CN102470897B - 具有挡风玻璃和车身支柱的汽车 - Google Patents
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Abstract
按照本发明的汽车(2),在挡风玻璃(4)的侧向的端部区段(8)与邻接的A-柱(10)之间设置有缝隙状的开口(20),汽车行驶时,空气(30)穿过该开口流动。由此,减少了在汽车的侧面区域内损失巨大的涡流的构造。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有挡风玻璃的汽车,在挡风玻璃的侧向的端部区段处设置有车身支柱。
背景技术
这类汽车是普遍已知的,并且具有多个车身支柱,各车身支柱构成所谓的“温室座舱(Greenhouse)”,亦即乘客室在车身腰线上方的区域。在行驶时,在该已知的汽车上,由于气流的偏转而在前面的车身支柱的区域内发生流体分离现象,该前面的车身支柱在下文中也称为A-柱。这里产生的分离区,又称为“A-柱-涡流”,按照挡风玻璃的倾斜和/或弯曲情况而具有不同强度的表现。挡风玻璃相对于水平面越陡和/或挡风玻璃弯曲度越小,分离区就越大。分离区在涡流核心产生具有很高负压的旋涡,并且因此在温室座舱区域内产生有害的流动损失,该流动损失则会导致后桥升力和汽车的cw值的提高。旋涡主要是出现在A-柱的下面及中间的区域内,即在通常安置外后视镜的区域内。
发明内容
本发明的目的在于,改善这类汽车的空气动力学特性。
这个目的通过具有挡风玻璃的汽车来实现,在该挡风玻璃的侧向的端部区段处设置有车身支柱,在挡风玻璃的至少一个侧向的端部区段和邻接的车身支柱之间设置有纵向延伸的开口,空气能在汽车行驶时穿过该开口流动。
本发明的核心思想在于:通过在挡风玻璃和车身支柱之间设置开口,而能够在汽车的挡风玻璃的至少一个侧向的端部区段实现“通流”。通过这个开口来疏导在汽车行驶时所出现的气流(“行驶风”)。由此,气流被以确定的方式引回到紧贴温室座舱的环流中。因此,A-柱处开口的通流就使得汽车侧面区域中的分离区减小。由此削弱了A-柱区域内的旋涡,从而减小了汽车的cw值,并使后桥升力最小化。此外还改善了配置在A-柱区域内的外后视镜的环流。
而公知的是,将绕着汽车流动的空气导引至后窗玻璃的侧向的端部区段和后面的车身支柱(又称“C-柱”)之间。这一点例如已在Ferrari599GTB车和Ford losis Max概念车中实现。在已知的汽车中,C-柱却只是作为空气引导元件来起作用,该空气引导元件将气流引向后窗玻璃和/或后盖板或者行李舱盖的方向,目的是实现在汽车尾部区域内气流尽可能长地贴靠,以及由此减小在后窗玻璃区域内流动死区的大小。因此,已知的汽车不能给出对于本发明解决方案的任何启示。
所述开口是较为狭长的,并且沿着A-柱的走向纵向延伸,即构造为细缝或缝隙的形式。优选的是,在挡风玻璃的右边和左边的端部区段处各设置一个开口。然而,不言而喻,只在汽车一侧设置开口也是可能的。
开口的大小可以沿着A-柱的高度延伸方向保持不变。优选地,开口的宽度向上逐渐减小,从而按照向上变窄的槽道的方式为流动空气提供了通路。当然,开口的宽度另外也可以沿着A-柱的走向作变化。
开口优选在A-柱的下端处、即所谓的A-柱-根部处起始,并且优选向上到达A-柱高度延伸的大约中间位置,因为在这个区域,环流的空气会产生特别强的旋涡。但是开口也可以继续向上延伸。
优选地,槽道状的开口连续地从A-柱-根部向上延伸。当然,也可通过在侧向的端部区段和A-柱之间设置一个或多个横杆(例如为了提高A-柱的刚性),而使得用于流动空气的通路实现为两个或多个彼此交界的开口。这些横杆例如可以与挡风玻璃粘合,或通过挡风玻璃上的贯通孔与之螺钉连接。
优选地,A-柱构造为机翼剖面(Tragflügelprofil,翼型)。在机翼剖面中,在前缘上构成了负压区(“抽吸尖端(Saugspitze)”),该负压区产生与行驶方向反向的作用力,并由此总体上减小了汽车的空气阻力。
A-柱优选构造为具有封闭式横截面的空心体。特别地、但并非仅仅针对于不具备承载功能的A-柱(见下文解释),也可在挡风玻璃上连接一种敞开式的型材(剖面)。
A-柱的横截面形状和/或横截面面积的大小可沿着A-柱的走向保持不变,或可沿着A-柱变化。在A-柱的横截面是机翼剖面方式的情况下,机翼剖面的弦相对于汽车的横向和/或水平面所成的角度可以沿着A-柱的高度延伸方向保持不变或者有变化。在角度变化的情况下,实现了一种扭曲的A-柱。
通过A-柱的这种几何设计结构,可以对相关汽车各自的流动拓扑特性进行适配。在测量(风道、行驶试验)或数字模拟的基础上实行几何设计。
就本发明而言,所说“A-柱”的概念应理解为连接于挡风玻璃侧向端部区段处的全部机构/装置。因此,本发明也包括那些不具备承载功能的元件。这类元件例如构造为具有流动引导特性(“层”)的包围件/外饰件。因为它们不具备承载功能,所以无需将它们连结到汽车的前盖板区域或汽车顶板上。当然,在带有这类非承载性元件的汽车中必须设置别的承载性元件。这个替代设置的承载性元件例如可以由所谓的“笼架”构成,就像例如由旅行运动车所知的那样。该笼架的一个构件是设置在挡风玻璃的后面,并且与汽车车身的底板固定连接。这样挡风玻璃就只是承受由行驶风所产生的作用力,对此,必要时可相应地改变挡风玻璃的造型和材料强度。可选地,所述替代承载的元件例如也可构造为由挡风玻璃侧向的端部区段所遮盖的支柱,从汽车外部不能或不能一眼看见该支柱。
附图说明
在附图中示出了本发明一个可能的实施例,在下文对其作详细解释。
附图示出:
图1:根据本发明的汽车的前视图;
图2:图1中汽车的一个局部部段的透视示图;
图3:图1中汽车的A-柱区域的放大示图。
具体实施方式
图1至3示出总体用2表示的汽车,该汽车具有挡风玻璃4,挡风玻璃连接在前盖板6上并且几乎在汽车2的整个宽度上延伸。分别有一个A-柱10与挡风玻璃4的左边和右边侧向的端部区段8邻接。车顶12连接于挡风玻璃4的上方。
根据本发明,在挡风玻璃4的侧向的端部区段8与A-柱之间设置有开口20。该开口20构造为细缝状的缝隙,该缝隙从A-柱10的下端出发,一直到达A-柱10高度延伸的大约一半。
开口20能够在汽车2行驶过程中实现空气的穿越。穿过开口20流动的空气用箭头30表示。在外侧绕着A-柱10流动的空气分量在图3中用箭头32表示。
在图3中用虚线示出A-柱10的横截面40。可明显看出:横截面40的大小沿着A-柱10的高度延伸方向变化。与示出的实施例不同,横截面40的形状和取向沿着A-柱10可以有所改变。横截面40的取向是由机翼剖面的弦来描述的(相对于车辆横向Y的角度α)。此外,弦相对于水平面的角度沿着A-柱10也可以有所改变。
概括地,对本发明可描述如下:按照本发明的汽车2,在挡风玻璃4的侧向的端部区段8和邻接的A-柱10之间设置有缝隙状的开口20,汽车2行驶时,空气30穿过该开口流动。由此,减小了在汽车2的侧面区域内损失巨大的涡流的构造。
Claims (5)
1.具有前挡风玻璃的汽车,在该前挡风玻璃的侧向的端部区段处设置有车身支柱,其特征在于,在前挡风玻璃(4)的至少一个侧向的端部区段(8)和邻接的车身支柱(10)之间设置有纵向延伸的开口(20),空气(30)能在汽车(2)行驶时穿过该开口流动,所述车身支柱(10)具有按照机翼剖面方式的横截面(40)。
2.如权利要求1所述的汽车,其特征在于,所述开口(20)从所述车身支柱(10)的下端出发,一直到达所述车身支柱(10)的高度延伸的一半。
3.如权利要求1所述的汽车,其特征在于,所述车身支柱(10)的横截面(40)沿着该车身支柱的高度延伸方向变化。
4.如权利要求2所述的汽车,其特征在于,所述车身支柱(10)的横截面(40)沿着该车身支柱的高度延伸方向变化。
5.如权利要求1至4中任一项所述的汽车,其特征在于,所述机翼剖面的弦相对于汽车(2)的横向(Y)和/或水平面所成的角度(α)沿着所述车身支柱(10)的高度延伸方向变化。
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