CN105041441B - 改善车辆性能的导风结构及改善车辆性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了改善车辆性能的导风结构及改善车辆性能的方法，所述导风结构包括安装在发动机油底壳上的导风板，所述导风板上设有导风槽，所述导风槽入口设在发动机油底壳的前侧上，所述导风槽的出口正对发动机后侧的传动轴护套；改善车辆性能的方法，利用上述的改善车辆性能的导风结构来实现车辆性能的改善；本发明能降低发动机总成后侧的温度场，从而降低传动轴护套表面的气体温度，最终使传动轴护套满足热害要求，提高车辆可靠性能和保证安全驾驶；导风板直接与发动机油底壳固定连接，安装点之间跨度较小，结构模态刚度高，避免由于结构模态不足导致的NVH问题。

Description

改善车辆性能的导风结构及改善车辆性能的方法

技术领域

本发明涉及汽车性能设计领域，具体涉及改善布置在发动机后侧的传动轴温度场、可靠性性能的改善车辆性能的导风结构及改善车辆性能的方法。

背景技术

随着汽车市场不断发展，用户对汽车的动力性、NVH性能、外观等方面的要求越来越高。为了避免动力总成底部裸露，影响直观感觉，很多汽车都开始增加动力总成护板，该护板位于动力总成下方，兼具保护动力总成及降低风阻等方面的优点；但动力总成护板会对发动机前舱的整体气流产生一定的影响，不便于机舱散热，特别在发动机体后侧为流动滞止区，容易形成较高的温度场，出现超温部件，不满足散热要求。

另外很多汽车公司为了满足车辆的动力性及经济性，采用涡轮增压类发动机来提升车辆的性能，对布置在发动机后侧的传动轴来说，更容易导致传动轴护套温度超出耐温极限，进而导致护套发生严重变形或破损，影响整车的可靠性能，严重情况下，会影响到用户的安全驾驶。

为了避免增加动力总成护板后，导致的前舱温度场问题，现有车辆通常会考虑在动力总成护板后侧设计直接导风槽的结构，这样虽然可以改善前舱温度场的问题，但存在不足之处：第一，由于动力总成护板安装跨度较大，结构的模态刚度较低，并且导风槽靠近动力总成，在车辆行驶过程中，容易出现由于结构发生共振，导风槽振动位移较大，拍打动力总成壳体底部，出现异响的问题；第二，导风槽容易振动疲劳发生断裂，影响产品的可靠性，最终导致传动轴护套周围的温度过高，带来车辆驾驶安全性问题；第三，后期维护不方便。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供能有效改善空气的流动状况，降低发动机总成后侧的温度场，提高车辆可靠性能和保证安全驾驶，维护方便的改善车辆性能的导风结构及改善车辆性能的方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

改善车辆性能的导风结构，包括安装在发动机油底壳上的导风板，所述导风板上设有导风槽，所述导风槽入口设在发动机油底壳的前侧上，所述导风槽的出口正对发动机后侧的传动轴护套。

所述导风槽入口所在端为平直导流槽结构，所述导风槽的出口所在端为上翘导流槽结构，所述导风槽的平直导流槽结构和上翘导流槽结构相接的位置为圆滑平缓过渡导流槽结构。

所述发动机油底壳上设有安装所述导风板的凸台。

所述导风槽纵向截面呈倒“L”形结构。

所述导风槽的入口截面积大于出口截面积。

所述导风板上导风槽的两侧纵向截面为凸凹交错的结构。

所述导风板上导风槽两侧底端设有翻边，所述翻边上设有安装所述导风板的安装孔。

所述导风槽底部设有纵向加强筋及横向加强筋交错构成的下凹的结构加强筋。

所述导风板底部最低点距离发动机油底壳的高度不小于50mm；车辆的动力总成护板部分设在动力总成的下方，动力总成护板和发动机油底壳的底部距离为40mm。

改善车辆性能的方法，利用上述的改善车辆性能的导风结构来实现，具体为：发动机油底壳上安装导风板，车辆行驶过程中，安装在发动机油底壳上的导风板上的导风槽引导气流，使气流从导风槽入口流入，从导风槽的出口流出到发动机总成后侧的传动轴温度场处，降低传动轴护套表面气体温度，使传动轴护套温度满足要求，进而改善车辆性能。

本发明的优点在于：首先，导风板设在发动机油底壳的底部，与发动机油底壳安装配合，导风板上的导风槽能够按照引导气流方向主动引导气流，有效改善空气的流动状况，降低发动机总成后侧的温度场，从而降低传动轴护套表面的气体温度，最终使传动轴护套满足热害要求，提高车辆可靠性能和保证安全驾驶。

其次，导风板直接与发动机油底壳固定连接，安装点之间跨度较小，结构模态刚度高，避免由于结构模态不足导致的异响和NVH问题。

其次，导风板结构简单，具有较好的可靠性。

再其次，导风槽结构与发动机油底壳之间采用螺栓配合连接，安装方式比较方便，偏于模块化操作及后期维护。

最后，导风槽结构与发动机油底壳配合，偏于平台化管理。

附图说明

下面对本发明说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为发动机总成、导风板、传动轴、排气歧管结构的装配示意图。

图2为发动机总成部分结构、导风板、传动轴的装配示意图。

图3及图4为发动机油底壳、导风板的装配示意图。

图5为导风板的结构示意图。

图6为发动机油底壳、导风板、动力总成护板的安装位置示意图。

上述图中的标记均为：

1-发动机油底壳，2-导风槽，3-传动轴，4-排气歧管，5-发动机缸盖，6-发动机缸体，7-动力总成护板，8-安装孔，9-传动轴护套，10-引导气流方向，11-导风板，12-翻边，13-凸台。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

图1为发动机总成、导风板11、传动轴3和排气歧管4结构的装配示意图，其中发动机总成壳体包括发动机油底壳1、发动机缸盖5、发动机缸体6三部分，三部分分别通过螺栓配合装配在一起。发动机总成的后侧布置有传动轴3，传动轴3上设有传动轴护套9，传动轴护套9对传动轴3的轴承密封性、耐磨性、传动轴3的缓冲减振及良好的机械性能，具有一定的保护作用。发动机总成的后侧布置有排气歧管4，其中排气歧管4为耐高温金属结构件，发动机工作过程中，高温燃烧的废气通过排气系统排出，导致排气歧管4长期处于高温状态，在排气歧管4的周围会产生的高温辐射场，导致布置在附近的传动轴护套9长期处于高温状态。

改善车辆性能的导风结构，包括安装在发动机油底壳1上的导风板11，导风板11上设有导风槽2，导风槽2的入口设在发动机油底壳1的前侧上，导风槽2的出口正对发动机后侧的传动轴护套9。

参见图1-6，导风板11设在发动机油底壳1的底部，与发动机油底壳1安装配合，导风板11上的导风槽2能够按照引导气流方向10主动引导气流，有效改善空气的流动状况，降低发动机总成后侧的温度场，从而降低传动轴护套9表面的气体温度，最终使传动轴护套9满足热害要求，提高车辆可靠性能和保证安全驾驶；导风板11直接与发动机油底壳1固定连接，安装点之间跨度较小，结构模态刚度高，避免由于结构模态不足导致异响和NVH问题。

参见图1-5，发动机油底壳1为铸造类金属结构件，导风槽2为非金属结构件，优选材料为PP+GF30，采用注塑成型，具有耐热老化的优点。发动机油底壳1的底部设有用于可靠固定导风板11的凸台13，导风板11和凸台13通过四个以上螺栓配合连接，安装可靠，安装方式比较方便，偏于模块化操作及后期维护。凸台13可以使导风板11与发动机油底壳1之间具有一定的高度差，本发明实例的导风板11距离油底壳1的底部不小于50mm，即保证有足够的气流通过导风槽2，改善发动机后侧的空气温度；同时也可以保证增加导风板11，不影响发动机油底壳1的散热。此外，发动机油底壳1上的凸台13，不仅便于导风板11的安装装配，也便于后期使用过程中的拆卸维护。

导风槽2的入口所在端为平直导流槽结构，导风槽2的出口所在端为上翘导流槽结构，导风槽2的平直导流槽结构和上翘导流槽结构相接的位置为圆滑平缓过渡导流槽结构。导风板11上设有平直导流部分和上翘导流部分、安装部分、加强筋及翻边部分，其中，平直导流部分为平直导流槽结构，为引导气流方向10的导风槽2的入口，导风槽2的入口布置在发动机油底壳1的前侧，上翘导流部分为上翘导流槽结构，上翘导流槽结构的末端为引导气流方向10的导风槽2的出口，导风槽2的出口布置在发动机后侧的传动轴护套9位置附近，导风槽2的出口正对传动轴护套9；平直导流部分及上翘导流部分可以保证对冷空气流向进行准确引导，使其进入高温部件区域。

导风槽2的入口截面积大于出口截面积，这样保证了尽可能多的冷气流进入机体热源区，达到最大程度的降温效果。

导风槽2纵向截面呈倒“L”形结构。即平直导流部分及上翘导流部分之间采用圆滑平缓过渡结构，导风槽2纵向整体结构呈倒“L”形，目的为了保证气流平缓的流动，减少气流压差损失，同时导风板11结构可靠性好，模态刚度高。

导风板11上导风槽2的两侧纵向截面为凸凹交错的结构；导风槽2的侧向设计为凸凹交错的截面结构，其中，两侧纵向截面凹下去的部分为朝向发动机油底壳1凸起的结构，即可以保证导流槽2引导的冷气流尽可能贴近油底壳1，也可以降低冷空气流动过程中的风阻系数。同时导风板11结构可靠性好，模态刚度高。

导风槽2底部设有纵向加强筋及横向加强筋交错构成的下凹的结构加强筋。导风槽2上的结构加强筋采用纵向加强筋及横向加强筋交错设计方式，分布在导流槽的底部，结构加强筋均设计为面向发动机油底壳1凸起的结构，即导风槽2底部的结构加强筋为下凹的结构，保证了导风板11的强度、刚度要求。

导风板11上导风槽2两侧底端设有翻边12，翻边12上设有安装导风板11的安装孔8。翻边12上安装部分设有四个以上多个与发动机油底壳1连接的安装孔8，安装孔8位置设在翻边12的外侧；设计时，应根据导风槽2的长度，尽可能增加安装孔8的个数或减小安装孔8之间的间距；目的是提高导风板11的整体模态刚度，避免车辆在行驶过程中，由于结构模态不足，导风板11发生共振，导致一系列NVH问题，此外也可以改善导风板11整体的应力水平，提升结构的耐久性能，保证产品的可靠性。

动力总成护板7设在动力总成的下方，动力总成护板7安装跨距较大，整体模态刚度较低，振动位移较大，因此动力总成护板7与动力总成之间具有一定的高度差，避免车辆行驶过程中，动力总成护板7与动力总成发生干涉，影响正常的工作。作为本发明优选实例，动力总成护板部分7距离发动机油底壳1的底部最低点40mm，动力总成护板7设在导风板11的下方，配合导风槽2一起，改善空气的流动状况；这样既可以保证外观，也可以保证结构工作的可靠性。

改善车辆性能的方法，利用上述改善车辆性能的导风结构来实现，具体为：发动机油底壳1上安装导风板11，车辆行驶过程中，安装在发动机油底壳1上的导风板11上的导风槽2引导气流，使气流从导风槽2的入口流入，从导风槽2的出口流出到发动机总成后侧的传动轴3温度场处，降低传动轴护套9表面气体温度，使传动轴护套9温度满足要求，进而改善车辆性能，提高车辆可靠性，保证车辆行驶安全。导风板11直接安装在发动机油底壳1上，结构模态刚度高，避免由于结构模态不足导致的NVH问题。

改善车辆性能的导风结构及改善车辆性能的方法，通过导风板11上的导风槽2，显著改善布置在发动机后侧的传动轴3温度场，提高整车的可靠性能，保证用户的安全驾驶；同时导风板11自身的结构设计，可靠性好，模态刚度高，能够提升结构可靠性及车辆NVH性能；它在增加动力总成护板的情况下，能够通过引导气流，有效改善空气的流动状况，降低传动轴护套9表面气体温度，满足热伤害要求；还可以避免由于结构模态不足导致的NVH问题，提升产品的可靠性，另外也可以在一定程度上降低风阻系数；进而从各方面提高车辆性能。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.改善车辆性能的导风结构，其特征在于：包括安装在发动机油底壳上的导风板，所述导风板上设有导风槽，所述导风槽的入口设在发动机油底壳的前侧上，所述导风槽的出口正对发动机后侧的传动轴护套；所述导风槽入口所在端为平直导流槽结构，所述导风槽的出口所在端为上翘导流槽结构，所述导风槽的平直导流槽结构和上翘导流槽结构相接的位置为圆滑平缓过渡导流槽结构。

2.如权利要求1所述的改善车辆性能的导风结构，其特征在于：所述发动机油底壳上设有安装所述导风板的凸台。

3.如权利要求2所述的改善车辆性能的导风结构，其特征在于：所述导风槽纵向截面呈倒“L”形结构。

4.如权利要求1所述的改善车辆性能的导风结构，其特征在于：所述导风槽的入口截面积大于出口截面积。

5.如权利要求1所述的改善车辆性能的导风结构，其特征在于：所述导风板上导风槽的两侧纵向截面为凸凹交错的结构。

6.如权利要求5所述的改善车辆性能的导风结构，其特征在于：所述导风板上导风槽两侧底端设有翻边，所述翻边上设有安装所述导风板的安装孔。

7.如权利要求1-6任一项所述的改善车辆性能的导风结构，其特征在于：所述导风槽底部设有纵向加强筋及横向加强筋交错构成的下凹的结构加强筋。

8.如权利要求1-6任一项所述的改善车辆性能的导风结构，其特征在于：所述导风板底部最低点距离发动机油底壳的高度不小于50mm；车辆的动力总成护板部分设在动力总成的下方，动力总成护板和发动机油底壳的底部距离为40mm。

9.改善车辆性能的方法，利用权利要求1-8任一项所述的改善车辆性能的导风结构来实现，其特征在于：具体为：发动机油底壳上安装导风板，车辆行驶过程中，安装在发动机油底壳上的导风板上的导风槽引导气流，使气流从导风槽入口流入，从导风槽的出口流出到发动机总成后侧的传动轴温度场处，降低传动轴护套表面气体温度，使传动轴护套温度满足要求，进而改善车辆性能。