CN103998271A

CN103998271A - 车辆前部结构

Info

Publication number: CN103998271A
Application number: CN201180075288.3A
Authority: CN
Inventors: 田岛正夫
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2014-08-20
Also published as: JPWO2013088579A1; US20140299396A1; WO2013088579A1; JP5729487B2

Abstract

本发明提供一种车辆前部结构，其能够充分地确保冷却风向被配置于动力单元的后方的冷却单元导入的导入量。车辆前部结构具备：动力单元(14)，其被固定于动力单元室(16)内；冷却单元(18)，其被设置于所述动力单元(14)的后方；车身底罩(20)，其对流动于车辆(12)的下部的空气进行整流；冷却风导入孔(58)，其被设置于该车身底罩(20)中的动力单元(14)的后方且冷却单元(18)的前方；冷却风导入通道，其将从前方侧开口端部(48)被导入的空气，以与流动于车辆(12)的下部的空气的流速相比而较快的流速从后方侧开口端部(50)朝向冷却单元(18)吹送，其中，所述后方侧开口端部(50)被设置于冷却风导入孔(58)的上方。

Description

车辆前部结构

技术领域

本发明涉及一种将冷却风导入到被配置在动力单元的后方的冷却单元中的车辆前部结构。

背景技术

已知一种作为冷却单元的散热器被配置在动力单元的后方的结构。(例如，参照WO/2010/097890号公报)。

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在冷却单元被配置在动力单元的后方的结构中，在确保被导入到冷却单元中冷却风的导入量方面，还存在改善的余地。

本发明考虑到上述事实，其目的在于，获得一种能够充分确保朝向被配置在动力单元的后方的冷却单元中导入的冷却风导入量的车辆前部结构。

用于解决课题的方法

第一方式所涉及的车辆前部结构具备：动力单元，其被固定于动力单元室内，所述动力单元室被设置于车辆的前部；冷却单元，其被设置于所述动力单元的后方；车身底罩，其被设置于所述动力单元及所述冷却单元的下方，并对流动于车辆的下部的空气进行整流；冷却风导入孔，其被设置于所述车身底罩中的所述动力单元的后方且所述冷却单元的前方，并将流动于车辆的下部的空气向所述冷却单元导入；冷却风导入通道，其具备从车辆的前方侧导入空气的前方侧开口端部，并且，将从该前方侧开口端部被导入的空气，以与流动于车辆的下部的空气的流速相比而较快的流速从后方侧开口端部朝向所述冷却单元吹送，其中，所述后方侧开口端部被设置于所述冷却风导入孔的上方。

根据上述方式，从冷却风导入通道的后方侧开口端部被吹送的空气的流速、即在设置于车身底罩上的冷却风导入孔的上方流动的空气的流速，快于在车身底罩与路面之间流动的空气的流速、即流动于冷却风导入孔的下方的空气的流速。伴随于此，流动于冷却风导入孔的下方侧的空气的压力，高于流动于该冷却风导入孔的上方侧的空气的压力。其结果为，在车身底罩与路面之间流动的空气将从冷却风导入孔向冷却单元被导入。换言之，通过流动于冷却风导入孔的上方侧的空气，从而使流动于车身底罩与路面之间的空气从冷却风导入孔中被抽入。

第二方式所涉及的车辆前部结构为，在上述第一方式中，所述前方侧开口端部的开口面积被设定为，大于所述后方侧开口端部的开口面积。

根据上述方式，前方侧开口端部的开口面积被设定为大于后方侧开口端部的开口面积。因此，根据所谓文丘里效果，从后方侧开口端部吹送的空气的流速与从前方侧开口端部流入的空气的流速相比而升高。其结果为，在车辆的行驶时，即使不使电动风扇等工作或者抑制电动风扇的输出，流动于车身底罩与路面之间的空气也将从冷却风导入孔向冷却单元被导入。

第三方式所涉及的车辆前部结构为，在上述第一方式或者第二方式中，所述冷却风导入通道的流道的长度被设定为，长于该冷却风导入通道的前方侧开口端部与所述后方侧开口端部在车辆前后方向上的距离。

根据上述方式，由于冷却风导入通道的长度以上述方式而被设定，因此，流动于冷却风导入通道的内部(流道)的空气的流速与流动于该冷却风导入通道的下方侧(车身底罩与路面之间)的空气的流速相比而升高。其结果为，在车辆的行驶时，即使不使电动风扇等工作或者抑制电动风扇的输出，流动于车身底罩与路面之间的空气也将从冷却风导入孔向冷却单元被导入。

第四方式所涉及的车辆前部结构为，在上述第一方式至第三方式中的任意一个方式中，面朝车辆的前方侧的副翼被设置于所述冷却风导入孔的边缘部的车辆后方侧的端部上。

根据上述方式，当流动于车身底罩与路面之间的空气由于与副翼碰撞而被减速时，流动于冷却风导入孔的下方侧的空气的压力将上升。即，流动于冷却风导入孔的下方侧的空气的压力与流动于该冷却风导入孔的上方侧的空气的压力之间的差异将进一步变大。其结果为，将从冷却风导入孔向冷却单元被导入更大量的空气。

第五方式所涉及的车辆前部结构为，在上述第一方式至第四方式中的任意一个方式中，所述冷却风导入通道的一部分朝向车辆后方侧而延伸形成，并且该延伸形成的部分与所述冷却风导入孔被配置为在车辆的上下方向上重叠。

根据上述方式，即使砂子或石头等异物欲从冷却风导入孔进入到冷却单元中，但该异物也会在与冷却风导入通道的一部分碰撞后被朝向车辆的下方侧弹回。换言之，通过冷却风导入通道的一部分，从而抑制了砂子或石头等异物从冷却风导入孔进入到冷却单元中的情况。

第六方式所涉及的车辆前部结构为，在上述第一方式至第五方式中的任意一个方式中，所述冷却风导入通道与所述车身底罩被一体形成。

根据上述方式，沿着车辆前后方向延伸的冷却风导入通道与车身底罩一体形成。因此，随着该冷却风导入通道成为车身底罩的加强部，从而使车身底罩的刚性提高。

发明效果

如以上所说明的那样，第一方式所涉及的车辆前部结构具有如下的优异效果，即，能够充分确保朝向被配置在动力单元的后方处的冷却单元的冷却风导入量。

第二方式及第三方式所涉及的车辆前部结构具有如下的优异效果，即，能够抑制电动风扇的消耗电力。

第四方式所涉及的车辆前部结构具有如下的优异效果，即，能够更进一步地增加朝向冷却单元的冷却风导入量。

第五方式所涉及的车辆前部结构具有如下的优异效果，即，能够抑制由于异物的进入而引起的冷却单元的损坏。

第六方式所涉及的车辆前部结构具有如下的优异效果，即，能够提高车身底罩的刚性。

附图说明

图1为表示应用了本实施方式的车辆前部结构的车辆的前部的、从该车辆的侧方观察时的剖视图。

图2为表示车身底罩的结构的立体图。

图3为表示被设置在车身底罩上的冷却风导入孔的附近的、从车辆的侧方观察时的放大剖视图。

具体实施方式

利用图1及图2，对本发明的实施方式所涉及的车辆前部结构进行说明。并且，图中适当标记的箭头标记FR表示车辆前后方向的前方，箭头标记UP表示车辆上下方向的上方，箭头标记W表示车辆宽度方向。在以下的说明中设定为，在没有特别说明而使用前后、上下的方向的情况下，表示车辆前后方向的前后、车辆上下方向的上下。

如图1所示，在应用了本实施方式的车辆前部结构10的车辆12的前部，设置有收纳了动力单元14的动力单元室16。另外，在该动力单元室16中的动力单元14的后方，设置有对构成动力单元14的发动机进行冷却的作为冷却单元的散热器18。而且，在动力单元14及散热器18的下方侧，设置有向车辆前后方向及车辆宽度方向延伸的车身底罩20。以下，首先对动力单元室16进行说明，接下来对动力单元14、散热器18及车身底罩20进行说明。

(动力单元室16)

动力单元室16被设置于车辆12的前部，且被设置于收纳了左右的前部轮胎17的未图示的车轮罩之间。在该动力单元室16中，收纳有后文叙述的动力单元14和散热器18、以及其他未图示的蓄电池等。另外，动力单元室16具备形成该动力单元室16的后壁的车身前壁22、和形成该动力单元室16的侧壁并且形成上述车轮罩的悬架支承罩及前后的围板。另外，在动力单元室16内，设置有以与悬架支承罩及前后的围板邻接的方式而配置的未图示的一对前纵梁。而且，在该前纵梁上设置有未图示的动力单元安装架。

另外，在形成于动力单元室16的车辆下方侧的开口部处，以堵塞该开口部的方式而安装有后文所述的车身底罩20。另外，通过由发动机罩而封闭形成于该动力单元室16的车辆上方侧的开口部，从而以能够开闭的方式而分隔出了动力单元室16和该动力单元室16的外侧。

(动力单元14)

动力单元14以包含作为所谓内燃机的发动机、和传递通过该发动机而产生的动力的变速器的方式而构成。发动机以包含活塞、气缸及曲轴等的多个部件的方式而构成，并将通过汽油等的燃料在气缸内燃烧而产生的热能转换为动能(曲轴的旋转运动)。另外，本实施方式中所使用的变速器为，以包含金属带及带轮的方式而构成的无级变速器(所谓“CVT”)。通过利用该无级变速器而将作为上述发动机的输出轴的曲轴的转速减速或增速至所需的转速，从而自该无级变速器的输出轴取得所需的转速及旋转力的动力。

而且，以包含该发动机及无级变速器的方式而构成的动力单元14，通过设置于上述前纵梁上的动力单元安装架而被固定于动力单元室16内。

(散热器18)

散热器18为，朝向车辆宽度方向而被形成为长条状的板状的部件，并承担着对构成动力单元14的发动机进行冷却的作用。该散热器18被配置在动力单元14的后方，并且被设置在车身前壁22的前方，其中，所述车身前壁22被配置在动力单元室16的后方侧。而且，详细而言，在车身前壁22上，设置有以向车厢23突出的方式而形成的鼓出部24，散热器18被配置在车身前壁22的前方且该鼓出部24的下方。另外，散热器18以上端部朝向车辆前方侧倾斜的状态而被固定。并且，在散热器18的周围，设置有对朝向该散热器18流动的空气进行引导的护罩26，并且，在散热器18的背面，设置有电动风扇28。

另外，散热器18具备上部罐30、下部罐32及对该上部罐30和下部罐32进行连接的未图示的连结管。在该连结管周围安装有散热片34，以该连结管和散热片34为主要因素，形成有作为散热器18的冷却部的散热器芯36。

而且，散热器18的上部罐30经由未图示的配管而与设置于发动机上的冷却水输出口连接，并且，散热器18的下部罐32经由未图示的配管而与设置于发动机上的冷却水导入口连接。而且，在散热器18、连接散热器18和发动机的配管、以及被形成于发动机内部的未图示的水套中填充有冷却水。

(车身底罩20)

如图2所示，车身底罩20为，向车辆前后方向及车辆宽度方向延伸的大型的树脂成形部件，并承担着对流动于车辆12的下部的空气进行整流的作用。具体而言，车身底罩20具备向车辆前后方向及车辆宽度方向延伸的一般部38。该一般部38以避开前部轮胎17(参照图1)的方式而被形成，并且，车辆前方侧的端部沿着前保险杠的形状而被形成。

另外，在车身底罩20的车辆宽度方向的中间部处，设置有沿着车辆前后方向延伸的冷却风导入通道40。该冷却风导入通道40具备从一般部38的车辆上方侧的端面起朝向车辆上方侧延伸的右侧纵壁部42及左侧纵壁部44，并具备在车辆宽度方向上连接该右侧纵壁部42和左侧纵壁部44的上壁部46。其结果为，冷却风导入通道40的流道被设为在车辆正面观察时呈大致矩形形状的封闭截面。

而且，冷却风导入通道40的前端部被设为获取车辆12的前方侧的空气的前方侧开口端部48，后端部被设为将从前方侧开口端部48获取的空气向散热器18吹送的后方侧开口端部50。另外，冷却风导入通道40以在俯视观察时从车辆前方朝向后方缩窄的方式而被形成。其结果为，前方侧开口端部48的开口面积变得大于后方侧开口端部50的开口面积，并且冷却风导入通道40的流道从车辆前方到后方逐渐变窄。

另外，如图1所示，冷却风导入通道40具备：第一流道52，其以从前方侧开口端部48朝向车辆后方侧而向下方侧倾斜的方式延伸；第二流道54，其从该第一流道的后端部起而弯曲并向车辆后方侧延伸；第三流道56，其以从该第二流道54的后端部朝向车辆后方侧而向上方侧倾斜的方式延伸。即，从前方侧开口端部48至后方侧开口端部50的冷却风导入通道40的流道的长度被设定为，长于该前方侧开口端部48与后方侧开口端部50之间的车辆前后方向上的距离。另外，第三流道56的后端部以与一般部38相比上壁部46向车辆后方侧延伸出的方式而被形成。

另外，在车身底罩20的一般部38中的动力单元14的后方且散热器18的前方，形成有向车辆上下方向开口的在俯视观察时呈大致矩形形状的冷却风导入孔58。而且，该冷却风导入孔58以在车辆上下方向上与作为上述冷却风导入通道40的一部分的上壁部46重叠的方式而被配置。

而且，在冷却风导入孔58的车辆后方侧的端部，设置有面朝车辆前方侧的板状的副翼60。该副翼60以该副翼60的下端部62从车身底罩20的一般部38起向车辆下方侧突出的状态而被固定。另外，该副翼60的上端部64以向散热器18弯曲的方式而被形成。

接下来，对本实施方式的作用以及效果进行说明。

如图1所示，当使构成固定于动力单元室16内的动力单元14的发动机启动时，在该发动机工作的同时，安装于发动机上的未图示的水泵将进行工作。随着该水泵的工作，在发动机的内部被加热的冷却水将经由配管而向散热器18的上部罐30被压送。另外，被压送到上部罐30中的冷却水将通过连结管而向下部罐32流动。流动于该连结管的内部中的冷却水通过从散热片34之间穿过的空气而被冷却，发动机内部的热量从散热器芯36被散热。而且，向下部罐32流动的冷却水经由配管而向形成于发动机上的冷却水导入口流动。另外，从该冷却水导入口被导入到发动机内部的冷却水通过水泵而再次从冷却水输出口向散热器18的上部罐被压送。如此，通过使冷却水循环于发动机与散热器18之间，从而使发动机被冷却。

另外，随着车辆12的行驶，在该车辆12的周围将从前方朝向后方流有空气。具体而言，如图3所示，从车辆12的前端部流入动力单元室16的空气Fr1在通过动力单元14的下方之后，向散热器18的前方流动。另外，从设置于车身底罩20上的冷却风导入通道40的前方侧开口端部48流入的空气Fr2在通过第一流道52、第二流道54及第三流道56之后，从后方侧开口端部50向散热器18被吹送。在此，在本实施方式中，前方侧开口端部48的开口面积被设定为大于后方侧开口端部的开口面积。因此，通过所谓的文丘里效果，从后方侧开口端部50吹送的空气的流速V2与从前方侧开口端部48流入的空气的流速V1相比而升高。另外，流动于车身底罩20与路面66之间的空气Fr3以与从上述冷却风导入通道40的前方侧开口端部48流入的空气Fr2的流速V1大致相同的速度而进行流动，并且，该空气Fr3的一部分通过碰撞到副翼60的下端部62上从而减速。

如以上所说明的那样，在本实施方式中，从冷却风导入通道40的后方侧开口端部50被吹送的空气Fr2的流速V2(即在设置于车身底罩20的冷却风导入孔58的上方流动的空气Fr2的流速V2)，快于流动在车身底罩20与路面66之间的空气Fr3的流速V1(即在冷却风导入孔58的下方流动的空气Fr3的流速V1)。伴随于此，在冷却风导入孔58的下方侧流动的空气Fr3的压力，高于在该冷却风导入孔58的上方侧流动的空气Fr2的压力。其结果为，在冷却风导入孔58的下方侧流动的空气Fr3从冷却风导入孔58朝向散热器18被导入。换言之，通过在冷却风导入孔58的上方侧流动的空气Fr2，从而使在冷却风导入孔58的下方侧流动的空气Fr3被引入冷却风导入孔58。因此，在本实施方式中，能够充分地确保朝向配置于动力单元14的后方处的散热器18的冷却风导入量。

另外，在本实施方式中，前方侧开口端部48的开口面积被设定为大于后方侧开口端部50的开口面积。而且，在本实施方式中，从前方侧开口端部48至后方侧开口端部50的冷却风导入通道40的流道的长度被设定为，长于该前方侧开口端部48与后方侧开口端部50之间的车辆前后方向上的距离。因此，在车辆行驶时，即使不使电动风扇28工作或者抑制了电动风扇28的输出，也能够使从后方侧开口端部50吹送的空气Fr2的流速V2与从前方侧开口端部48导入的空气的流速V1相比而增速。即，在本实施方式中，能够抑制电动风扇28的消耗电力。

而且，在本实施方式中，当流动于车身底罩20与路面66之间的空气Fr3通过与副翼60碰撞从而减速时，流动于冷却风导入孔58的下方侧的空气Fr3的压力将上升。即，流动于冷却风导入孔58的下方侧的空气Fr3的压力与流动于该冷却风导入孔58的上方侧的空气Fr2的压力的差异将进一步变大。其结果为，在本实施方式中，能够从冷却风导入孔58向散热器18导入更大量的空气。

另外，在本实施方式中，即使砂子或石头等异物欲从冷却风导入孔58进入到散热器18中，该异物也会在与作为冷却风导入通道40的一部分的、第三流道56的上壁部46碰撞后，向车辆12的下方侧被弹回。换言之，通过第三流道56的上壁部46，能够抑制砂子或石头等异物从冷却风导入孔58进入到散热器18中的情况。即，在本实施方式中，能够抑制由于异物的进入而引起的散热器18的损坏。

而且，在本实施方式中，沿着车辆前后方向延伸的冷却风导入通道40与车身底罩20一体形成。因此，随着该冷却风导入通道40成为车身底罩20的加强部，从而车身底罩20的刚性提高。其结果为，在与路面66发生了干涉时的车身底罩20的耐久性提高，并且，能够抑制随着时间经过而产生的车身底罩20的下垂。

并且，在本实施方式中，对如下的示例进行了说明，该示例为，通过使冷却风导入通道40的前方侧开口端部48的开口面积被设定为，大于后方侧开口端部50的开口面积，从而使从后方侧开口端部50吹送的空气的流速V2与从前方侧开口端部48流入的空气的流速V1相比而升高的示例。但是，并不限定于该结构，也可以应用能够使从冷却风导入通道40的后方侧开口端部50吹送的空气的流速V2与从前方侧开口端部48流入的空气的流速V1相比而升高的其他结构。

另外，在本实施方式中，对设置了副翼60的示例进行了说明，但是，也可以采用未设置这样的副翼60的结构。如此，关于是否设置副翼60，只需考虑从冷却风导入孔58导入的冷却风的流量和最小离地间隙(车身底罩20与路面66之间的距离)等来进行适当设定即可。

而且，在本实施方式中，对如下的示例进行了说明，所述示例为，通过使作为冷却风导入通道40的一部分的、第三流道56的上壁部46与冷却风导入孔58以在车辆上下方向重叠的方式而被配置，从而抑制了砂子或石头等异物从冷却风导入孔58进入到散热器18中的情况的示例。但是，本发明并不限定于此，例如也可以采用如下结构，即，通过由格子状的网眼薄膜来覆盖冷却风导入孔58，从而抑制砂子或石头等异物从冷却风导入孔58进入到散热器18中的情况。

另外，在本实施方式中，对冷却风导入通道40与车身底罩20一体形成的示例进行了说明，但是，本发明并不限定于此，也可以采用分体设置各部分的结构。

而且，在本实施方式中，对将作为冷却单元的散热器18配置在动力单元14的后方的示例进行了说明，但是，本发明并不限定于此，也可以采用将其他冷却单元配置在动力单元14的后方的结构。例如，还能够将作为冷却单元的空调器的冷凝器或对发动机机油等进行冷却的机油冷却器配置在动力单元14的后方。

另外，在本实施方式中，对作为动力单元14的变速器而使用了CVT的示例进行了说明，但是，本发明并不限定于此，也可以采用使用了自动变速器(AT)或手动变速器(MT)等的结构。

此外，本发明并不限定于上述的实施方式的结构，在不脱离其主旨的范围内，显然能够进行各种改变而实施。

Claims

1.一种车辆前部结构，具备：

动力单元，其被固定于动力单元室内，所述动力单元室被设置于车辆的前部；

冷却单元，其被设置于所述动力单元的后方；

车身底罩，其被设置于所述动力单元及所述冷却单元的下方，并对流动于车辆的下部的空气进行整流；

冷却风导入孔，其被设置于所述车身底罩中的所述动力单元的后方且所述冷却单元的前方，并将流动于车辆的下部的空气向所述冷却单元导入；

冷却风导入通道，其具备从车辆的前方侧导入空气的前方侧开口端部，并且，将从该前方侧开口端部被导入的空气，以与流动于车辆的下部的空气的流速相比而较快的流速从后方侧开口端部朝向所述冷却单元吹送，其中，所述后方侧开口端部被设置于所述冷却风导入孔的上方。

2.如权利要求1所述的车辆前部结构，其中，

所述前方侧开口端部的开口面积被设定为，大于所述后方侧开口端部的开口面积。

3.如权利要求1或2所述的车辆前部结构，其中，

所述冷却风导入通道的流道的长度被设定为，长于该冷却风导入通道的前方侧开口端部与所述后方侧开口端部在车辆前后方向上的距离。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的车辆前部结构，其中，

面朝车辆的前方侧的副翼被设置于所述冷却风导入孔的边缘部的车辆后方侧的端部上。

5.如权利要求1至4中的任意一项所述的车辆前部结构，其中，

所述冷却风导入通道的一部分朝向车辆后方侧而延伸形成，并且该延伸形成的部分与所述冷却风导入孔被配置为在车辆的上下方向上重叠。

6.如权利要求1至5中的任意一项所述的车辆前部结构，其中，

所述冷却风导入通道与所述车身底罩被一体形成。