CN109398072A - 智能进气格栅 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能进气格栅，包括格栅框架、安装在格栅框架上的格栅叶片、安装在格栅框架上的电机、连接于电机的蜗轮蜗杆传动机构。格栅叶片设有容所述车辆冷却系统的冷却液流通的中空管路，中空管路具有容冷却液流入的进液端和容冷却液流出的出液端。冷却液自进液端流入至中空管路，并从出液端流出。车辆在行驶过程中与空气接触形成吹向智能进气格栅表面的气流，该气流能够降低流经中空管路的冷却液的温度。另外，呈弯月形状的格栅叶片通过蜗轮蜗杆传动机构可转动地连接于格栅框架。通过转动格栅叶片能够减少车辆在低速行驶时轮胎与地面的摩擦阻力，以及提高车辆在高速行驶时的运行稳定性。

Description

智能进气格栅

技术领域

本发明涉及车辆配件，尤其涉及一种对冷却液进行降温的车辆用进气格栅。

背景技术

进气格栅是车辆发动机舱的重要组成部分，主要用于车辆的进气和散热。目前，进气格栅的研究主要集中于进气量的控制，例如：主动闭合式进气格栅。车辆在室外温度较低(冬季)的情况下，主动闭合式进气格栅根据发动机的温度关闭进气格栅，从而实现快速热车、提高车辆水温的效果。车辆以较高速度(60km/h以上)行驶时，主动闭合式进气格栅根据发动机的温度关闭进气格栅或减小叶片之间的开合度，能够降低车辆的行驶阻力，相应的提升车辆运行时的燃油经济性。但是，目前生产厂家缺乏对于进气格栅如何有效利用风能以相应减少车辆运行时能源消耗的问题进行研究。

另外，对于车辆发动机的冷却系统的研究主要集中于散热器的结构设计，而散热器通过风扇进行冷却无疑会消耗大量的车载蓄电池的电能，相应增加能源消耗。

随着科学技术的进步，生产厂家通过改良进气格栅的结构，并有效利用风能以相应减少车辆运行时能源消耗的问题还有待解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够利用风能降低冷却液温度的智能进气格栅。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种智能进气格栅，所述智能进气格栅连通于车辆冷却系统，所述智能进气格栅设有容所述车辆冷却系统的冷却液流通的中空管路，所述中空管路具有容冷却液流入的进液端和容冷却液流出的出液端。

相较于现有技术本发明具有如下有益效果：本发明的智能进气格栅的内部设有容车辆冷却系统的冷却液流通的中空管路，冷却液自进液端流入至中空管路，并从出液端流出。车辆在行驶过程中与空气接触形成吹向智能进气格栅表面的气流，该气流能够降低流经中空管路的冷却液的温度。本发明通过风能对冷却液进行降温，具有较好的降温效果。

优选的，所述智能进气格栅包括格栅框架、安装在格栅框架上的格栅叶片，所述中空管路包括贯通于格栅叶片的第一中空支路，所述进液端和出液端分别设置于格栅框架的两侧，所述第一中空支路的两端分别连通于进液端和出液端。

优选的，所述格栅叶片包括主体部以及位于主体部两端的第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴和第二连接轴分别连接于格栅框架的两侧；所述第一连接轴设有第一通孔，该第一通孔连通于所述进液端；所述第二连接轴设有第二通孔，该第二通孔连通于所述出液端；所述主体部的内部设有容冷却液流通的中空腔体；所述第一中空支路包括依次连通的第一通孔、中空腔体以及第二通孔。

优选的，所述中空腔体的横截面形状通过将主体部的横截面形状进行等比例缩小构成，且所述中空腔体的横截面尺寸与主体部的横截面尺寸的比例为1：1.1～1.2。

优选的，所述格栅叶片的数量为三组，所述三组格栅叶片横向安装于格栅框架上。

优选的，所述中空管路还包括贯通于格栅框架的第二中空支路，所述第二中空支路的两端分别连通于进液端和出液端。

优选的，所述冷却液自智能进气格栅流出后，再流入至车辆冷却系统的散热器。

优选的，所述智能进气格栅安装在车辆的前端，并位于车辆发动机舱的前方。

优选的，所述智能进气格栅还包括安装在格栅框架上的电机、连接于电机输出轴的蜗杆以及啮合传动于蜗杆的蜗轮，所述格栅叶片通过传动轴安装在蜗轮上。

优选的，所述格栅叶片呈扁平状。

附图说明

图1为本发明实施例一中的智能进气格栅的示意图；

图2为本发明实施例一中的格栅叶片的示意图；

图3为图2中沿A-A线的剖面示意图；

图4为图2中沿B-B线的剖面示意图；

图5为图2中沿C-C线的剖面示意图；

图6为本发明实施例二中的智能进气格栅的示意图；

图7为图6的左视示意图；

图8为本发明实施例二中的格栅叶片的示意图；

图9为图8中沿D-D线的剖面示意图；

图10为图8中沿E-E线的剖面示意图；

图11为图8中沿F-F线的剖面示意图；

图12为实施例二中格栅叶片围绕传动轴转动，凸面朝上的示意图，图中箭头所示方向为气流流动方向；

图13为实施例二中格栅叶片围绕传动轴转动，凸面朝下的示意图，图中箭头所示方向为气流流动方向。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细的说明，而非对本发明的保护范围限制。需要理解的是在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”仅用于简化文字描述以区别于类似的对象，而不能理解为特定的次序间的先后关系。

实施例一

参阅图1，本实施例中提供了一种智能进气格栅，该智能进气格栅通过软管连通于车辆冷却系统。智能进气格栅设有容车辆冷却系统的冷却液流通的中空管路1，中空管路1具有容冷却液流入的进液端10和容冷却液流出的出液端11。本发明的智能进气格栅的内部设有容车辆冷却系统的冷却液流通的中空管路1，冷却液自进液端10流入至中空管路1，并从出液端11流出。车辆在行驶过程中与空气接触形成吹向智能进气格栅表面的气流，该气流能够降低流经中空管路1的冷却液的温度。智能进气格栅通过风能对冷却液进行降温，具有较好的降温效果。

参阅图1，本实施例中，智能进气格栅包括格栅框架2、安装在格栅框架2上的格栅叶片3。格栅框架2呈四方形，安装在车辆的前端，并位于车辆发动机舱的前方，有利于气流正向吹向智能进气格栅，并能够提高车辆发动舱的散热性。上述中空管路1的进液端10和出液端11分别设置于格栅框架2的两侧，例如：左侧和右侧。格栅叶片3的数量为三组，三组格栅叶片3左右方向安装于格栅框架2上。当然在其他实施方式中，格栅叶片3的数量亦可以为四组或五组，格栅叶片3亦可以上下方向安装于格栅框架2上。每一格栅叶片3呈左右贯通的中空结构，构成容冷却液流通的第一中空支路12。三组格栅叶片3即构成三个第一中空支路12。每一第一中空支路12的两端分别连通于进液端10和出液端11。三个第一中空支路12并联设置。格栅框架2的内部呈贯通的中空结构，冷却液流经进液端10进入格栅框架2的内部时，分成上下流向的两个支路。每一支路构成容冷却液流通的第二中空支路13。每一第二中空支路13的两端分别连通于进液端10和出液端11。两个第二中空支路13并联设置。中空管路1包括贯通于格栅叶片3的第一中空支路12和贯通于格栅框架2的第二中空支路13。第一中空支路12和第二中空支路13并联设置。

参阅图2至图5，本实施例中，每一格栅叶片3包括主体部31以及位于主体部31两端的第一连接轴32和第二连接轴33。第一连接轴32连接于格栅框架2的左侧，第二连接轴33连接于格栅框架2的右侧。第一连接轴32设有第一通孔34，该第一通孔34连通于进液端10。第二连接轴33设有第二通孔35，该第二通孔35连通于所述出液端11。主体部31的内部设有容冷却液流通的中空腔体36。依次连通的第一通孔34、中空腔体36以及第二通孔35构成第一中空支路12。

参阅图5，其中：中空腔体36的横截面形状通过将主体部31的横截面形状进行等比例缩小构成，且中空腔体36的横截面尺寸与主体部31的横截面尺寸的比例为1：1.1～1.2。以减少主体部31的壁厚，增加冷却液与格栅叶片3的接触面积，加快热量传递，相应提高格栅叶片3的降温性能。

另一实施方式中，冷却液自智能进气格栅流出后，再流入至车辆冷却系统的散热器。冷却液通过格栅叶片3进行降温，再通过散热器冷却，增加冷却液与外界接触时间，达到更好的降温效果，相应的减少风扇的电能消耗，提高车辆的燃油经济性。

实施例二

参阅图6和图7，本实施例二与实施例一的区别之处在于格栅叶片4可转动地连接于格栅框架5。

智能进气格栅还包括安装在格栅框架5上的电机6、连接于电机6的蜗轮蜗杆传动机构。蜗轮蜗杆传动机构包括连接于电机6输出轴的蜗杆7以及啮合传动于蜗杆7的蜗轮8。蜗杆7上下方向安装在格栅框架5上，并通过电机6驱动进而可转动地连接于格栅框架5。

参阅图8至图11，格栅叶片4包括主体部41以及位于主体部41两端的第一传动轴42和第二传动轴43。第一传动轴42贯穿蜗轮8，并通过平键与蜗轮8固定连接。第一传动轴42贯穿蜗轮8后的延伸部分可转动地连接于格栅框架5的左侧。第二传动轴43可转动地连接于格栅框架5的右侧。蜗轮8带动格栅叶片4同步转动。第一传动轴42设有第一通孔44，该第一通孔44连通于进液端10。第二传动轴43设有第二通孔45，该第二通孔45连通于所述出液端11。主体部41的内部设有容冷却液流通的中空腔体46。冷却液依次流通于第一通孔44、中空腔体46和第二通孔45。

格栅叶片4呈扁平状，例如：一面平一面凸起的弯月形状。该智能进气格栅能够根据车辆行驶状态、发动机冷却液温度等因素，并通过电机6驱动格栅叶片4围绕传动轴转动，以调节格栅叶片4与气流的接触角度，相应调整接触面积，通过电机主动控制调节格栅叶片4的转动角度，能够针对发动机所需要的温度有效调节冷却液的降温程度，以达到较好效果。

需要说明的是：现有车辆在汽车尾部下方加装扰流板，以及在汽车前部加装前挡风板，使得流经车辆底部的空气能够更快地流出车辆底部，从而减小汽车上下方压差，减少车辆在高速行驶过程中由于车速产生的上升力，相应产生下压力，并减少车辆底部的进气量，以增加车辆在高速时轮胎对于地面的附着力，提高车辆高速行驶时的运行稳定性。但是在汽车尾部下方安装扰流板，一方面会降低车辆的通过性，并增加车身质量，降低车辆的燃油经济性；另一方面在汽车低速时产生的下压力会增加汽车轮胎与地面之间的摩擦阻力，增加油耗。

本实施例中提供了本发明的另一发明目的，上述可转动地连接于格栅框架5的格栅叶片4，以及格栅叶片4呈一面平一面凸起的弯月形状的结构特征，能够解决车辆分别在高速和低速行驶时，轮胎与地面接触压力的技术问题，以减少车辆在低速行驶时轮胎与地面的摩擦阻力，以及提高车辆在高速行驶时的运行稳定性。

具体的，车辆在行驶过程中，车辆ECU(Electronic Control Unit意译为电子控制单元，亦称“行车电脑”)接受车辆轮速传感器信号，检测实时车速，当实时车速低于80Km/h时，ECU给智能进气格栅的电机6发出指令，通过驱动蜗轮蜗杆传动机构使得格栅叶片4旋转，格栅叶片4的凸起面朝上并向前上方倾斜，格栅叶片4的转动角度相对水平面为12～20°，优选的，格栅叶片4的转动角度相对水平面为16°，如图12所示，格栅叶片4产生向上的升力，减少车辆在低速行驶过程中轮胎与地面的摩擦阻力，降低油耗。当实时车速达到80Km/h以上时，电机6控制蜗轮蜗杆传动机构使得格栅叶片4旋转180°，格栅叶片4的凸起面朝下并向前上方倾斜，格栅叶片4的转动角度相对水平面为16°，如图13所示，此时格栅叶片4产生向下的压力进而增加车辆轮胎与地面之间的附着力，提高车辆在高速行驶过程中的运行稳定性，让车辆在高速行驶时更加安全。

本发明的智能进气格栅在不影响汽车发动机舱进气量的前提下尽可能的发挥格栅叶片4最大的功能。例如：格栅叶片4在低速时产生上升力，减小地面与车轮间的摩擦阻力，降低油耗，节能减排；格栅叶片4在高速时产生下压力，增加轮胎对于地面的附着力，提高车辆的操作稳定性。

本实施例中，电机6采用为步进电机。步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。在非超载的情况下，步进电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机6转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (10)

1.一种智能进气格栅，其特征在于：所述智能进气格栅连通于车辆冷却系统，所述智能进气格栅设有容所述车辆冷却系统的冷却液流通的中空管路，所述中空管路具有容冷却液流入的进液端和容冷却液流出的出液端。

2.根据权利要求1所述的智能进气格栅，其特征在于：所述智能进气格栅包括格栅框架、安装在格栅框架上的格栅叶片，所述中空管路包括贯通于格栅叶片的第一中空支路，所述进液端和出液端分别设置于格栅框架的两侧，所述第一中空支路的两端分别连通于进液端和出液端。

3.根据权利要求2所述的智能进气格栅，其特征在于：所述格栅叶片包括主体部以及位于主体部两端的第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴和第二连接轴分别连接于格栅框架的两侧；所述第一连接轴设有第一通孔，该第一通孔连通于所述进液端；所述第二连接轴设有第二通孔，该第二通孔连通于所述出液端；所述主体部的内部设有容冷却液流通的中空腔体；

所述第一中空支路包括依次连通的第一通孔、中空腔体以及第二通孔。

4.根据权利要求3所述的智能进气格栅，其特征在于：所述中空腔体的横截面形状通过将主体部的横截面形状进行等比例缩小构成，且所述中空腔体的横截面尺寸与主体部的横截面尺寸的比例为1：1.1～1.2。

5.根据权利要求2所述的智能进气格栅，其特征在于：所述格栅叶片的数量为三组，所述三组格栅叶片横向安装于格栅框架上。

6.根据权利要求2所述的智能进气格栅，其特征在于：所述中空管路还包括贯通于格栅框架的第二中空支路，所述第二中空支路的两端分别连通于进液端和出液端。

7.根据权利要求2所述的智能进气格栅，其特征在于：所述冷却液自智能进气格栅流出后，再流入至车辆冷却系统的散热器。

8.根据权利要求2所述的智能进气格栅，其特征在于：所述智能进气格栅安装在车辆的前端，并位于车辆发动机舱的前方。

9.根据权利要求2至8中任意一项所述的智能进气格栅，其特征在于：所述智能进气格栅还包括安装在格栅框架上的电机、连接于电机输出轴的蜗杆以及啮合传动于蜗杆的蜗轮，所述格栅叶片通过传动轴安装在蜗轮上。

10.根据权利要求9所述的智能进气格栅，其特征在于：所述格栅叶片呈扁平状。