的部分内来实现。在此实施例中，冷却构件的冷却元件(未示出)可以定位在升高的车顶部分12的内侧，以及定位在车辆上的其他位置上。
图11示出根据优选实施例的实际实施方式，其中冷却构件6被遮阳板10覆盖。该图示出了驾驶室1的侧视图，该驾驶室1带有前侧2、风挡3和车顶5。遮阳板10形式的外部面板9安装为部分覆盖风挡3。作为冷却构件6的一部分的冷却元件7安装在遮阳板10后方。为了允许合适的装配，冷却元件以相对于总体气流17大约35度和65度的角度16定位。这些角度仅作为例子给出，且对于本领域普通技术人员来说将显而易见的是：存在用于将冷却元件装配在遮阳板后方的多种构造。
以上已参考多个实施例的例子描述了本发明。然而，通过本发明，认识到可以提供这些实施例的变体而不偏离如权利要求中所限定的本发明的范围。

Claims (19)

1.一种车辆，诸如重型车辆，该重型车辆例如为卡车，包括：
驾驶室(1)，所述驾驶室(1)具有包括风挡(3)和边缘区域(4)的前侧(2)，车顶(5)，以及
包括冷却系统的驱动装置，其特征在于：
所述车辆设有至少一个辅助冷却构件(6)，所述至少一个辅助冷却构件(6)包括：
至少一个冷却元件(7)，和
进气件(8)，
其中所述冷却构件的至少一部分从所述前侧(2)突出，以利用当所述车辆向前移动时大体上平行于所述前侧(2)流动的总体气流的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中至少一个外部面板(9)安装为覆盖所述冷却构件(6)的所述冷却元件(7)。
3.根据权利要求2所述的车辆，其中所述外部面板是位于所述风挡(3)上方并大体上与该风挡紧邻的遮阳板(10)。
4.根据权利要求2所述的车辆，其中所述外部面板是与所述风挡(3)至少部分重叠的遮阳板(10)。
5.根据权利要求2所述的车辆，其中所述外部面板是边缘区域(4)内的至少一个灰尘偏导装置(11)。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的车辆，其中所述前侧(2)包括升高的车顶部分(12)，所述升高的车顶部分(12)带有包括边缘区域(14)的前部分(13)，且其中所述冷却构件(6)安装在所述升高的车顶部分(12)的前部分(13)上。
7.根据权利要求2至6的任一项所述的车辆，其中所述外部面板延伸超过所述边缘区域(4、14)。
8.根据权利要求2至6的任一项所述的车辆，其中所述外部面板延伸超过所述边缘区域(4、14)并延伸到所述车辆的端部。
9.根据权利要求2至8的任一项所述的车辆，其中所述冷却构件大体上沿着所述外部面板的上游边缘(15)安装。
10.根据权利要求2至8的任一项所述的车辆，其中所述冷却构件被所述外部面板覆盖且距所述外部面板的所述上游边缘(15)一定距离安装，使得所述边缘有效地构成用于所述冷却构件(6)的所述进气件(8)的至少一部分。
11.根据前述权利要求的任一项所述的车辆，包括卡车驾驶室(1)，所述卡车驾驶室(1)带有在所述风挡(3)前方延伸的升高的车顶部分(12)，其中至少一个冷却构件具有安装在所述升高的车顶部分(12)内的进气件(8)，使得所述进气件(8)大体上垂直于当所述车辆向前移动时与所述前侧(2)大体上平行地流动的总体气流。
12.根据前述权利要求的任一项所述的车辆，其中所述冷却构件(6)包括至少一个冷却元件(7)，所述冷却元件(7)在气流(17)的总体方向和所述冷却元件的总体表面(18)之间具有从1度至179度范围内的角度(16)。
13.根据权利要求12所述的车辆，其中所述冷却构件包括两个或多个冷却元件，在所述车辆中，至少两个冷却元件相对于所述总体气流(17)串联放置。
14.根据权利要求12或13所述的车辆，其中所述冷却构件包括两个或多个冷却元件，在所述车辆中，至少两个冷却元件相对于所述总体气流(17)并联放置。
15.根据权利要求13或14所述的车辆，包括两个或多个冷却元件，在所述车辆中，至少两个冷却元件与所述气流(17)的总体方向成不同的角度(16)。
16.根据权利要求12至15的任一项所述的车辆，其中至少两个冷却元件串联地热连接。
17.根据权利要求12至16的任一项所述的车辆，其中至少两个冷却元件并联地热连接。
18.根据前述权利要求的任一项所述的车辆，其中所述进气件的气流被限制为流过所述冷却构件。
19.一种车辆，包括具有前侧(2)的驾驶室(1)，所述前侧(2)包括风挡(3)，所述车辆设有布置在所述风挡上方的遮阳板(10)，其特征在于：具有至少一个冷却元件(7)的冷却构件(6)布置在所述遮阳板(10)内，以利用当所述车辆向前移动时沿着所述前侧(2)流动的气流的至少一部分，从而增加所述车辆的冷却能力。
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C10 Entry into substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20091014