CN109952244B - 用于在机动车的底侧上应用的空气引导装置和机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在机动车(1)的底侧上在车轮(12、13)之前应用的空气引导装置以及一种具有该空气引导装置的机动车，该空气引导装置具有至少一个空气引导体(2、2′)，其特征在于，所述空气引导体(20、20′)具有至少两个空气引导体元件(22、24)，借助于所述空气引导体元件能改变空气引导体(20、20′)在车辆横向方向(X)上的延伸宽度。所述空气引导体的延伸宽度能适配于车轮的宽度和/或车轮的结构，以便实现对机动车的车轮装备的适配，方式为：通过空气引导体的延伸宽度的可变性，在机动车前进行驶时出现的空气流从车轮旁经过，和/或沿着车轮引导，使得产生尽可能小的流动损耗并且从而减小空气阻力。

Description

用于在机动车的底侧上应用的空气引导装置和机动车

技术领域

本发明涉及一种用于在机动车的底侧上在车轮之前应用的空气引导装置。本发明还涉及一种具有这种空气引导装置的机动车。

背景技术

由EP1674381B1已知一种用于车辆的空气引导装置，该空气引导装置设置在车轮之前的区域中并且向下朝车道方向伸出。这种空气引导装置用于，使得在行驶期间作用到车辆上的空气流、即行驶风从车轮旁引导经过，以便尽可能阻止行驶风与车轮的相遇。这些传统的空气引导装置在其尺寸方面与相应装配在车辆上的车轮相适配，如果例如较宽的车轮装配在车辆上，那么会发生行驶风与车轮和该车轮的环境的不期望的相遇。因此通常提前准备不同宽度的空气引导装置并且在车辆制造时装配适配于设置在车辆上的车轮的那些空气引导装置。这导致较复杂的且较耗费的仓储并且会导致在车辆流水线上的耗费的部件供应。

发明内容

本发明的目的是，提供一种同类的空气引导装置，通过该空气引导装置能简化仓储和在制造时的部件供应。另一目的是，提供一种相应配备的车辆，该车辆能够实现所述目的。

该目的通过一种用于在机动车的底侧上在车轮之前应用的空气引导装置解决，该空气引导装置具有至少一个空气引导体。所述空气引导装置的特征在于，空气引导体具有至少两个空气引导体元件，借助于所述空气引导体元件能改变空气引导体在车辆横向方向上的延伸尺寸，其中，所述空气引导体的延伸宽度能适配于车轮的宽度和/或车轮的结构，以便实现对机动车的车轮装备的适配，方式为：通过空气引导体的延伸宽度的可变性，在机动车前进行驶时出现的空气流从车轮旁经过，和/或沿着车轮引导，使得产生尽可能小的流动损耗并且从而减小空气阻力。

优点如下：

通过按本发明的解决方案实现一种可调节的空气引导装置，其中，空气引导体(在车辆横向方向上看)的宽度能按简单的方式适配于车辆的车轮装备。从而仅还需要储备一种类型的空气引导装置和将其在流水线旁提供给装配工人。此外，通过设置按本发明的空气引导装置来防止，设置用于制动冷却的空气流被偏转或者以其他方式被不利地影响。也防止，不受控制地流到车辆下方的空气不利地影响升力分布，并且尤其增大轴升力。

本发明的核心在于，空气引导装置在其延伸宽度方面可变地构成，使得该空气引导装置能以简单且廉价的方式适配于车轮、尤其适配于车轮的宽度和/或结构、尤其是车辆前轮的宽度和/或结构。目的是优化至少一个空气动力学的特征值、例如空气阻力和/或轴升力。尤其应通过空气引导装置的适配来减小空气阻力系数c_x和/或在车辆前轴上的升力。

通过空气引导体的延伸宽度的按本发明设定的可变性，在车辆前进行驶时出现的空气流从车轮、尤其是车辆的前轮旁经过，和/或沿着车轮、尤其沿着车辆的前轮引导，使得产生尽可能小的流动损耗并且从而减小空气阻力。因为通常车轮完全没有迎流是不可能的，所以目的是，使尽可能大部分的空气流从车轮旁经过和/或使空气流尽可能平行于车辆的纵轴线定向。

通过空气流从车轮旁经过，减小了如下空气流的份额，该空气流冲击到旋转的车轮上并且在此时由于涡流而导致空气阻力的提高。空气流到旋转车轮上的冲击包含：到车轮的滚动面上的冲击，和/或到车轮的一个侧面和/或两个侧面上的冲击(由于车轮的倾斜迎流)，和/或倾斜地或横向地穿过车轮的空气穿流。

通过空气引导体的延伸宽度的按本发明设置的可变性，原则上可能的是，按有利方式影响这些提高空气阻力的因素之中的一个或多个。

优选通过空气引导体的延伸宽度的按本发明设定的可变性，空气引导体的宽度与车轮的宽度、尤其是车辆的前轮的宽度相适配。

附加地或替选地，通过空气引导体的延伸宽度的按本发明设定的可变性，空气流定向成，使得车轮的侧面的迎流按空气动力学有利的方式被影响。

附加地或替选地，通过空气引导体的延伸宽度的按本发明设定的可变性，空气流定向成，使得车轮的穿流按空气动力学有利的方式被影响。

根据车轮的结构的不同情况、尤其是车轮的所谓的轮辐的不同情况，出现车轮的不同的穿流。换言之，空气流通过轮辐的体积流量和/或方向与车轮的结构、尤其是轮辐的结构有关。轮辐是车轮的如下区域：该区域使得车轮的轮毂区域与车轮的轮辋区域、即用于轮胎的接纳区域相连接。轮辐例如基本上可以具有带有穿通部的环面的形状。该形状主要在钢轮中存在。替选地，轮辐可以按照辐条的形式构成，在辐条之间具有自由空间。该形状主要在轻金属车轮中存在。通过轮辐的结构(穿通部的形状和/或数量和/或面积)影响穿流。穿流的方向和大小可以通过改变空气引导体的宽度适配，使得在空气动力学方面实现优化。

除了在制造车辆时的优点之外，在事后将其它的车轮安置在车辆上时，本发明也是有利的。事后装配的车轮在宽度方面和/或在穿流特性方面可以不同于由制造商装配的车轮。通过改变空气引导体的延伸宽度，能实现对事后装配的车轮的宽度和/或穿流特性的适配。为此，车辆制造商或者轮胎制造商可以通过测量、模拟或计算来求得空气引导体的优化的宽度并且将这些数据提供给车主。

例如在夏季车轮转换到冬季车轮时，车轮的宽度经常也改变。冬季车轮也可以具有不同于夏季车轮的穿流特性。当冬季车轮构成为钢轮时，冬季车轮例如经常比夏季车轮更窄地设置和/或设有轮辐的更小的空气穿流面积。

有利的是，空气引导体元件能相对彼此移动。因此，空气引导体的宽度能通过空气引导体元件相对彼此的移动而快速且符合需求地手动地适配。

在此也有利的是，空气引导体元件的可相对移动性在多个止动级中构成，使得在车辆横向方向上能调节出空气引导体的多个不同的宽度，其中，设置多个止动装置和/或固定装置，以便使得空气引导体元件相对彼此地定位和/或固定。这能够实现，将各单个的空气引导装置可靠地且持久地置于其期望的纵向长度中。

替选地，各空气引导体元件能通过夹紧装置相对彼此固定。夹紧装置能构造成，使得能够实现空气引导体的宽度的无级的可调性。

优选，各空气引导体元件可以并排地安置在底部结构上。这种替代方案设定，各空气引导体元件能以组合体形式组合成一个具有期望的尺寸的空气引导体。

在一种有利的实施方式中，空气引导装置具有装配基础，在该装配基础上安置或能安置各空气引导体元件，或者至少一个所述空气引导体元件与该装配基础集成地构成。

所述目的的针对机动车的部分通过具有至少一个前轮的机动车解决，在行驶方向上在前轮之前在机动车的底部上设置至少一个按本发明的空气引导装置，使得相应的空气引导体从底部朝车道伸出。这样装备的机动车能较廉价地制造，因为对于每个车辆侧仅需要储备一种类型的空气引导装置。

按尤其有利的方式，在此，空气引导体仅仅直接在车辆的车轮、尤其前轮之前的区域中设置。这种空气引导体也称作为“车轮导流板”。

由于在按本发明的空气引导体与车轮之间的直接的相互作用，空气引导体优选以小的距离(在车辆的行驶方向上看)设置在车轮之前。优选，空气引导体的后表面以等于或小于25厘米的距离与车轮的滚动面的最前面的区域间隔开。按尤其优选的方案，空气引导体的后表面以等于或小于15厘米的距离与车轮的滚动面的最前面的区域间隔开。

空气引导体的中心可以(参考车辆的横向方向)基本上与车轮的中心对齐。优选，空气引导体的中心相对于车轮的中心向内朝车辆中心的方向偏移。

空气引导体可以大致具有车轮的宽度。优选空气引导体比车轮宽。

在此有利的是，车辆是双轮辙车辆，其具有在侧向彼此隔开地设置在车辆上的两个前轮，并且在所述两个前轮的每个之前设置至少一个按本发明的空气引导装置。

两个按本发明的空气引导装置仅仅直接在相应车轮之前的区域中设置(在车辆的行驶方向上看)。从而在所述车轮之间的区域中没有设置按本发明的空气引导装置。

在按本发明的机动车的一种优选的实施方式中，设置在相应的前轮之前的空气引导装置彼此镜像对称地构成，因此实现机动车的优化的空气动力学的结构。

两个空气引导体关于车辆的中心纵向平面(X-Z平面)优选镜像对称地设置。

按本发明的空气引导装置应区别于在车辆宽度的主要部分上延伸的空气引导装置。这种空气引导装置大部分情况下设置在前保险杠的挡板上并且通常称作“前导流板”。这些前导流板主要遮盖车辆的中心区域并且从而主要影响在车辆底部的中心区域中的空气流。这些前导流板(在车辆的行驶方向上看)与按本发明的空气引导体相比，与车辆的车轮隔开更大距离地设置。已知的前导流板在其空气动力学作用方面与处于其后面的车轮的宽度和/或结构不适配。

下面借助于附图详细说明和解释具有附加的结构细节和其它优点的本发明的优选实施例。

附图说明

其中：

图1显示从前面倾斜地看的配备有按本发明的空气引导装置的机动车的底视图；

图2显示按本发明的空气引导装置在第一状态中的透视图，该空气引导装置具有在车辆横向方向上的最小的延伸尺寸；

图3显示图2的按本发明的在第二状态中的空气引导装置，该空气引导装置具有在车辆横向方向上的增大的延伸尺寸；并且

图4显示图2的在第三状态中的按本发明的空气引导装置，该空气引导装置具有在车辆横向方向上的最大的延伸尺寸。

具体实施方式

图1显示构成为机动车1的车辆的底视图，该车辆具有车辆底部10、在行驶方向X上看的左前轮12、右前轮13、左后轮14和右后轮15。

在左前轮12之前，在车辆底部10的前部11上，在左前轮12的车轮罩12′之前，设置下面还更详细说明的、具有空气引导体20的左侧的空气引导装置2。镜像对称地构成的、具有空气引导体20′的右侧的空气引导装置2′，按类似方式设置在车辆底部10的前部11上的右前轮13的车轮罩13′之前。

在前进行驶期间，车辆正面16被行驶风F流过。流过来的空气从车辆的位于车辆正面的最前面的点(例如在车牌的区域中)上的空气动力学的滞流点17部分地引导到车辆上方并且部分地挤压到车辆下方，在这里，这种所谓的下方气流在车辆底部10与(未显示的)车道之间流过。但是冲击到车辆上的空气由车辆不仅关于车辆竖直轴线z而且也关于车辆横向轴线y挤压。与此对应地，一部分流过来的空气从滞流点17倾斜向左引导并且另一部分流过来的空气倾斜向右引导。这不仅适用于向上偏转的空气流，而且适用于向下偏转的空气流。

因此，车辆的下方气流具有侧面的流动区域，在所述流动区域中，空气从车辆纵向中心平面E_xz朝左侧或右侧倾斜地流动。前轮12、13对于下方气流构成空气动力学的障碍，因此所述前轮相应倾斜地从里面被流过，这在空气动力学上是不利的，并且提高了车辆的总流动阻力。

为了实现相应的前轮12、13直接从前面尽可能直的迎流，在相应的前轮12、13之前，在车辆底部10上设置左边的或右边的空气引导装置2、2′，倾斜地冲击到该空气引导装置上的空气流发生转向并且从前面朝配属的前轮12、13的方向偏转成，使得转向的空气流在里面和外面从前轮12、13旁经过并且尽可能不冲击到前轮12、13的端面(轮胎滚动面)上。该准则的满足直接与前轮12、13的宽度有关，使得相应的空气引导装置2、2′必须适配于配设的前轮12、13的宽度。

取代根据装配在车辆上的前轮12、13的宽度来设置不同的空气引导装置，按本发明实现并且采用可变调节的空气引导装置2、2′。所述可变调节的空气引导装置2、2′下面参考图2至图4描述。由于空气引导装置2、2′的镜像对称的结构，仅更详细描述左侧的空气引导装置2；下面的描述因此类似地也对于右侧的空气引导装置2′有效。

空气引导装置2具有从车辆底部10向下朝车道伸出的、在开头已经称为空气引导体的空气动力学的滞流体20，该滞流体按上述方式使得流过来的空气转向。滞流体20本身具有第一空气引导体元件22，该第一空气引导体元件或者安置在构成用于与车辆底部10连接的装配基础21上，或者与该装配基础21单件式地构成、或者可以直接安置在车辆底部10上。

第一空气引导体元件22至少局部构成有空腔23并且在一侧上、优选在指向车辆纵向中心平面E_xz的侧面22′上是敞开的。第一空气引导体元件22的其余侧面都是封闭的，但是指向前轮12的背侧也可以是敞开的。第二空气引导体元件24装入到该空腔23中，该第二空气引导体元件能通过第一空气引导体元件22的敞开的侧面22′从空腔23运动出来。

在图2中，第二空气引导体元件24几乎完全被空腔23接纳并且第二空气引导体元件24的指向车辆纵向中心平面Exz的内部的端侧25基本上封闭第一空气引导体元件22的敞开的侧面22′。在第二空气引导体元件24的指向装配基础21的上侧24′上、优选在内端侧25的棱边25′的区域中，安置至少一个闭锁销26，或者该至少一个闭锁销26与端侧25或上侧24′集成地构成，该棱边25′在装配状态中指向车辆底部10。所述闭锁销26在其自由端上具有至少两个钩形的弹簧接片26′、26″，所述弹簧接片构造成，使得它们能导入并且在这里能卡入到网目状地设置在车辆底部10上或装配基础21上的孔27、27′、27″中。在图2显示的例子中，闭锁销26卡入孔27中并且于是将第二空气引导体元件24固定在其几乎完全导入到空腔23中的位置中。在该配置结构中，滞流体20在车辆横向方向y上的延伸宽度限定到第一空气引导体元件22的宽度并且从而最小。

在图3中显示滞流体20的配置结构，其中，第二空气引导体元件24从空腔23伸出一些并且借助于卡入第二孔27′中的闭锁销26进行固定。滞流体20的宽度在此相对于在图2中显示的配置结构增大，并且适配于较宽的前轮12。

最后在图4中显示滞流体20的配置结构，其中，第二空气引导体元件24还进一步从空腔23伸出并且借助于卡入第三孔27″中的闭锁销26进行固定。滞流体20的宽度在此相对于在图3中显示的配置结构增大，并且占据最大位置。该配置结构适配于还要更宽的前轮12。

按本发明的能宽度可变地调节的空气引导装置2不仅降低了车辆制造商的仓储成本和在车辆生产时在流水线上的必要的供应空间，而且此外允许，在车辆后来的改装中、例如改装成另外的较宽的车轮时，滞流体20的宽度适配于新的车轮宽度。因此在车辆的后来的改装中按简单的方式在车辆部件没有更换的情况下也能执行车辆空气动力学的适配。

即使在显示的实施例中滞流体20在简化图中显示为障碍，所有适合的空气动力学地构成的滞流体当然都由本发明包含，这些滞流体按描述的方式宽度可调地构成。

本发明不受限于上述实施例，所述实施例仅用于本发明的核心构思的一般性解释。在保护范围的框架中，按本发明的装置更确切地说也可以不同于上述结构形式。

在说明书以及附图中的附图标记仅用于较好地理解本发明，并且不应限制保护范围。

Claims (11)

1.一种用于在机动车(1)的底侧上在车轮之前应用的空气引导装置，该空气引导装置具有至少一个空气引导体，其特征在于，所述空气引导体(20、20′)具有至少两个空气引导体元件(22、24)，借助于所述至少两个空气引导体元件之中的至少一个空气引导体元件的横向移动，能改变空气引导体(20、20′)在车辆横向方向(y)上的延伸宽度，其中，所述空气引导体(20、20′)的延伸宽度能适配于车轮的宽度和/或车轮的结构，以便实现对机动车(1)的车轮装备的适配，方式为：通过空气引导体(20、20′)的延伸宽度的可变性，在机动车(1)前进行驶时出现的空气流从车轮旁经过，和/或沿着车轮引导，使得产生尽可能小的流动损耗并且从而减小空气阻力。

2.根据权利要求1所述的空气引导装置，其特征在于，所述空气引导体元件(22、24)能相对彼此移动。

3.根据权利要求2所述的空气引导装置，其特征在于，所述空气引导体元件(22、24)的可相对移动性在多个止动级中构成，使得空气引导体(20、20′)在车辆横向方向(y)上的多个不同的宽度能被调节，其中，设置有多个止动装置和/或固定装置，以便各空气引导体元件(22、24)相对彼此定位和/或固定。

4.根据权利要求1所述的空气引导装置，其特征在于，各空气引导体元件(22、24)能并排安置在底部结构上。

5.根据权利要求1至4之中任一项所述的空气引导装置，其特征在于，所述空气引导装置具有装配基础(21)，在该装配基础上安置各空气引导体元件(22、24)，或者所述空气引导体元件之中的至少一个与该装配基础集成地构成。

6.根据权利要求1至4之中任一项所述的空气引导装置，其特征在于，第一空气引导体元件(22)至少局部构成有空腔(23)并且在一侧(22′)上是敞开的，第二空气引导体元件(24)装入到第一空气引导体元件的空腔(23)中，并且第二空气引导体元件能通过第一空气引导体元件的敞开的一侧从第一空气引导体元件的空腔运动出来。

7.根据权利要求6所述的空气引导装置，其特征在于，第一空气引导体元件的敞开的一侧是指向车辆纵向中心平面的侧面。

8.根据权利要求5所述的空气引导装置，其特征在于，在第二空气引导体元件的指向装配基础(21)的上侧(24′)上，安置或者集成地构成至少一个闭锁销(26)，所述闭锁销在其自由端上具有至少两个钩形的弹簧接片(26′、26″)，所述弹簧接片构造成，使得所述弹簧接片能导入到网目状地设置在装配基础(21)上的孔(27、27′、27″)中并且能卡入在所述孔中。

9.一种具有至少一个前轮(12、13)的机动车(1)，其中，在行驶方向(X)上在前轮(12、13)之前，至少一个根据权利要求1至8之中任一项所述的空气引导装置(2、2′)设置在机动车(1)的底部(10)上，使得相应的空气引导体(20、20′)从所述底部(10)朝车道伸出。

10.根据权利要求9所述的机动车，其特征在于，所述机动车(1)是双轮辙车辆，该双轮辙车辆具有在侧向彼此间隔距离地设置在机动车(1)上的两个前轮(12、13)，并且在所述两个前轮(12、13)之中的每一个之前设置至少一个根据权利要求1至8之中任一项所述的空气引导装置(2、2′)。

11.根据权利要求10所述的机动车，其特征在于，设置在相应的前轮(12、13)之前的各空气引导装置(2、2′)彼此镜像对称地构成。

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