CN109689415A - 机动车辆的前面板的空气进口管理系统及该系统的结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于管理机动车辆的前面板的空气进口的空气的系统(1)的结构(2)，所述结构(2)包括：‑用于面向换热器(Ra)定位的框架(3)，‑一个或多个偏转器(7)，其固定到所述框架(3)并且布置为使得拦截空气流并使其转向通过所述框架(3)。本发明还涉及一种用于管理具有这种结构(2)的机动车辆的前面板的空气入口的空气的系统(1)。

Description

机动车辆的前面板的空气进口管理系统及该系统的结构

本发明涉及一种用于机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统的结构，以及用于包括这种结构的机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统。

本发明还涉及一种用于冷却机动车辆的换热器的方法，该方法由这种系统实现。

这种系统通常包括至少一个翼片和一个装置，该装置用于控制所述至少一个翼片在空气进口的关闭位置和空气进口的至少一个打开位置之间的运动。

这种系统通常用首字母缩略词AGS表示，来自表述“Active Grille Shutter”。

空气进口管理系统优选安装在机动车辆的格栅上。

在空气进口的打开位置中，空气可以流过格栅以通过散热器，特别有助于机动车辆的冷却。

在空气进口的关闭位置中，空气不会经由格栅进入，这减小了阻力，因此可以减少车辆的能量消耗。

因此，空气进口管理系统可以在车辆不需要通过外部空气冷却时减少能量消耗。

在某些车辆配置中，散热器垂直于由车辆向前运动产生的气流方向设置，即，近似竖直地设置。

在其他车辆配置中，通常由于缺乏可用空间，换热器不能在物理上垂直于气流的方向定位，这意味着它必须相对于竖直方向倾斜。

然后，空气管理系统包括限定用于散热器的机械框架的结构，以及限定所述空气进口的口部，该口部相对于所述框架处于偏移位置。该结构引导气流从口部到所述框架，在其整个表面上，并在管道方向上，该管道方向不垂直于待冷却的构件的交换表面。

该管道方向(其相对于交换表面倾斜)是沿着散热器的长度的气流不均匀分布的起源。因此，已知翼片本身在其打开位置中的使用以确保改善流动在该交换表面上的分布；这些翼片以优选的取向指引气流，例如，以90°取向的下翼片以及(相对于竖直方向)以75°取向的上翼片。

为了优化这种分布，本领域技术人员有意地选择具有宽度方向上大尺寸的有效面积的翼片，即沿翼片垂直于其枢转轴线的方向；这些是羽状翼片，其特征在于不以有效面积的宽度为中心的枢转轴线。

根据发明人的观察，使用这种(羽状)翼片提供了改进的气流引导，因此与蝴蝶翼片(其特征在于以翼片的有效面积的宽度为中心的枢转轴线)相比，允许改善气流在散热器的交换表面上的分布。然而，这种使用需要使用具有高操作扭矩的致动器，特别是为了将翼片保持在位，特别是当其有效面积受到气流施加的压力时。

本发明的目的是克服所有或一些这些缺点。

本发明首先涉及一种用于机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统的结构，所述结构包括：

-框架，用于定位成面向换热器，

-一个或多个偏转器，其可以固定到所述框架，其刚性地连接到所述框架并且布置为拦截气流并使其转向通过所述框架。

根据本发明的可选特征，单独或组合地使用：

-该结构具有若干偏转器，所述偏转器沿着所述框架分布且沿着管道的方向彼此间隔开；

-两个连续的偏转器之间的间隔随着它们越远离所述空气进口而增加；

-所述或每个偏转器具有弯曲的截面，以便拦截和调节被引导通过所述框架的气流。

根据一个实施例，所述结构可以包括：

-限定所述框架的第一元件，

-形成覆盖所述框架的整流罩的第二可移除的元件，所述管道至少部分地由形成在所述第一元件和所述第二元件之间的间隙空间限定，

-第一元件和第二元件之间的组件装置，

且其中所述一个或多个偏转器是与第一元件的本体成一体的元件。

第一元件可以是模制部件，所述一个或多个偏转器在该部件的模制期间获得。

本发明还涉及一种用于机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统，其包括根据本发明的结构，以及限定所述空气进口的口部，且其中所述空气管理系统具有布置在所述口部处的至少一个翼片，其在至少一个打开位置布置为朝向所述框架指引进入的气流，且其中可以是固定的所述一个或多个偏转器布置为使得，在所述至少一个翼片的所述打开位置，所述一个或多个偏转器拦截由所述至少一个翼片引导的气流并使其转向通过所述框架。

因此，有利地，气流通过所述空气进口处的所述至少一个翼片和有效面积附近的一个或多个偏转器的组合作用而分布。

然后可以使用翼片，其有效面积小于现有技术中使用的翼片，且用于控制它们的致动器功率较小。

根据一个实施例，所述一个或多个偏转器各为翅片的形式，所述翅片在所述管道的内部空间中在高度方向上从所述框架突出，并沿着所述至少一个翼片的纵向轴线的方向纵向地延伸。

根据一个实施例，所述至少一个翼片是枢转地安装在所述结构的支撑件上的翼片，且其中所述翼片的铰链轴线以所述至少一个翼片的有效面积的宽度为中心。

根据一个实施例，所述系统具有若干翼片，其至少在其打开位置布置为朝向所述框架指引进入的气流。

本发明还涉及一种用于冷却机动车辆的换热器的方法，例如由根据本发明的空气管理系统实现的散热器，且其中所述至少一个翼片在所述至少一个打开位置定向为朝向所述一个或多个偏转器指引进入的流，并将所述流均匀地分布在所述框架的由所述一个或多个偏转器界定的不同区域上。

通过阅读以下描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。描述纯粹是说明性的，且必须参考附图阅读，其中：

-图1是用于机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统的示意性截面图，通常在散热器相对于竖直方向倾斜时使用，该系统包括面向散热器的框架、偏移口部、以及两个羽状翼片，一个下部，另一个上部，在它们的打开位置朝向框架引导进入的气流。

-图2是根据一个实施例的根据本发明用于机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统的示意性截面图，通常在散热器相对于竖直方向倾斜时使用，该系统包括面向散热器的框架、偏移口部、以及两个蝴蝶翼片，一个下部，另一个上部，在它们的打开位置朝向框架引导进入的气流，沿着框架分布的偏转器与翼片促使改善通过散热器的气流的分布。

-图3是示意性地示出根据一个实施例的系统的三个结构元件的分解图，包括限定具有散热器的框架的第一元件，用于覆盖所述框架以形成管道的第二元件，以及形成口部和在其上铰链连接一个或多个翼片的支撑件的第三元件。

-图4是通过示例的方式示出不同偏转器的可能的尺寸布置的详细视图。

背景技术

首先将描述图1中所示的现有技术。这是机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统1′，当换热器Ra′(通常是散热器)在物理上不能定位为垂直于由车辆的前向运动产生的气流F′的方向时使用。

如图1所示，散热器相对于竖直方向倾斜定位，因此不垂直于气流F′。空气管理系统1′包括结构2′，结构2′具有面向散热器定位的框架3′，以及限定所述空气进口的口部4′。该结构包括将所述口部4′连接到所述框架3′的管道。

如图所示，该管道的方向D′大致不垂直于待冷却的构件Ra的表面。管道5将气流从口部4′引导到所述框架3′，然后穿过待冷却的构件Ra。

两个翼片6′分别可枢转地铰链连接在口部处。在关闭位置，这些翼片6′使得可以减少车辆的阻力并因此减少其能量消耗。

因此，已知翼片在其打开位置的使用以确保改善流动在待冷却的构件的交换表面上的分布；这些翼片6以优选的取向指引气流，例如，以90°取向的下翼片以及以75°取向的上翼片(相对于竖直方向)，如图1所示。

为了优化这种分布，本领域技术人员有意地选择具有宽度方向上大尺寸的翼片，即沿翼片垂直于其枢转轴线的方向；这些是羽状翼片，其特征在于不以翼片的有效面积的宽度为中心的枢转轴线，如图1所示。

根据发明人的观察，使用这种羽状翼片提供了进口处的改进的气流取向，因此与蝴蝶翼片(其特征在于以翼片的有效面积的宽度为中心的枢转轴线)相比，提供气流在待冷却的构件的交换表面上的改进的分布。然而，这种使用需要使用具有高操作扭矩的致动器，特别是为了将翼片保持在位，特别是当其受到气流施加的压力时。

空气进口空气管理系统

根据本发明的机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统1通常当换热器Ra′(通常是散热器)在物理上不能定位为垂直于由车辆的前向运动产生的气流F的方向时被使用。

如图2所示，散热器相对于竖直方向倾斜定位，因此不垂直于气流F。

系统1包括结构2，结构2具有框架3，其面向换热器Ra(例如散热器)定位，以及口部4，其限定在相对于框架3的偏移位置的所述空气进口。结构2的管道5将口部连接到所述框架3。该管道5将气流从所述口部4引导到所述框架3。

如图2中的非限制性示例所示，该管道5的方向D大致不垂直于待冷却的构件(即换热器Ra)的表面。该管道5将气流从口部4引导到所述框架3，然后通过换热器Ra。

所述空气管理系统具有至少一个翼片6，其布置在口部4处。在关闭位置(未示出)，所述至少一个翼片6使得可以减小机动车辆的阻力并因此减少其消耗。

所述至少一个翼片6在至少一个打开位置布置成将进入的气流朝向所述框架3指引。

还应注意，空气管理系统的结构2在管道5内具有一个或多个固定的偏转器7。该偏转器或这些偏转器7布置在所述框架3附近。

如图2所示，在至少一个翼片6的所述打开位置，一个或多个偏转器7拦截由所述至少一个翼片6指引的气流并将其转向通过所述框架3以冷却构件Ra。

换句话说，有利地，框架3处的气流通过口部4处的所述至少一个翼片6和靠近框架3的一个或多个偏转器7的组合引导作用来分配。

该系统可具有若干叠置的翼片6，其至少在其打开位置布置成将进入的气流朝向所述机械框架3指引。

如图2所示，对于所述至少一个翼片，可以使用蝴蝶翼片，其特征在于翼片的铰链轴线以所述至少一个翼片6的有效面积的宽度为中心。

这种蝴蝶翼片的使用是有利的，因为它们需要比将羽状翼片保持在位所需的扭矩小得多的扭矩。

举例来说，控制根据现有技术的系统1′的羽状翼片6′所需的扭矩估计为4Nm。当羽状翼片6′被根据本发明的系统的蝴蝶翼片6/偏转器7组件代替时，控制翼片6所需的扭矩估计仅为1.2Nm。

本发明有利地使得可以使用功率较小的致动器来控制翼片，而不降低冷却性能。

偏转器

根据一个实施例，系统1具有若干偏转器7，其分布在所述框架3上并沿管道的方向D彼此间隔开。

两个连续的偏转器7之间的间隔可以随着它们越远离所述空气进口而增加。因此，作为图4中的示例，第一偏转器和第二偏转器之间的距离X短于第二偏转器和第三偏转器之间的距离Y，该距离Y又短于第三偏转器和第四偏转器之间的距离Z。

所述一个或多个偏转器7均可以是翅片的形式，其在管道5的内部空间中在高度方向上从所述框架3突出。该翅片沿着所述至少一个翼片6的纵向轴线的方向纵向延伸，特别是在该方向上在框架的整个尺寸上延伸。

该偏转器或每个偏转器7可具有弯曲的截面。这样的截面使得可以拦截和调节通过所述框架3的气流。这样的弯曲的截面通过图2至图4中的非限制性示例示出。应注意，偏转器7的弯曲的截面的远端71朝向口部4倾斜，而弯曲的截面的近端72大致垂直于待冷却的构件Ra的交换表面。偏转器的截面沿其两个端部71、72之间的曲线延伸。

系统的结构2可包括限定所述框架3的第一元件20，第二可移除元件21，其至少部分地形成覆盖所述框架3的管道5的壁，以及甚至第三元件22，其包括支撑件，一个或多个翼片6被铰链连接在该支撑件上。组件装置使得可以组装这些各种元件20至22。

如图4所示，应注意，第二元件21形成覆盖第一元件20的框架3的整流罩。然后，管道5至少部分地由形成在这两个元件20和21之间的间隙空间限定。第三元件22组装到该组件以形成结构2的口部4。

还应注意，所述一个或多个偏转器7可以是与第一元件20的本体成一体的元件。所述第一元件20可以是模制部件，通常是塑料，所述一个或多个偏转器7在塑料部件的模制期间获得。

冷却方法

本发明还涉及一种用于冷却机动车辆的换热器Ra的方法，例如由根据本发明的空气进口管理系统1实现的散热器。

根据该方法，所述至少一个翼片6在所述至少一个打开位置中定向，以便朝向偏转器7指引进入的流，并将进入的流均匀地分布在所述框架的由所述一个或多个偏转器7界定的不同区域Z1至Z6上。

这种方法如图2所示。应注意的是，由车辆的前向运动产生的气流F通过空气进口处的两个叠置的翼片6的作用而分布。在所示的该示例中，沿管道5的方向D有五个固定的偏转器7。这些偏转器7限定框架3的六个独立区域Z1至Z6。翼片6的取向将气流分配到六个流动流f1至f6中，这六个流动流分别馈送六个区域Z1至Z6。翼片在优选方向上取向，这些方向可以是不同的，以便确保在待冷却构件的整个交换表面上均匀地冷却待冷却的构件Ra。

优点

如上所述，根据本发明的管理系统以及冷却方法使得可以获得散热器的均匀冷却，有利地不需要使用大翼片，特别是羽状翼片，其控制需要很大的致动扭矩。相比现有技术，本发明有利地使得可以使用功率较小且成本较低的致动器来控制一个或多个翼片。

命名

发明(图2至4)：

1.空气管理系统，

2.结构，

20.第一元件(结构)，

21.第二元件(结构)，

22.第三元件(结构)，

3.框架，

4.口部(空气进口)，

5.管道，

6.翼片，

7.偏转器，

D.管道的方向，

F.由车辆的前向运动产生的气流，

Ra.换热器，

Z1至Z6.框架的由偏转器7界定的区域，

f1至f6。气流流。

现有技术(图1)：

1’.空气管理系统，

2’.结构，

3’.框架，

4’.口部，

5’.管道，

6’.翼片，

D’.管道的方向，

F’.由车辆的前向运动产生的气流，

Ra’.换热器。

Claims (11)

1.一种用于机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统(1)的结构(2)，所述结构(2)包括：

-框架(3)，用于定位成与换热器(Ra)面对地接触，

-一个或多个偏转器(7)，其刚性地连接到所述框架(3)并且布置为拦截气流并使其转向通过所述框架(3)。

2.如权利要求1所述的结构(2)，具有多个偏转器(7)，所述偏转器沿着所述框架(3)分布且沿着管道的方向(D)彼此间隔开。

3.如权利要求2所述的结构(2)，其中两个连续的偏转器(7)之间的间隔随着它们越远离所述空气进口而增加。

4.如权利要求1至3中任一项所述的结构(2)，包括：

-限定所述框架(3)的第一元件(20)，

-形成覆盖所述框架(3)的整流罩的第二可移除的元件(21)，管道(5)至少部分地由形成在所述第一元件(20)和所述第二元件(21)之间的间隙空间限定，

-所述第一元件(20)和所述第二元件(21)之间的组件装置，

且其中所述一个或多个偏转器(7)是与所述第一元件(20)的本体成一体的元件。

5.如权利要求4所述的结构，其中所述第一元件(20)是模制部件，所述一个或多个偏转器(7)在所述部件的模制期间获得。

6.如权利要求1至5中的一项所述的结构(2)，其中所述或每个偏转器(7)具有弯曲的截面，以便拦截和调节被指引通过所述框架(3)的气流。

7.一种用于机动车辆的前面板的空气进口空气管理系统(1)，包括如权利要求1至6中任一项所述的结构(2)，以及限定所述空气进口的口部(4)，

且其中所述空气管理系统具有布置在所述口部(4)处的至少一个翼片(6)，所述翼片在至少一个打开位置布置为朝向所述框架(3)指引进入的气流，

且其中所述一个或多个偏转器(7)布置为使得，在所述至少一个翼片(6)的所述打开位置，所述一个或多个偏转器(7)拦截由所述至少一个翼片(6)指引的气流并使其转向通过所述框架(3)。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述一个或多个偏转器(7)每个为翅片的形式，所述翅片在所述管道(5)的内部空间中在高度方向上从所述框架(3)突出，并沿着所述至少一个翼片(6)的纵向轴线的方向纵向地延伸。

9.如权利要求7或8所述的系统，其中所述至少一个翼片(6)是枢转地安装在所述结构(2)的支撑件上的翼片，且其中所述翼片的铰链轴线以所述至少一个翼片(6)的有效面积的宽度为中心。

10.如权利要求7至9中的一项所述的系统，具有多个翼片(6)，其至少在其打开位置布置为朝向所述框架(3)指引进入的气流。

11.一种用于冷却机动车辆的换热器(Ra)的方法，换热器例如为由权利要求7至10中任一项所述的空气管理系统(1)实现的散热器，且其中所述至少一个翼片(6)在所述至少一个打开位置定向为朝向所述一个或多个偏转器(7)指引进入的流，并将所述流均匀地分布在所述框架(3)的由所述一个或多个偏转器(7)界定的不同区域(Z1至Z6)上。