CN102826004A - 引擎盖下气流的排出 - Google Patents

Abstract

用于控制穿过车辆的引擎盖下隔舱的气流的系统包括第一格栅开口和第二格栅开口，其每个都布置在引擎盖下隔舱的入口处。第一和第二格栅开口被构造为分别允许第一部分的气流和第二部分的气流从环境进入引擎盖下隔舱。该系统还包括可选择位置百叶窗组件，其布置在第二格栅开口处且被构造为控制允许进入引擎盖下隔舱的第二部分的气流。该系统附加地包括通风开口，其至少部分地由车身限定且被构造为从引擎盖下隔舱排出至少一部分的第一部分的气流至环境。还披露一种使用该系统且在引擎盖下隔舱中容置内燃发动机和热交换器的车辆。

Description

引擎盖下气流的排出

技术领域

本发明涉及机动车的引擎盖下隔舱的气流的排出。

背景技术

在各种其他用途中，机动车频繁地使用环境气流以冷却位于引擎盖下隔舱中的动力传动系部件。环境气流通常通过策略地定位在车身上的高压区域中的格栅开口进入引擎盖下隔舱。

这种机动车还可使用可调节百叶窗来控制由此进入引擎盖下隔舱的环境气流的量。该可调节百叶窗可由此被用于调节进入引擎盖下隔舱用于冷却特定动力传动系的气流的量。

发明内容

用于控制穿过车辆的引擎盖下隔舱的气流的系统包括第一格栅开口和第二格栅开口，其每个都布置在引擎盖下隔舱的入口处。第一和第二格栅开口被构造为分别允许第一部分的气流和第二部分的气流从环境进入引擎盖下隔舱。该系统还包括可选择位置百叶窗组件，其布置在第二格栅开口处且被构造为控制进入引擎盖下隔舱的气流的第二部分的气流。该系统附加地包括通风开口，其至少部分地由车身限定且被构造为从引擎盖下隔舱排出至少一部分的第一部分的气流至环境。

引擎盖下隔舱可容置内燃发动机和热交换器。在这种情况下，发动机可被通过热交换器循环的流体冷却，且第一和第二部分的气流中的至少一个可被穿过热交换器以在该流体穿过发动机后冷却该流体。

该系统还可包括分隔件，其构造为保持第一部分的气流与第二部分的气流分开。第一和第二部分的气流的每个都可被穿过热交换器且第一部分的气流在穿过热交换器后可被引导至通风开口。

内燃发动机在基础发动机操作过程可产生第一预定量的热量，且在增加压力的发动机操作中高达第二预定量的热量。第一格栅开口可被构造为在基础发动机操作中给发动机提供充分的冷却，且第一和第二格栅一起可被构造为在增加压力的发动机操作中可给发动机提供充分的冷却。

该百叶窗组件可包括构造为在完全打开和完全关闭之间且包括该位置选择百叶窗组件的位置的机构。百叶窗组件可包括至少一个百叶窗条且该机构可被构造为旋转该至少一个百叶窗条以选择性地覆盖和露出通风开口。

系统可附加地包括控制器，该控制器构造为调节该机构。控制器可被构造为根据发动机上的负荷来调节该机构。

发动机可被通过热交换器循环的流体冷却。附加地，发动机可包括传感器，该传感器被构造为检测流体的温度且将该温度传输给控制器。

而且，控制器可被构造为根据感测的流体温度来调节该机构以冷却穿过热交换器循环的流体。

当结合附图时，从下面的用于执行如所附权利要求限定的本发明的一些最佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点。

附图说明

图1是车辆的示意性侧视图，该车辆具有第一非百叶窗栅格开口和第二百叶窗栅格开口，每个栅格开口都被布置在引擎盖下隔舱的入口处；

图2是图1中所示的车辆的横截面部分侧视图，第二栅格开口示出为处于完全打开状态中；以及

图3是图1中所示的车辆的横截面部分侧视图，第二栅格开口示出为处于完全关闭状态中。

具体实施方式

参考附图，其中相同的参考标号指示相同的部件，图1示出了车辆10。车辆10包括车身12，其特征在于第一端14和第二端16。车辆10还包括引擎盖18，其构造为覆盖第一端14的一部分20以由此限定被覆盖的隔舱，该隔舱是引擎盖下隔舱22。

第一栅格开口24和第二栅格开口28至少部分地由车身12限定。第一栅格开口24被布置在车身12的第一端14处，且被构造为允许气流25的第一部分26从环境进入引擎盖下隔舱22。第二栅格开口28也被布置在车身12的第一端14处，且被构造为允许气流25的第二部分29从环境进入引擎盖下隔舱22。通常，位于车辆的前部的开口，例如第一和第二栅格开口24、28，以及车身的表面上的各种突出特征部倾向于影响车辆的空气动力学特性。

如图2-3所示，车辆10还包括构造为推进车辆的内燃发动机30和用于冷却发动机30的空气至流体热交换器32，例如散热器。发动机30通常是车辆动力传动系的一部分，该动力传动系还包括变速器31，如所示。尽管示出了单个的热交换器32，但是不排除任意数量的热交换器被并排或串联布置，以冷却多个车辆系统或部件，例如变速器31。发动机30和热交换器32都被安装在引擎盖下隔舱22中，在该隔舱中它们可被第一和第二气流部分26、29中的一个或两个接近。如所示，在被允许穿过第一和第二栅格开口24、28后，第一和第二气流部分26、29被穿过热交换器32。

通过穿过热交换器32，第一和第二气流部分26、29促进循环流体的冷却，例如水或专门配制的冷却剂，如箭头34和36所示，其被用于从发动机30传递热量至热交换器。通常，冷却剂被流体泵（未示出）在发动机30和热交换器32之间连续地循环。因此，箭头34表示离开发动机的高温冷却剂，箭头36表示离开热交换器的降温冷却剂。变速器31通常被机油润滑，其在特定的高压力车辆应用中可能需要辅助冷却。在这种应用中，变速器油还可穿过热交换器32以实现该期望的冷却。

如图2-3所示，热交换器32被定位在第一和第二栅格开口24、28之后，每个该栅格开口都被网（未示出）覆盖以保护热交换器于各种道路和空气传播碎屑。尽管热交换器32被示出定位在车辆10的前部，即接近第一端14，热交换器还可定位在不同位置中，例如乘员舱38之后。将热交换器32定位在乘员舱38之后可为有利的，如果，例如车辆具有后置或中置发动机配置的话。风扇40可被定位在热交换器32后，以抽吸第一和第二气流部分26、29穿过热交换器32。风扇40可被电马达（未示出）电驱动或被发动机30机械地驱动。因此，基于发动机30的冷却需要，风扇40能被选择性地开和关。

依赖于车辆10的道路速度，风扇40能产生或增强从环境穿过第一和第二栅格开口24、28且继续穿过热交换器32的气流25。由此通过风扇40的作用而产生的或增强的第一和第二气流部分26、29被穿过热交换器32，以在降低温度的冷却剂36被返回至发动机30前从高温冷却剂34去除热量。车辆10还包括冷却剂传感器41，该传感器被配置为在高温冷却剂34退出发动机30时感测该冷却剂的温度。因此，气流25的第一和第二部分26、29被用于冷却发动机30，以及容置在引擎盖下隔舱22内的其他各个部件。

如图2-3所示，在第一和第二气流部分26、29穿过第一和第二栅格开口24、28进入引擎盖下隔舱22后，第一和第二气流部分由分隔件42保持为分开的流。第一和第二气流部分26、29的每个都穿过热交换器32。附加地，分隔件42可被构造为延伸经过风扇40，如图2-3中所示，以在相应的气流部分穿过热交换器32后保持第一气流部分26与第二气流部分29分开。在第一和第二气流部分26、29被穿过热交换器32后，第一气流部分26可经由通风开口44而被从引擎盖下隔舱22内引导至和排出至环境。通风开口44至少部分地由车身12限定，且由此可被直接并入车身或被成形为安装至车身的管。通风开口44可被定位在热交换器32之后朝向第二端16，在发动机30或变速器31之下，或在车身12的侧面上。尽管未具体示出，通风开口44还可被定位在引擎盖18上，在发动机30之上朝向第二端16。

通风开口44的任意设想的配置被用于在第一气流部分穿过热交换器32之后从引擎盖下隔舱22排出第一气流部分26。如果没有被通过通风开口44排出，第一气流部分26将被圈陷在引擎盖下隔舱22内部，由此增压该引擎盖下隔舱且有助于在高车速时增加车辆10的空气阻力。因此，通风开口44被定位和设置尺寸以允许第一气流部分26排出引擎盖下隔舱22和返回至环境，而不是保留在引擎盖下。

图2-3还示出了可旋转或可选择位置百叶窗组件46。百叶窗组件46被布置在第二栅格开口28处且适于调节进入引擎盖下隔舱22的第二气流部分29。如所示，百叶窗组件46包括多个百叶窗条，这里示出为具有三个单独的百叶窗条元件48、50和52，但是百叶窗条的数量可更多或更少。百叶窗组件46被构造为控制第二栅格开口28的尺寸，从而进入引擎盖下隔舱22的第二气流部分29的流速被调节或改变。每个百叶窗条元件48、50和52都被配置为在百叶窗组件46的操作过程中绕相应的枢转轴线54、56和58旋转。百叶窗条48、50和52的这种旋转有效地控制第二栅格开口28的尺寸和进入引擎盖下隔舱22的第二气流部分29的流速。

百叶窗组件46适于在完全关闭位置或状态且包括该位置，通过中间或部分关闭位置，且至完全打开位置之间操作。因此，当百叶窗条48、50和52处于完全打开位置中（如图2所示）时，第二气流部分29不被限制进入引擎盖下隔舱22。此外，当百叶窗条48、50和52处于部分打开位置中时，其未示出但是应被本领域技术人员认识到，第二气流部分29可进入引擎盖下隔舱22中，但是其穿过第二栅格开口28的通过受到限制。而且，当百叶窗条48、50和52处于完全关闭位置中（如图3所示）时，第二气流部分29基本上被阻挡进入引擎盖下隔舱22。

百叶窗组件46还包括构造为调节百叶窗条元件48、50和52的机构60，其由此在完全打开和完全关闭位置之间且包括该位置选择和锁定百叶窗组件的期望位置。机构60被配置为导致百叶窗条48-52串联地旋转，即基本上一致地，且允许百叶窗组件46采取任意可用位置。机构60可适于选择百叶窗条48-52的任一离散中间位置（一个或多个），或在完全打开和完全关闭之间（且包括其）无限地改变百叶窗条的位置。机构60用于在该机构被任意外部器件（例如电马达（未示出））激活时选择百叶窗组件46的期望的位置。

如图2-3所示，车辆10还包括控制器64，其可为发动机控制器或单独的控制单元，被配置为操作机构60以选择百叶窗组件46的期望的位置。控制器64还可被配置为操作风扇40（如果风扇被电驱动），和调温器（未示出），该调温器被配置为调节冷却剂的循环，如本领域技术人员理解的。控制器64被编程以响应发动机30上的应力或负荷中的变化以及根据传感器41感测的冷却剂温度来操作机构60。由于负荷下的发动机30产生的热量，高温冷却剂34的温度被增加。如本领域技术人员所知，利用发动机30将车辆10推动上山和/或拉动拖车是一些类型的增加压力的操作状况，其升高发动机的内部温度。继而，发动机的内部温度的增加必然要求更快速的发动机冷却，以用于期望的性能和可靠性。

当百叶窗组件46的完全关闭位置被控制器64选择时，仅第一气流部分26被允许进入引擎盖下隔舱22，由此提供穿过引擎盖下隔舱的基础气流。因此，百叶窗组件46的完全关闭位置实现了对于热交换器32内部的高温冷却剂34的基础水平的冷却。当百叶窗组件46的完全打开位置被控制器64选择时，第二气流部分29被允许进入引擎盖下隔舱22。第二气流部分29进入引擎盖下隔舱22用于将至热交换器32的总气流量从基础水平增加至风扇40的功率和尺寸以及引擎盖下隔舱所允许的最大流量。因此，百叶窗组件46的完全打开位置实现了用于热交换器32内部的高温冷却剂34的增加水平的冷却，如由发动机30的冷却需求所要求的。百叶窗组件46的中间的、部分打开位置还可被控制器64响应于发动机30的特定冷却需求而被选择。百叶窗组件46的这种部分打开的位置可产生穿过引擎盖下隔舱22的第二气流部分29的成比例的中间流速。

总之，当车辆10的增加的负荷操作状况要求时，控制器64操作百叶窗组件46以控制第二栅格开口28的尺寸，从而第二气流部分29被添加至由第一气流部分26提供的冷却作用。当发动机10在基本发动机操作中产生第一预定量的热量时，第一栅格开口24被构造为给发动机提供充分冷却。另一方面，被百叶窗组件46控制的第二栅格开口28和暴露的第一栅格开口24一起被构造为，当发动机在增加压力的操作中产生第二预定量的热量时给发动机10提供充分冷却。这样，当车辆10以高速穿越相对水平的地面时，第一栅格开口24被设定尺寸以允许足以有效冷却发动机30以及变速器31的第一气流部分26。因此，尽管第二栅格开口28的尺寸被经由百叶窗组件46控制，第一栅格开口24被连续地暴露以提供表现为第一气流部分26的基础气流进入引擎盖下隔舱22。

如上所述，当车辆10受到稳定状态的、低负荷操作时，第一栅格开口24被设定尺寸，从而允许从其穿过的第一气流部分26足以冷却发动机30和变速器31。在高车速时，第二气流部分29的空气动力学作用相对较小，因为在这种速度下，百叶窗组件46被频繁地部分或完全关闭，由此减小第二气流部分29至最小或可忽略的量。这样，尽管第一气流部分26经由通风开口44而被从引擎盖下隔舱22排出，第二气流部分29可被保持在引擎盖下隔舱中而不招致显著的空气动力学坏处。

虽然用于执行本发明的最佳方式已经被详细描述，与本发明相关的本领域技术人员应认识到在所附的权利要求的范围内的执行本发明的各种替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种车辆，包括：

车身，其具有第一端和第二端，且至少部分地限定第一栅格开口、第二栅格开口和通风开口；

引擎盖，其被构造为覆盖车身的第一端的一部分以由此限定引擎盖下隔舱；以及

可选择位置百叶窗组件，其被布置在第二栅格开口处；

其中：

第一栅格开口和第二栅格开口被布置在车身的第一端处且被构造为分别允许第一部分的气流和第二部分的气流从环境进入引擎盖下隔舱；

百叶窗组件被构造为控制被允许进入引擎盖下隔舱的第二部分的气流；和

通风开口被构造为从引擎盖下隔舱排出第一部分的气流的至少一部分至环境。

2.如权利要求1所述的车辆，其中：

引擎盖下隔舱容置内燃发动机和热交换器；

发动机被通过热交换器循环的流体冷却；和

第一和第二部分的气流中的至少一个被穿过热交换器以在流体穿过发动机后冷却该流体。

3.如权利要求2所述的车辆，还包括分隔件，其构造为保持第一部分的气流与第二部分的气流分开。

4.如权利要求3所述的车辆，其中第一和第二部分的气流的每个都被穿过热交换器，且其中第一部分的气流在穿过热交换器后被引导至通风开口。

5.如权利要求2所述的车辆，其中：

内燃发动机在基础发动机操作过程产生第一预定量的热量，且在增加压力的发动机操作中产生高达第二预定量的热量；

第一栅格开口被构造为在基础发动机操作中给发动机提供充分冷却；和

第二栅格开口与第一栅格开口一起被构造为在增加压力的发动机操作中给发动机提供充分冷却。

6.如权利要求1所述的车辆，其中百叶窗组件包括构造为在完全打开和完全关闭之间且包括该位置地选择百叶窗组件的位置的机构。

7.如权利要求6所述的车辆，其中百叶窗组件包括至少一个百叶窗条且该机构可被构造为旋转该至少一个百叶窗条以选择性地覆盖和露出通风开口。

8.如权利要求6所述的车辆，还包括控制器，其被构造为调节所述机构。

9.如权利要求8所述的车辆，其中控制器被构造为根据发动机上的负荷来调节所述机构。

10.如权利要求8所述的车辆，其中：

发动机被通过热交换器循环的流体冷却；

发动机包括传感器，传感器被构造为检测流体的温度且将该温度传输给控制器；和

控制器被构造为根据感测的流体温度来调节所述机构以冷却穿过热交换器循环的流体。

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