CN106660443A - 具有中央空气入口和侧向出口的机动车前脸 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括中央空气引导装置(5)的机动车前脸(1)，其特征在于，该中央空气引导装置(5)侧向地连接到至少一个侧向空气引导装置(6A、6B)，该侧向空气引导装置将空气从前脸(1)的中央部分导向车辆的至少一个侧向部分(7A、7B、RAS)，前脸(1)包括至少一个位于中央空气引导装置(5)和侧向空气引导装置(6A、6B)之间的阀门(8A、8B)，该阀门能够调节在中央空气引导装置(5)和侧向空气引导装置(6A、6B)之间流动的空气流量。

Description

具有中央空气入口和侧向出口的机动车前脸
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的前脸，尤其是包括能够冷却机动车发动机的空气入口类型的前脸。
背景技术
“用于机动车的前脸”指的是一组位于空气冷却器前方的部件，这些部件至少包括保险杠。
前脸还可以包括：防冲击元件(能量吸收装置)、梁、流线型元件(éléments de carénage)、空气导流元件、前翼子板、挡泥板(轮罩拱)等等。
已知包括冷却空气入口的车辆前脸，该冷却空气入口设置在机动车前部以冷却机动车的发动机。冷却空气入口有时配有单纯起到美观作用的栅格。
一般性地，冷却是通过冷却空气/液体交换器(该交换器也被称作散热器)和/或增压空气冷却器(也被缩写地称作RAS)来实现的。
这两种装置必须由来自于外部的空气流供给，以确保其冷却功能。
散热器一般是由中央冷却空气入口来供给，而RAS则一般是由位于保险杠的前脸处的侧向冷却空气入口来供给。
然而，已经发现，这些中央和侧向的冷却空气入口可能会不利于车辆的空气渗透(阻力)系数Cx(coefficient de pénétration)。
为了能够在保留冷却空气入口的同时减小空气渗透系数Cx，已知给前脸侧向地配备空气动力学空气入口，从而将抵达前脸的空气流导向保险杠的侧面部分以使之能够从车辆的前轮处流出。
然而，这些能够通过改善车辆周围的空气流以改善车辆的空气动力学性能的空气动力学空气入口对空气渗透系数Cx仅具有小的影响，这是因为施加在前脸的侧向部分上的压强较施加在中央部分处的压强小。从中央部分处进入的空气被用于冷却发动机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车辆前脸，该车辆前脸是经改善的替代性装置，用于减小空气渗透系数Cx，并同时优化前脸处的空气入口。为此，符合本发明的前脸包括能够使用来自于中央空气入口的空气以将其导向侧向部分(例如轮子)的装置。由此，汇聚在前脸的中央部分的空气所产生的高压强对空气渗透系数Cx的不利影响得以减小。
由此，本发明的主题涉及一种机动车前脸，该前脸包括能够从车辆外部可见的表面，设置于所述表面的中央部分处的中央空气入口，其允许车辆外部的空气进入中央空气引导装置。
根据本发明，该中央空气引导装置侧向地连接到至少一个侧向空气引导装置，该侧向空气引导装置将空气从中央部分导向车辆的至少一个侧向部分，该前脸包括至少一个位于中央空气引导装置和侧向空气引导装置之间的阀门，该阀门能够调节在中央空气引导装置和侧向空气引导装置之间流动的空气流量。
借助于该系统，通过侧向空气引导装置，大幅度地减小了在中央部分中收集的空气所产生的高压强对空气渗透系数Cx的影响，并且所述阀门能够同时管理冷却需求和空气动力学需求。
根据本发明，第一阀门可以位于中央空气引导装置与侧向空气引导装置的交汇处，以使得当第一阀门关闭时，来自于中央空气引导装置的空气不能够进入侧向空气引导装置。
根据一个实施方式，中央空气引导装置设有阻塞器，其用于阻止由中央空气入口进入的空气朝着车辆发动机离开中央空气引导装置。当第一阀门关闭时，该阻塞器打开，相反地，当第一阀门打开时，该阻塞器关闭。
侧向空气引导装置可以包括至少一个位于第一阀门和侧向空气出口之间的第二阀门，第二阀门的关闭能够将空气导向车辆发动机。
根据一个实施方式，所述前脸包括至少一个位于第一阀门和第二阀门之间的侧向空气入口，该侧向空气入口允许车辆外部的空气直接进入侧向空气引导装置以冷却增压空气冷却器。
根据另一实施方式，所述前脸包括至少一个位于第二阀门和所述侧向空气出口之间的侧向空气入口，该侧向空气入口允许车辆外部的空气直接进入侧向空气引导装置以改善车辆的空气动力学性能。
根据本发明，该前脸可以包括至少一个允许车辆外部的空气直接进入侧向空气引导装置的侧向空气入口，所述入口设有勺形部，其能够将预定的空气量导向车辆的侧向空气出口，或导向增压空气冷却器。
中央空气引导装置和侧向空气引导装置可以构成相互固定到一起的两个由塑料材料制成的部件，以避免其连接处的空气泄露。
中央空气引导装置和侧向空气引导装置可以构成由塑料材料制成的一体部件。
中央空气引导装置和/或侧向空气引导装置可以构成箱体。
根据本发明，所述前脸可以包括能够从车辆外部可见的蒙皮，并且其中至少一个箱体是借助于该蒙皮的内壁来关闭的。
本发明还涉及一种包括符合本发明的前脸的车辆。
附图说明
阅读示例性地提供的并绝无任何限制性的附图，将更好地理解本发明，在附图中：
-图1示出了符合本发明的机动车的前脸的一个实施方式。
-图2示出了符合本发明的空气流控制装置的一个实施方式。
-图3A至图3D示出了符合本发明的空气流控制装置的阀门和阻塞器的不同的打开和关闭的设置。
-图4A至图4C示出了符合本发明的空气流控制装置的一个具体实施方式的勺形部的不同的打开和关闭设置。
具体实施方式
现在参照图1，该图示出了符合本发明的机动车的前脸1的一个实施方式。
该前脸1包括能够从车辆外部可见的保险杠蒙皮2和空气流控制装置。
现在参照图2，该图示出了空气流控制装置的一个实施方式。该装置包括设置于蒙皮2的中央部分处的中央空气入口3，该中央空气入口允许车辆外部的空气进入设置于所述前脸之后的中央空气引导装置5。
中央空气引导装置5侧向地连接到至少一个侧向空气引导装置6A，该侧向空气引导装置设置在所述前脸之后，并将空气从中央部分5导向车辆的至少一个侧向部分。根据图1的实施方式，该侧向部分可以是车辆的侧向空气出口7A，或增压空气冷却器(RAS)。
优选地，如图2所示，前脸1包括两个侧向空气引导装置6A、6B。其每个都分别将空气从中央部分5导向车辆的至少一个侧向空气出口7A、7B。
根据一个实施方式，所述各个引导装置形成管道。
每个侧向空气管道6A、6B都分别包括第一阀门8A、8B，该阀门能够调节在中央空气管道5和侧向空气管道6A、6B之间流动的空气的流量。
当符合本发明的前脸安装到车辆上时，中央空气入口3正对散热器，并且至少一个侧向空气管道6A、6B在车辆包括增压空气冷却器(RAS)时在增压空气冷却器(RAS)前方通过，并且侧向空气出口7A、7B朝车辆的前轮处开口。
中央空气入口3的使用能够在保险杠的中央部分处收集空气，在行驶条件下，该处的空气动力学空气压强是最高的。
根据一个优选的实施方式，第一阀门8A、8B分别位于中央空气管道5与侧向空气管道6A、6B的交汇处，以使得当第一阀门8A、8B关闭时，中央管道5中的空气不能够进入侧向管道6A、6B。
中央空气管道5包括后开口4，该后开口布置在中央空气入口3的延长方向上，以将进入中央空气管道5的空气排向发动机。由此，空气进入中央空气管道5，然后在散热器处进入发动机。
优选地，中央空气管道5包括阻塞器10，该阻塞器位于面对散热器的开口4处。该阻塞器10能够阻止进入中央空气管道的空气进入发动机室。可根据控制开启的阻塞器10能够在发动机(根据行驶的状态设置)不需要冷却时减少或消除进入的空气流。文档FR 2738779提供了这样的阻塞器的一个例子，该例子的形式是可转动的活门。
第一阀门8A、8B由控制单元(未在图中示出)来控制，该控制单元还集成了阻塞器10的致动。
优选地，当第一阀门8A、8B关闭时，阻塞器10打开。由此，如图3A所示，进入中央空气管道5的空气直接并完全地由面对散热器的开口4流出。
相反地，当第一阀门8A、8B打开时，开口10关闭。由此，如图3B所示，进入中央空气管道5的空气完全经由侧向空气管道6A、6B流出。
根据一个实施方式，至少一个侧向空气管道6A、6B在其与蒙皮2相背的，并面对增压空气冷却器的后表面上包括侧向开口(未示出)。由此，流入侧向空气管道6A、6B的空气能够到达增压空气冷却器(RAS)。
优选地，符合本发明的前脸1包括至少一个侧向空气入口(一般是两个)11A、11B，其设置在表面2的中央部分处，并使得车辆外部的空气能够以面对增压空气冷却器(RAS)的方式直接进入。这些空气入口11A、11B是冷却空气入口。图3A示出了在阀门8A、8B、13A、13B关闭时，通过这些侧向空气入口进入的空气流，并且图3B示出了仅第二阀门13A、13B关闭时的这些空气流。这些入口11A、11B可设有可控制的阻塞器。
根据另一实施方式，所述前脸1包括设置在蒙皮2上的中央入口3两侧的至少一个侧向空气入口、一般是两个的侧向空气入口12A、12B，这些侧向空气入口能够使车辆外部的空气面向侧向空气出口7A、7B地直接进入侧向空气管道6A、6B。如图3C和图3D所示，这些侧向空气入口12A、12B是空气动力学空气入口。这些入口12A、12B可设有可控制的阻塞器。
根据这些配置，无论设置有一个还是两个增压空气冷却器(RAS)，在由中央入口3进入的气流和由用于冷却的侧向空气入口11A、11B或空气动力学侧向空气入口12A、12B进入的气流之间都可能会出现冲突。
为了解决该问题并优化增压空气冷却器(RAS)的冷却，侧向空气管道6A、6B优选地包括位于第一阀门8A、8B和侧向空气出口7A、7B之间的第二阀门13A、13B。如图3C所示，第一和第二阀门8A、8B、13A、13B一旦关闭就能够形成将由侧向空气入口11A、11B进入的空气导向发动机、尤其是导向增压空气冷却器(RAS)的管道。
下表描述了根据车辆需求的各个气流控制部件(阻塞器、阀门)的可能的配置。
由此可以优先对待散热器的冷却，或增压空气冷却器(RAS)的冷却，或车辆的空气动力学性能。
图3A至图3D示出了这些配置中的几个，在这些配置中，阀门在关闭时用灰色示出，在打开时用白色示出：
-图3A示出了配置3A。
-图3B示出了配置1B。
-图3C示出了配置4A。
-图3D示出了配置2A。
每个气流控制部件(阻塞器、阀门等)都由控制单元来操控。
该控制单元接收各个传感器(例如探测器)的信息。然后，根据这些信息(例如散热器的温度)，该控制单元会决定以最合适的方式来导流，以：优先散热器和/或增压空气冷却器(RAS)的冷却，或优先车辆的空气动力学性能。
为此，该控制单元能控制阀门，例如通过能够围绕阀门某一边缘的竖直轴旋转的枢转机构。
符合本发明的前脸的空气管理装置因此至少包括：
-中央空气引导装置5，其包括：
o布置在面对中央空气入口3处的用于将空气引导至散热器的开口4
o下壁14
o上壁15
-侧向空气引导装置6A、6B。
中央空气引导装置5可以形成由下壁、上壁、承载开口4的后开口(朝向散热器)和前开口(朝向空气入口)限定的箱体。
同样地，每个侧向空气引导装置6A、6B都可以形成箱体。
这些箱体优选地由塑料材料制成。
侧向箱体6A、6B可通过任何密封的方式固定到箱体5上，以避免空气泄露。这些箱体由此可以被粘合、焊接或包覆成型。
三个箱体5、6A和6B可以优选地构成由塑料材料制成的单一部件。每个箱体都可以由不同壁的组装形成。构成箱体管道的这些壁中的某些可以来自于前脸的其它元件，例如保险杠蒙皮的内壁、FAT、储箱(车窗清洗器、车灯清洗器)、其它可见或不可见的车身元件(挡泥板、车身底部/汇聚处(soubassement/convergent)、施压件、空气入口栅格、轮罩等等)、冲击吸收器。
这些箱体可以被固定到前脸的保险杠上。
例如，箱体5、6A和6B可以具有大致呈U形的形状，并且箱体的关闭可借助于保险杠蒙皮2的内壁来实现。
根据另一实施方式(图4A、图4B和图4C)，用于冷却的侧向空气入口11A、11B和空气动力学侧向空气入口12A、12B被合并为单一空气入口16。
为了能够控制进入的空气流，以将该空气优选地导向侧向空气出口7A或增压空气冷却器(RAS)，该空气入口16设有能够被控制单元控制的勺形部(écope)17。
该勺形部的尺寸被设置为在完全合上(rabattue)时能够存在开口，以使空气进入侧向空气引导装置6A。
勺形部的尺寸还被设置为在介于完全合上和完全打开之间的中间位置上，存在开口。
在完全打开时，该勺形部能够将所有由入口16进入的空气导向增压空气冷却器(RAS)。
该勺形部17在完全合上和打开的状态之间具有中间状态，这些中间状态能够精确地控制由一侧或另一侧输送的空气量，并由此优先或不优先冷却或空气动力学性能。
由此，勺形部17能够将预定的空气量引导向车辆的侧向空气出口7A或导向增压空气冷却器。
图4A至图4C示出了这些配置中的某些：
-图4A示出了一个这样的配置，在该配置中，勺形部17完全合上。由此，所有空气都穿过引导空气的侧向空气引导装置6A而排向车辆的侧向空气出口7A。
-图4B示出了一个这样的配置，在该配置中，勺形部17部分打开，留出不密封的侧向部分。由此，一些空气排向侧向空气出口7A，而大部分空气面向增压空气冷却器(RAS)地直接进入。
-图4C示出了一个这样的配置，在该配置中，勺形部17完全打开。所有空气面向增压空气冷却器(RAS)地直接进入，没有空气朝侧向空气出口7A离开。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种包括中央空气引导装置(5)的机动车前脸(1)，其特征在于，所述中央空气引导装置(5)侧向地连接到至少一个侧向空气引导装置(6A、6B)，该侧向空气引导装置将空气从所述前脸(1)的中央部分导向所述车辆的至少一个侧向部分(7A、7B、RAS)，所述中央空气引导装置(5)设有阻塞器(10)，其用于阻止由中央空气入口(3)进入的空气朝着所述车辆的发动机离开所述中央空气引导装置(5)，所述前脸(1)包括至少一个位于所述中央空气引导装置(5)和所述侧向空气引导装置(6A、6B)之间的阀门(8A、8B)，所述阀门能够调节在所述中央空气引导装置(5)和所述侧向空气引导装置(6A、6B)之间流动的空气流量，当所述第一阀门(8A、8B)关闭时，所述阻塞器(10)打开，并且相反地，当所述第一阀门(8A、8B)打开时，所述阻塞器(10)关闭。
2.如权利要求1所述的前脸(1)，其中，所述第一阀门(8A、8B)位于所述中央空气引导装置(5)与所述侧向空气引导装置(6A、6B)的交汇处，以使得当所述第一阀门(8A、8B)关闭时，来自于所述中央引导装置(5)的空气不能进入所述侧向空气引导装置(6A、6B)。
3.如上述权利要求中任一项所述的前脸(1)，其中所述侧向空气引导装置(6A、6B)包括至少一个位于所述第一阀门(8A、8B)和侧向空气出口(7A、7B)之间的第二阀门(13A、13B)，所述第二阀门(13A、13B)的关闭能够将空气导向所述车辆的发动机。
4.如权利要求3所述的前脸(1)，其包括至少一个位于所述第一阀门(8A、8B)和所述第二阀门(13A、13B)之间的侧向空气入口(11A、11B)，该侧向空气入口允许所述车辆外部的空气直接进入所述侧向空气引导装置(6A、6B)以冷却增压空气冷却器。
5.如权利要求3和4中任一项所述的前脸(1)，其包括至少一个位于所述第二阀门(13A、13B)和所述侧向空气出口(7A、7B)之间的侧向空气入口(12A、12B)，该侧向空气入口允许所述车辆外部的空气直接进入所述侧向空气引导装置(6A、6B)以改善所述车辆的空气动力学性能。
6.如权利要求1至3中任一项所述的前脸(1)，其包括至少一个允许所述车辆外部的空气直接进入所述侧向空气引导装置(6A、6B)的侧向空气入口(16)，所述入口(16)设有勺形部(17)，其能够将预定的空气量导向所述车辆的所述侧向空气出口(7A)，或导向所述增压空气冷却器。
7.如上述权利要求中任一项所述的前脸(1)，其中，所述中央空气引导装置(5)和所述侧向空气引导装置(6A、6B)构成相互固定到一起的两个由塑料材料制成的部件，以避免其连接处的空气泄露。
8.如权利要求1至6中任一项所述的前脸(1)，其中，所述中央空气引导装置(5)和所述侧向空气引导装置(6A、6B)构成由塑料材料制成的一体部件。
9.如上述权利要求中任一项所述的前脸(1)，其中，所述中央空气引导装置(5)和/或所述侧向空气引导装置(6A、6B)构成箱体。
10.如权利要求9所述的前脸(1)，其包括从所述车辆外部可见的蒙皮(2)，并且其中，至少一个箱体(5、6A、6B)是借助于所述蒙皮(2)的内壁来关闭的。
11.一种车辆，该车辆包括如上述权利要求中任一项所述的前脸(1)。

Claims (13)

1.一种包括中央空气引导装置(5)的机动车前脸(1)，其特征在于，所述中央空气引导装置(5)侧向地连接到至少一个侧向空气引导装置(6A、6B)，该侧向空气引导装置将空气从所述前脸(1)的中央部分导向所述车辆的至少一个侧向部分(7A、7B、RAS)，所述前脸(1)包括至少一个位于所述中央空气引导装置(5)和所述侧向空气引导装置(6A、6B)之间的阀门(8A、8B)，所述阀门能够调节在所述中央空气引导装置(5)和所述侧向空气引导装置(6A、6B)之间流动的空气流量。
2.如权利要求1所述的前脸(1)，其中，所述第一阀门(8A、8B)位于所述中央空气引导装置(5)与所述侧向空气引导装置(6A、6B)的交汇处，以使得当所述第一阀门(8A、8B)关闭时，来自于所述中央引导装置(5)的空气不能进入所述侧向空气引导装置(6A、6B)。
3.如上述权利要求中任一项所述的前脸(1)，其中，所述中央空气引导装置(5)设有阻塞器(10)，其用于阻止由中央空气入口(3)进入的空气朝着所述车辆的发动机离开所述中央空气引导装置(5)。
4.如权利要求3所述的前脸(1)，其中，当所述第一阀门(8A、8B)关闭时，所述阻塞器(10)打开，并且相反地，当所述第一阀门(8A、8B)打开时，所述阻塞器(10)关闭。
5.如上述权利要求中任一项所述的前脸(1)，其中所述侧向空气引导装置(6A、6B)包括至少一个位于所述第一阀门(8A、8B)和侧向空气出口(7A、7B)之间的第二阀门(13A、13B)，所述第二阀门(13A、13B)的关闭能够将空气导向所述车辆的发动机。
6.如权利要求5所述的前脸(1)，其包括至少一个位于所述第一阀门(8A、8B)和所述第二阀门(13A、13B)之间的侧向空气入口(11A、11B)，该侧向空气入口允许所述车辆外部的空气直接进入所述侧向空气引导装置(6A、6B)以冷却增压空气冷却器。
7.如权利要求5和6中任一项所述的前脸(1)，其包括至少一个位于所述第二阀门(13A、13B)和所述侧向空气出口(7A、7B)之间的侧向空气入口(12A、12B)，该侧向空气入口允许所述车辆外部的空气直接进入所述侧向空气引导装置(6A、6B)以改善所述车辆的空气动力学性能。
8.如权利要求1至5中任一项所述的前脸(1)，其包括至少一个允许所述车辆外部的空气直接进入所述侧向空气引导装置(6A、6B)的侧向空气入口(16)，所述入口(16)设有勺形部(17)，其能够将预定的空气量导向所述车辆的所述侧向空气出口(7A)，或导向所述增压空气冷却器。
9.如上述权利要求中任一项所述的前脸(1)，其中，所述中央空气引导装置(5)和所述侧向空气引导装置(6A、6B)构成相互固定到一起的两个由塑料材料制成的部件，以避免其连接处的空气泄露。
10.如权利要求1至8中任一项所述的前脸(1)，其中，所述中央空气引导装置(5)和所述侧向空气引导装置(6A、6B)构成由塑料材料制成的一体部件。
11.如上述权利要求中任一项所述的前脸(1)，其中，所述中央空气引导装置(5)和/或所述侧向空气引导装置(6A、6B)构成箱体。
12.如权利要求11所述的前脸(1)，其包括从所述车辆外部可见的蒙皮(2)，并且其中，至少一个箱体(5、6A、6B)是借助于所述蒙皮(2)的内壁来关闭的。
13.一种车辆，该车辆包括如上述权利要求中任一项所述的前脸(1)。
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