CN104129443A - 节能汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能汽车，包括车体，在所述车体的后部设有流体导出口，流体导出口的横截面面积不小于车体底部与路面之间的横截面面积的1/3，流体导出口用于把车体底部与路面之间的部分流体向外排出来填充车体后部负压区。本发明的有益效果在于：把车体底部和路面之间经过的流体，部分地、甚至大部分地通过流体导向壁的引导向上从流体导出口排出，从而填充车体后部负压区，减小负压阻力，进而使汽车行驶时流体阻力减少，起到节能的目的。

Description

节能汽车

技术领域

本发明涉及汽车结构领域，尤其涉及一种节能汽车。

背景技术

汽车行驶产生的阻力包括：车前方的正向压力、周围的侧力、后部负压力，以及升力阻力。现在对汽车的外形进行流线型的节能优化时，通常都注重于对汽车车体的前部、两侧及周围的形状的设计来减少上述阻力，而忽略汽车底部与路面之间流体的流量和流向对减少风阻起到的至关重要的作用，所以有必要进行进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对背景技术中提到的问题对汽车的外形结构进行改进，提供一种节能汽车，能有效减少汽车行驶中的阻力，节约能源。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种节能汽车，包括车体，在所述车体的后部设有流体导出口，流体导出口的横截面面积不小于车体底部与路面之间的横截面面积的1/3，流体导出口用于把车体底部与路面之间的部分流体向外排出来填充车体后部负压区。

本发明采用的另一个技术方案为：一种节能汽车，包括车体和扰流板，在所述车体的后部设有流体导出口，所述流体导出口的横截面面积不小于车体底部与路面之间的横截面面积的1/3，流体导出口用于把车体底部与路面之间的部分流体向外排出来填充车体后部负压区；在车体后部的流体导出口上方设有后部导出口，所述后部导出口与位于车体前部的前部导入口相通，所述前部导入口与后部导出口之间在车体底部形成前后相通的流体通道，所述扰流板设于车体底部。

本发明的有益效果在于：把车体底部和路面之间经过的流体，部分地、甚至大部分地通过流体导向壁的引导向上从流体导出口排出，从而填充车体后部负压区，减小负压阻力，进而使汽车行驶时流体阻力减少，起到节能的目的。

附图说明

图1为本发明实施例的节能汽车的主视示意图。

图2为本发明实施例的节能汽车的右视示意图。

图3为本发明实施例的节能卡车的示意图。

图4为本发明实施例的汽车的独立设置的扰流板的示意图。

图5为本发明实施例的节能汽车的示意图。

标号说明：

1、车体；101、前部导入口；102、底部导入口；2、车体底部；3、车壳底部边框；301、扰流板；4、流体导向壁；401、挡板；402、通道封闭挡板；403、扰流板；404、扰流板；405、扰流板；5、流体导出口；501、后部导出口；6、流体通道；601、通道；7、边框；701、空气网；9、路面；10、车体底部与路面之间的横截面。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本发明最关键的构思在于：在汽车的车体后部设置流体导出口,将原来从车体后部直线排出的部分流体,甚至大部分流体从流体导出口排出来填充车后部负压区,减小负压区对汽车高速行驶带来的阻力，从而实现节能的目的。

请参阅图1和图2，一种节能汽车，包括车体1，在所述车体1的底部前方设有前部导入口101,后部设有流体导出口5，所述流体导出口5的流体导向壁4沿车体底部2向车体1的后上方斜向延伸并相连接，流体导出口5的横截面面积不小于车体底部2与路面9之间的横截面10面积的1/3，流体导出口5用于将车体底部2与路面9之间的流体向后上方排出来从而填充车体后部负压区。

从上述描述可知，本发明解决的技术问题和有益效果是：

1、汽车快速行驶时，车体周围正面、侧面和底部的流体，因流体连续性在经过不同路径后会同时到达车体后部离车体一定距离处交汇，在车体后部到流体交汇处之间内形成负压区；本发明把车体底部和路面之间经过的流体，部分地、甚至大部分地通过流体导向壁的引导向上从流体导出口排出，从而填充车后部负压区，使负压阻力大大减少，进而使汽车行驶时流体阻力减少，达到节能的目的。

2、本发明的结构能够引导车体底部和路面之间的流体分为两部分向后排出，一部分向上从流体导出口排出以填充车体后部负压区，剩下一部分与传统汽车一样从车底部向后直向排出，不同是，由于车体底部部分和大部分流体从流体导出口排出，使剩下小部分流体排出的流体流量减少，当流体连续性使车体周围流体同时到达后部交汇处，因车底部流体流量减少，更少于前部，侧部的流体，在车后部交汇处汇合时形成的负压区，因底部流体减少而出现薄弱环节，使车体后部与流体交汇处之间形成的负压区减弱，此时从流体导出口排出的流体越多，车底部排出的流体流量越少，在车后部形成的负压就越弱，反过来就更容易使流体导出口排出大量流体，更容易地对负压区进行填充，从而更好的减小负压区阻力，降低车辆阻力，达到节能的目的。

3、由于流体从汽车上部经过的路径大于下部，由此产生升力，升力又使车体底部流体更容易地向上从流体导出口排出，而本发明中流体导出口的横截面面积不小于车体底部和路面之间横截面面积的1/3，该面积的比值还可以采用更小的1/4，或更大的1/2、2/3、大与2/3的面积，这样能够就减少更多的流量从车体底部直向排出，使负压区更薄弱，当更多流体从流体导出口排出来填充后部负压区时，就更容易使负压区阻力减小。

4、通常车体底部直向排出的流体越少，汽车产生的升力就越小，因此本发明附加地还具有提高汽车附地力、稳定性和安全性的作用。

进一步地，所述流体导向壁4的壁面形状为波浪形、内凹弧形、外凸弧形或直线形。如图1所示的流体导向壁4呈外凸弧形、如图5所示的流体导向壁4呈内凹弧形。

进一步地，如图5所示，车体1前部设有底部导入口102，车体底部2设有流体通道6，车体后部位于流体导出口5的上方设有后部导出口501，流体通道6分别与底部导入口102和后部导出口501连通形成一封闭的通道。

进一步地，如图5所示，流体通道6的底板为扰流板301，所述扰流板301的表面为波浪形或不规则的凹凸形。

进一步地，在流体导出口5四周，设有凹入和凸出车体表面的边框7，在边框7上、流体导出口5内，设有使流体顺畅通过的空气网701。

从上述描述可知，通常现在汽车前部有多种不同形状的底部导入口102(例如发动机吸气口和空调网散热口)，当汽车快速行驶时，流体从底部导入口102进入流体通道6，并从流体导向壁4上方经过后向上导向后从后部导出口501向外排出来填充负压区。同时流体从车体的前部导入口101进入车底部的扰流板301外表面与路面9之间经过的流体一部分通过流体导向壁4导向后上方，从流体导出口5向外排出来填充后部负压区，另一部分从车体底部向后排出与车周围流体因流体连续性，同时到达后部形成后部负压区。由于大量流体从流体导出口5和后部导出口501向后排出来更好填充负压区，使流体阻力大大减少。

请参照图1和图2，本发明的实施例1为一种节能汽车，在车体1的底部前方设有前部导入口101，后部设有流体导出口5，流体导出口5的开口面积不小于车体底部与路面之间的横截面10的1/3，具体地，该面积比值可以低至1/4，或为2/3甚至相等，从图2可见流体导出口5的开口面积不少于车体底部与路面之间的横截面10的2/3，在流体导出口5可设置一边框7来固定多孔的空气网701，在具体实施中可根据不同车型来确定流体导出口5的开口面积。

当汽车快速行驶时，从车体的前部导入口101进入的流体经车体底部2与路面9之间从车底经过，通常车体底部与车壳底部边框3的四周有一定距离，所以流体顺车体底部2和车壳底部边框3的四周从前向后流到流体导向壁4时，由于流体导向壁4为波浪形、内凹弧形、外凸弧形或直线形等更多延长流体经过路径，更容易使流体顺着流体导向壁4向上从流体导出口5排出，使大量流体填充后部负压区。

现在汽车上部流体经过路径大于车底部流体经过路径，由此产生升力，本发明中汽车底部与路面之间的流体同样产生向上的升力，在升力作用下，使流体紧贴车体底部2和车壳底部边框3的四周内经过，再到延长流体经过路径的流体导向壁4从导出口向后排出。此时车体底部2和路面9之间经过的流体在后部流体导向壁4处分为两部分，一部为流体从车体底部直向流出，与车周围流体因流体连续性同时到达车后部一定距离交汇，在交汇点至车后部壳体之间的区域形成负压区，另一部分流体向上从流体导出口5向后排出，大量流体瞬间填充后部负压区。此时由于流体导出口5的面积占车体底部与路面之间的横截面10的面积2/3以上，也就占车体底部流体排出面积2/3以上，同时又在向上升力作用下，大量流体甚至一大半流体顺流体导向壁4向上从流体导出口5排出来瞬间填充后部负压区。此时车体底部只部分流体与车体周围同时到达车体后部的流体形成后部负压区，周围流体因底部流体量少使负压区突显薄弱，使负压区阻力减少，从而流体导出口5排出的大量流体在此条件下更容易瞬间填充负压区，使负压区阻力大大减少。又因为流体连续性，使正向侧向以及底部流体形成的负压区相互连系，共同形成整体结构，因为负压区阻力大大减少，所以汽车行驶中的整体风阻减少，从而达到很好的节能效果。同时从车底部排出的流量减少，有利于减少升力阻力，使安全性增加。

汽车出现一百多年来，人们很重视车上部两侧及周围的结构，而忽略了对汽车节能至关重要的底部，及后部负压区的结构；本发明改变、至少部分改变车体底部和路面之间流体运动方向，把该处流体分为不同方向的两部分排出，一部分与同时到达后部交汇的流体，因车底部流体流量少，使负压区产生不均衡而出现薄弱环节，从而另一部分更容易向上从流体导出口排出大量流体瞬间填充后部负压区，此时更容易使负压阻力减少从而达到节以的目的。

另一实施例中，流体导出口5设有至少一个，单个流体导出口的横截面面积为车体底部与路面之间的横截面10的面积的1/4、1/5、1/6或小于1/6。例如，三个圆形的流体导出口5设置在车体后部，每个流体导出口5的横截面积为车底部与路面之间的横截面10的面积的1/6、1/5或1/4。

另一实施例中，多个具有不同面积的方形流体导出口5设置在车体后部，多个方形的流体导出口5的横截面积之和大于车体底部与路面之间横截面10的面积，从而使更多的流体从流体导出口5排出来填充后部负压区。同时，车底部流体经过的流量越少，减少的升力阻力就越多，使汽车附地力增加，安全性同时也增加。

请参照图3，本发明的实施例2为一种节能卡车，在车体底部2两侧和后部周围设档板401，方便流体从车前方的底部导入口102进入车体底部和路面之间，并从档板401之间内经过，在车体后部中间的下方设有流体导出口5，流体导出口5的开口面积为车体底部和路面之间的横截面10的面积的1/2左右，流体从车体底部2的前方底部导入口102进入挡板401之间，然后沿流体导向壁4从流体导出口5向后上方排出。

当货车快速行驶时，车体底部2的流体在流体导向壁4处分为两部分向后排出，一部分流体从车体底部直向排出，因流体连续性与周围同时到达车体后部的流体因流量减少而不均衡，在车后部一定距离交汇后形成负压区；另一部分流体经流体导向壁4向后上方从流体导出口5排出来填充后部负压区。由于流体导向壁4延长流体经过的路径，使该处流速大于对应车底的流速，由此产生压力差，使更多的流体更容易经扰流板4导向后，向上经导出口向外排出。

请结合图1、图2和图4，本发明的实施例3为一种汽车，在汽车底部左右两侧独立地设有如图4所示的扰流板403，扰流板403背风面为平面紧贴在车底部，另一面的迎风面为多个弧形、梯形、三角形等几何形状构成对称或不对称形状，总之使流体经过扰流面403的路径延长、或大于汽车上部路径，就使升力大大减少或消失。在左右扰流板403之间，形成前后相通的通道601，流体从车底部导入口102经过到流体导向壁4从流体导出口5向外排出。

作为该实施例的改进，去掉左右扰流板403、在通道601左右两侧设有一定高度的多个弧形构成的扰流板405；或在通道601上设迎风面为多个弧形构成的扰流板404，使流体经过通道601的路径大于车上部的路径；或相对延长流体经过路径即可，也可使升力阻力减少。

请参照图5，本发明的实施例4为一种节能汽车，车体后部的流体导出口5的面积为车体底部和路面之间的横截面10的面积的1/3以上，在距车体底部2下方具有一定距离的地方设有与车体底部2同等面积的扰流板301，汽车两侧设有通道封闭挡板402与扰流板301的两侧边相接，形成前部导入口101和后部导出口501前后相通的流体通道6，扰流板301内外表面使流体通道6延长流体经过的路径、或大于车上部流体经过的路径，使升力阻力减少或消失。

当汽车快速行驶时，通常现在汽车前部有多种不同形状的底部导入口102，使流体经过底部导入口102为发动机和空调等设备散热，然后向下从流体通道6内经过(流体从此处经过的路径大于从车体上部经过的路径)、再经流体导向壁4向上导向后从后部导出口501向外高速的排出流体，从而更好地填充负压区。同时从前部导入口101进入的流体从扰流板301外表面与路面9之间通过，因扰流板延长流体路径，使经过的流体流速加快，一部分通过流体导向壁4导向后上方从流体导出口5向外排出来填充后部负压区，另一部分从车底向后直向排出与车体周围的流体因流体连续性同时到达后部形成后部负压区。此时，大量流体从流体导出口5和后部导出口501向后排出高流速流体来更好地填充负压区，使流体阻力大大减少，同时一并减少升力的产生，使汽车附地力和安全稳定性增加。

在另一实施例中，扰流板301对应车体底部2的不同面积，覆盖车体底部的局部或整体。如图4和图5所示，与上不同是，扰流板301对应在车底部的中间设置，形成前部导入口101、后部导出口501、前后相通的通道601。

另一实施例，与上不同是，扰流板301对应设置在车体底部的后半部分，底部导入口形成于在车体的中部。

综上所述，本发明提供的节能汽车把车体底部和路面之间经过的流体，部分地、甚至大部分地通过流体导向壁的引导向上从流体导出口排出，从而填充车后部负压区，使负压阻力大大减少，进而使汽车行驶时流体阻力减少，达到节能的目的；还附加地具有提高汽车附地力、稳定性和安全性的作用。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种节能汽车，包括车体，其特征在于，在所述车体的后部设有流体导出口，流体导出口的横截面面积不小于车体底部与路面之间的横截面面积的1/3，流体导出口用于把车体底部与路面之间的部分流体向外排出来填充车体后部负压区。

2.根据权利要求1所述的节能汽车，其特征在于：还包括流体导向壁，所述流体导向壁设置在车体的后部下方沿车体底部向车体的后上方斜向延伸，流体导向壁用于延长从车体底部和路面之间经过的部分流体的路径，并使这部分流体沿流体导向壁向上从流体导出口排出。

3.根据权利要求2所述的节能汽车，其特征在于：所述流体导向壁为波浪形、内凹弧形、外凸弧形或直线形。

4.根据权利要求1所述的节能汽车，其特征在于：所述流体导出口设有至少一个，流体导出口的总横截面面积不小于车体底部与路面之间的横截面面积。

5.根据权利要求1所述的节能汽车，其特征在于：所述流体导出口设有至少一个，单个流体导出口的横截面面积为车体底部与路面之间的横截面面积的1/4、1/5、1/6或小于1/6。

6.根据权利要求1所述的节能汽车，其特征在于：在所述流体导出口周围环设有凹入或凸出车体表面的边框，在所述边框上设有用于使流体顺畅经过的空气网。

7.根据权利要求1所述的节能汽车，其特征在于：还包括扰流板，所述扰流板由多个弧形或直线形凹入或凸出表面的、形成对称或不对称形状的迎风面组成，扰流板用于延长流体经过的路径，扰流板对应车体底部的形状覆盖车体底部的整体或部分。

8.一种节能汽车，包括车体和扰流板，其特征在于：在所述车体的后部设有流体导出口，所述流体导出口的横截面面积不小于车体底部与路面之间的横截面面积的1/3，流体导出口用于把车体底部与路面之间的部分流体向外排出来填充车体后部负压区；

在车体后部的流体导出口上方设有后部导出口，所述后部导出口与位于车体前部的前部导入口相通，所述前部导入口与后部导出口之间在车体底部形成前后相通的流体通道，所述扰流板设于车体底部。

9.根据权利要求8所述的节能汽车，其特征在于：所述扰流板由多个弧形或直线形凹入或凸出表面的、形成对称或不对称形状的迎风面组成，扰流板用于延长流体经过的路径从而使从后部导出口、流体导出口以及车体底部与路面之间排出的流体共同更好地填充后部负压区。

10.根据权利要求8所述的节能汽车，其特征在于：所述扰流板对应车体底部的形状覆盖车体底部的整体或部分。