CN103821917A - 用于冷却机动车辆的车桥差速器的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于冷却机动车辆的车桥差速器的装置以及一种用于冷却机动车辆中的车桥差速器的方法。提供了一个空气导向板以用于引导该机动车辆下方的空气流。为了确保使对该车桥差速器的冷却最优化并且同时不增大该机动车辆的流动阻力系数，将空气导向板紧固到车桥差速器上使得该车桥差速器的固有运动导致该空气导向板的调整。该空气导向板跟随该车桥差速器的固有运动，在机动车辆制动时，空气流（S1）被引导至该车桥差速器。在机动车辆以恒定速度行进时，没有空气流（S）被引导至该车桥差速器，在机动车辆加速时，该空气流（S）被引导离开车桥差速器使得在该车桥差速器处产生一个负压力并且以空气流（S2）的形式实现该车桥差速器的通风。

Description

用于冷却机动车辆的车桥差速器的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于冷却机动车辆的车桥差速器的装置，该装置由用于在该机动车辆下方引导空气流的一个空气导向板构成。此外，本发明涉及一种用于冷却机动车辆的车桥差速器的方法，其中提供了一个空气导向板以用于在该机动车辆下方引导空气流。
背景技术
DE4429924A1披露了用于汽车的一种地板下的结构。汽车的所述地板下的结构被提供成使得在该汽车地板下方的空气阻力减小，并且改善对例如变速器进行散热的部件的冷却性能。在此，已知的地板下的结构具有一个底侧盖件，借助于该盖件可以在向下方向上使得一个高温区域得以覆盖。此外，从这个已知的地板下的结构中，已知的是空气流沿底侧从该汽车的前端流动并且产生对后桥变速器的冷却。这种已知的地板下的结构的一个缺点是在该车辆下方的气流的任何改变都会产生流动阻力系数的变化、或者使该机动车辆的流动阻力系数恶化。
KR10-0821141B1披露了一种用于冷却后桥差速器的空气导向板。这种已知的空气导向板是由一个弹簧固持。在高车速时，相关的风克服弹簧力并且向下推动该已知的空气导向板，这导致对后桥差速器进行冷却。因此，当达到一定车速时，该空气导向板被推动向下并且使流动阻力系数恶化，这特别在高车速时是较为不利的。
发明内容
因此本发明的一个目的是要呈现用于冷却机动车辆的车桥差速器的一种装置和一种方法，该装置和方法消除了上述这些缺点，并且尤其是要解决使得该车桥差速器的冷却最优化的目标与使得流动阻力系数尽可能小的目标之间的冲突。
本目的是通过具有下述1的特征的一种装置来实现的。有利的实施例和优化方案将在下述2-5中显现。本目的还是通过具有下述6的限定特征的一种方法来实现的。
1.一种用于冷却机动车辆的车桥差速器（1）的装置，该装置由用于引导该机动车辆下方的空气流的一个空气导向板（5）构成，其中，该空气导向板（5）被紧固到该车桥差速器（1）上，使得该车桥差速器（1）的固有运动导致该空气导向板（5）的调整。
2.根据前述1所述的装置，其中，该空气导向板（5）被紧固到该车桥差速器（1）的壳体（7）上，并且，由于该车桥差速器（1）的固有运动，该空气导向板（5）在该机动车辆制动时将该空气流（S）引导至该车桥差速器（1）、在该机动车辆以一个恒定速度行进时没有空气流（S）引导至该车桥差速器（1）、并且在该机动车辆加速时引导该空气流（S）离开该车桥差速器（1）而使得在该车桥差速器（1）处产生一个负压力。
3.根据前述1或2所述的装置，其中，该空气导向板（5）具有多个流动鳍片。
4.根据前述3所述的装置，其中，这些流动鳍片被安排在该空气导向板（5）的底侧和/或顶侧上，以便在该机动车辆以一个恒定速度行进时将该流动阻力系数降低到最小。
5.根据前述1-4之一所述的装置，其中，该空气导向板（5）被设计为使得能够吸收或至少部分地吸收施加在该车桥差速器（1）上的机械负荷。
6.一种用于冷却机动车辆的车桥差速器（1）的方法，其中一个空气导向板（5）被提供用于引导该机动车辆下方的空气流，其中，通过将该空气导向板（5）紧固到该车桥差速器（1）上，使得该空气导向板（5）跟随该车桥差速器（1）的固有运动。
7.根据前述6所述的方法，其中，当该机动车辆制动时该空气流（S）被引导至该车桥差速器（1），并且，当该机动车辆以一个恒定速度行进时没有空气流（S）被引导至该车桥差速器（1），并且，当该机动车辆加速时，该空气流（S）被引导离开该车桥差速器（1）使得在该车桥差速器（1）处产生一个负压力。
在此提供的是，将该空气导向板紧固到车桥差速器上，使得该车桥差速器的固有运动导致该空气导向板的调整。由于该空气导向板被紧固到该车桥差速器的壳体上，该空气导向板将跟随该车桥差速器的固有运动。车桥差速器借助于该空气导向板将该车辆下方的空气流引导至车桥差速器或者引导离开该车桥差速器。该空气导向板被紧固到该车桥差速器的壳体上，由于该车桥差速器的固有运动，使得该空气导向板在该机动车辆制动时将该空气流引导至该车桥差速器，并且在该机动车辆以一个恒定速度行驶时没有空气流引导至该车桥差速器。该空气导向板在该机动车辆加速时将该空气流引导离开该车桥差速器。以此方式，在该车桥差速器处产生一个负压力，并且该车桥差速器被通风。借助于已描述的这些措施，实现了该车桥差速器的气流包绕和通风，并且同时在该机动车辆以一个恒定速度行进时具有最优化的流动阻力系数（还被称作cd值）。在本发明的主题的一个有利优化中，该空气导向板具有多个流动鳍片。所述流动鳍片被安排在该空气导向板的底侧和/或顶侧上，以便在该机动车辆以一个恒定速度行进时将该流动阻力系数降低到最小。
在本发明的主题的另一个有利的优化中，该空气导向板被设计为可以吸收或至少部分地吸收施加在该车桥差速器上的机械负荷。
上述目的还通过一种方法来实现。根据本发明的方法提供的是，借助于将该空气导向板紧固到该车桥差速器上而使得该空气导向板跟随该车桥差速器的固有运动。根据本发明的方法的一个有利的优化方案提供的是，当该机动车辆制动时该空气流被引导至该车桥差速器，并且当该机动车辆以一个恒定速度行进时没有空气流被引导至该车桥差速器。此外，当该机动车辆加速时，该空气流被引导离开该车桥差速器，使得在该车桥差速器处产生一个负压力。
附图说明
将基于一个示例性实施例对本发明进行更详细地说明。在附图中：
图1是带有一个传动轴和一个地板下的衬层的机动车辆的车桥差速器在该机动车辆以一个恒定速度行进时的示意性图示，
图2是对应于图1的、在该机动车辆制动时的示意性图示，并且
图3是对应于图1的、在该机动车辆加速时的示意性图示。
具体实施方式
图1示意性地展示了机动车辆的一个车桥差速器；在此描述的示例性实施例中，该车桥差速器是机动车辆的一个后从动桥的车桥差速器。车桥差速器1是由一个传动轴2驱动，该传动轴在此实例中是万向节传动轴形式的。驱动发动机（未展示）的驱动功率经过传动轴2传递给车桥差速器1。在此，驱动在此实例中仅被示意性指示并且以参考数字3标示的后轮。在该机动车辆下面提供了一个地板下的衬层4，该衬层被安排在后轮3前方和在后轮3后方。在该机动车辆行进时产生的空气流在图1中由在该车辆下方的这些箭头标示。这些空气流箭头由参考符号S标示。在一种相对应的行驶状况下，车桥差速器1围绕一条指示的轴线6运动。如以下将基于图2和图3进行更详细地说明的，车桥差速器1围绕所述轴线6运动。车桥差速器1的所述运动还被称作做车桥差速器1的固有运动。本发明的本质概念是利用车桥差速器的固有运动来由此按照要求实现该车桥差速器的气流包绕和通风。一个空气导向板5被紧固到车桥差速器1上，使得车桥差速器1的固有运动导致该空气导向板的调整。图1展示了该机动车辆以一个恒定速度行进的情形，并且如从图1中可看到的，在恒定速度时，该车桥差速器1位于一个水平位置中。连接到该车桥差速器上的空气导向板5同样位于一个水平位置中。地板下的气流在该机动车辆之下水平地流过。就低的空气阻力而言，这是该空气导向板的一个最优位置。当空气导向板5处于图1中展示的位置中时，流动阻力系数是最优化的。
图2展示了在制动期间该机动车辆的行驶状态。如在图2中示意性示出的，车桥差速器1在该机动车辆制动时向前倾斜。其结果是，空气导向板5在前部处被向下推动。由于车桥差速器1围绕所指示的轴线6的这种旋转运动，空气导向板5在图2的左侧（这一端位于该车辆前部的方向上）向下运动。由于空气导向板5在车桥差速器1前方的开口，在地板下的气流S被改变成使得一股空气流S1被引导至车桥差速器1。空气导向板5连同车桥差速器1的壳体7的这种倾斜导致车桥差速器1由地板下的这股气流包围。由于车桥差速器1的这种气流包绕，该车桥差速器1被冷却。
图3展示了该机动车辆的加速状态。在此，车桥差速器1相对于图2中展示的该车辆的制动状态以正好相反的方向旋转。如从图3中可看到的，空气导向板5在相反的方向上倾斜，也就是说，在该附图的右侧向下倾斜。如从图3还可看到的，作为结果，空气流S中没有空气或者没有分量被引导至车桥差速器1。与之相反，由于以图3中展示的方式使空气导向板5倾斜，产生了一个负压力。所述负压力导致车桥差速器1的周围区域是通风的。这种效果类似于打开滑动顶篷的效果，其中，由于围绕该机动车辆的空气流，同样产生一个负压力以导致内部舱通风。在图3中，所述通风由空气流S2标示。如图3中所展示的，在该机动车辆加速时，用于对车桥差速器1通风的这种空气导向板5倾斜对地板下的气流仅产生非常小的影响。因此，确切地说，当该机动车辆加速时，流动阻力系数不受影响。
相比之下，当该机动车辆制动时，如图2中所展示的，流动阻力系数受到空气导向板倾斜的影响。如图2中所展示的，当该机动车辆制动时，流动阻力系数变得更大。然而在制动过程中增大流动阻力系数是可接受的，或者甚至是令人希望的。
还必须指出的是，将空气导向板5紧固到车桥差速器1上具有的效果是该车桥差速器1的固有运动会导致该空气导向板5的调整。如已经基于图1至图3描述的，由于车桥差速器1在机动车辆制动时的固有运动，空气导向板5将空气流S1引导至车桥差速器1并且由此冷却该车桥差速器。在一个恒定速度时，如图1中所展示的，空气导向板5位于一个水平位置中并且不会影响该机动车辆的空气阻力或该机动车辆的流动阻力系数。当该机动车辆加速时，如已经基于图3描述的，空气流S被引导离开车桥差速器1，这样使得在车桥差速器1处产生一个负压力，并且如指示的，该车桥差速器1由空气流S2通风。用这种特别简单的方式获得了车桥差速器1的有效的气流包绕和通风，而在该过程中不会显著增大该机动车辆的流动阻力系数。
为了改善该机动车辆的流动阻力系数，在本发明主题的一个优化方案中，空气导向板5配备有多个流动鳍片，然而在图1至图3中没有展示这些流动鳍片。在此，这些流动鳍片被安排在空气导向板5的底侧上，以便在该机动车辆以一个恒定速度行进时将该流动阻力系数降低到最小。替代地或者额外地，这些流动鳍片可以被安排在空气导向板5的顶侧上。
附接到空气导向板5的底侧上的这些流动鳍片用于在所有已描述的行驶状态下通过增大冷却体的尺寸而提供对车桥差速器1的改善的冷却。然而，在空气导向板5的底侧上有多个流动鳍片的情况下，通常会出现与离地间隙相关的问题。
如果这些流动鳍片被安排在空气导向板5的顶侧上，则由于增大冷却体的尺寸而同样改善了对车桥差速器1的冷却。然而，由于这些流动鳍片，只有在如图1中展示的车桥差速器1被气流包绕过程中所述改善的冷却才是有效的。
此外，空气导向板5可以被设计为使得可以吸收或至少部分地吸收施加在车桥差速器1上的机械负荷（如碰撞或冲击）。
因此，本发明的核心概念是通过将空气导向板5紧固到车桥差速器1上而使空气导向板5跟随该车桥差速器1的固有运动。在此，利用车桥差速器1的固有运动来确保对车桥差速器1的冷却并且同时获得最优化的流动阻力系数（cd值）。

Claims (7)

1.一种用于冷却机动车辆的车桥差速器（1）的装置，该装置由用于引导该机动车辆下方的空气流的一个空气导向板（5）构成，其特征在于，该空气导向板（5）被紧固到该车桥差速器（1）上，使得该车桥差速器（1）的固有运动导致该空气导向板（5）的调整。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该空气导向板（5）被紧固到该车桥差速器（1）的壳体（7）上，并且，由于该车桥差速器（1）的固有运动，该空气导向板（5）在该机动车辆制动时将该空气流（S）引导至该车桥差速器（1）、在该机动车辆以一个恒定速度行进时没有空气流（S）引导至该车桥差速器（1）、并且在该机动车辆加速时引导该空气流（S）离开该车桥差速器（1）而使得在该车桥差速器（1）处产生一个负压力。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该空气导向板（5）具有多个流动鳍片。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，这些流动鳍片被安排在该空气导向板（5）的底侧和/或顶侧上，以便在该机动车辆以一个恒定速度行进时将该流动阻力系数降低到最小。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该空气导向板（5）被设计为使得能够吸收或至少部分地吸收施加在该车桥差速器（1）上的机械负荷。
6.一种用于冷却机动车辆的车桥差速器（1）的方法，其中一个空气导向板（5）被提供用于引导该机动车辆下方的空气流，其特征在于，通过将该空气导向板（5）紧固到该车桥差速器（1）上，使得该空气导向板（5）跟随该车桥差速器（1）的固有运动。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当该机动车辆制动时该空气流（S）被引导至该车桥差速器（1），并且，当该机动车辆以一个恒定速度行进时没有空气流（S）被引导至该车桥差速器（1），并且，当该机动车辆加速时，该空气流（S）被引导离开该车桥差速器（1）使得在该车桥差速器（1）处产生一个负压力。
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