CN111016531A - 减小汽车轮毂风阻的装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于汽车领域，具体来说是一种减小汽车轮毂风阻的装置；它包括突出部、轮辐和通风孔；所述突出部的外壁上设置有旋转挡风装置，所述旋转挡风装置又包括旋转套环和挡风叶片；所述挡风叶片固定在旋转套环的外围；所述挡风叶片的外板面上固定有迎风板，所述挡风叶片的内板面设有弹性回复装置和反旋转装置；所述弹性回复装置包括挡块、固定板和弹簧；所述弹簧的两端分别与挡块和固定板固定连接；所述反旋转装置又包括连接杆和变形杆，所述变形杆由形状记忆合金制成，连接杆与变形杆的一端固定连接，变形杆的另一端常态卷曲并朝向挡块；采用本发明能减小汽车行驶时轮毂带来的阻力，并不会影响轮毂的通风散热。

Description

减小汽车轮毂风阻的装置

技术领域

本发明属于汽车领域，具体来说，是一种能够在汽车高速行驶时让汽车受到的阻力变小的减小汽车轮毂风阻的装置。

背景技术

轮毂是汽车零部件的一个重要组成部分，在轮毂的中心一般都具有一个向轮毂内腔中突出的突出部，在突出部和汽车的刹车盘上开有相互对应的螺栓孔，使轮毂和刹车盘能通过螺栓连接在一起；在汽车刹车时，刹车片与刹车盘的摩擦会使刹车盘上的温度快速升高，甚至能达到800℃以上，在刹车结束后，刹车盘需要尽快把温度降下来，不然长时间处于高温状态的刹车盘很容易受到损害，进而影响汽车的制动效果。

一般而言，市面上的轮毂都有大面积的镂空，在汽车刹车时镂空的轮毂有助于气流通过刹车盘，给刹车盘通风散热，降低刹车盘的温度。但在汽车行驶过程中不需要刹车时，轮毂的镂空就会给汽车的行驶带来阻力，且汽车的行驶速度越快，轮毂带来的阻力就越大，汽车克服阻力所消耗的能源就越多；特别是当汽车在高速公路上行驶时，汽车的行驶速度快，刹车的次数少，镂空的轮毂带来的缺点就更加的突出；某些品牌的汽车给轮毂配了一个可拆卸的封闭的盖子，在汽车行驶进高速路前将盖子装上，以减小阻力，在汽车驶出高速路后又将盖子卸下，但这样拆装耗时耗力，卸下后的盖子还需要空间存放，用起来很不方便。

发明内容

本发明目的是旨在提供一种在汽车刹车时给刹车盘通风散热，在汽车高速行驶时让汽车受到的阻力变小的减小汽车轮毂风阻的装置。为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：减小汽车轮毂风阻的装置，包括位于轮毂中心向轮毂内腔中突出的突出部,轮辐，以及轮辐之间的通风孔，所述突出部呈圆柱状，且至少三根轮辐径向均布在突出部的外壁；

所述突出部的外壁上设置有旋转挡风装置，所述旋转挡风装置又包括旋转套环和用于遮蔽通风孔的挡风叶片；所述旋转套环套接在突出部的外壁上，所述挡风叶片的数量与通风孔的数量相同，该挡风叶片均布并固定在旋转套环的外围；外力作用下，旋转套环可相对于突出部旋转；

所述挡风叶片的外板面上固定有迎风板，所述挡风叶片的内板面设置有弹性回复装置和反旋转装置；

所述弹性回复装置又包括挡块、固定板和弹簧；所述挡块与挡风叶片的内板面固定为一体，所述固定板与突出部的外壁固定连接，所述弹簧的两端分别与挡块和固定板固定连接；

所述反旋转装置又包括连接杆和用以顶接挡块回转的变形杆，所述连接杆的一端与汽车的刹车盘固定连接，所述连接杆的另一端与变形杆的一端固定连接，所述变形杆位于挡风叶片的内侧；所述变形杆由具有双程记忆效应的形状记忆合金制成，当变形杆的温度在变态温度以下时，该变形杆处于收缩状态；当变形杆的温度在变态温度以上时，该变形杆处于伸长状态。

本发明由于上述结构所具有的优点是：汽车在停车状态时，弹性回复装置使挡风叶片一直位于轮辐的后方，通风孔一直处于打开状态，和传统的轮毂外观上差异很小，显得更加的美观；在汽车高速行驶时，迎风板一方面收集风能带动挡风叶片克服弹簧作用而转动，使挡风叶片对通风孔进行逐渐遮挡，另一方面迎风板还起着限制挡风叶片转动幅度的作用，当挡风叶片转动到能遮蔽全部通风孔时，迎风板的背面刚好与轮毂和通风孔的边缘顶接，这样就实现了在不需要冷却刹车盘时，阻挡空气在通风孔流动，从而减小汽车的行驶阻力；在刹车盘的温度过高而使变形杆的温度在变态温度以上时，变形杆向挡块所在的方向伸直并将挡块抵住，限制了挡风叶片的转动，使通风孔一直处于打开状态，从而使气流能通过通风孔给刹车盘散热，直至刹车盘的温度降低使变形杆的温度下降到变态温度以下，在气流的吹动下，挡风叶片才能再次将通风孔遮蔽。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明突出部和刹车盘结合和结构示意图。

图3为本发明的挡风叶片遮蔽通风孔时的结构示意图。

图4为本发明的挡风叶片与轮辐重叠时的结构示意图。

图5为本发明的旋转挡风装置的结构示意图。

主要元件符号说明如下：1、突出部；2、轮辐；3、通风孔；4、限位环；5、旋转套环；6、挡风叶片；7、迎风板；8、挡块；9、固定板；10、弹簧；11、连接杆；12、变形杆；13、刹车盘；14、连接片。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

参照附图1-5，图中的减小汽车轮毂风阻的装置，具体包括位于轮毂中心向轮毂内腔中突出的突出部1,轮辐2，以及轮辐2之间的通风孔3，其中，突出部1呈圆柱状，且至少三根轮辐2径向均布在突出部1的外壁；

在突出部1的外壁上设置有旋转挡风装置，旋转挡风装置又包括旋转套环5和用于遮蔽通风孔3的挡风叶片6；旋转套环5和挡风叶片6优选质量轻、韧性好、强度大的材质制作，如炭纤维，玻璃纤维复合材料或者钛合金材料，本申请优选炭纤维材质，旋转套环5套接在突出部1的外壁上，挡风叶片6的数量与通风孔3的数量相同，该挡风叶片6均布并固定在旋转套环5的外围，外力作用下，旋转套环5可相对于突出部1旋转；当挡风叶片6将通风孔3遮蔽时，轮毂外的气流则无法通过通风孔3流进轮毂内，从而减小了轮毂处的气流阻力。

在挡风叶片6的外板面上固定有迎风板7，迎风板7用于带动挡风叶片6转动，当气流吹过迎风板7时，迎风板可以起到聚集风能的作用，使气流吹动挡风叶片6偏转，迎风板7优选与挡风叶片6一体成型，当然为了便于对迎风板7的维修和替换，也可以采用螺钉连接固定的方式。

在挡风叶片6的内板面设有弹性回复装置和反旋转装置；

弹性回复装置包括挡块8、固定板9和弹簧10；挡块8与挡风叶片6的内板面固定为一体，固定板9与突出部1的外壁固定连接，弹簧10的两端分别与挡块8和固定板9固定连接；常态下，挡风叶片6和轮辐2重叠，在挡风叶片6逐渐旋转将通风孔3遮蔽的过程中，挡块8逐渐向固定板9移动，弹簧10逐渐压缩，当轮毂外没有气流或气流流速较小时，弹簧10恢复原长，从而使挡风叶片6回到原位；为了提高弹簧10的可靠性，其也可以用弹片来替代，这样不容易被外界可能存在的杂物卡住。

反旋转装置包括连接杆11和用以顶接挡块8回转的变形杆12，连接杆11的一端与汽车的刹车盘13固定连接，以及时传递刹车盘13上的热量，连接杆11的另一端与变形杆12的一端固定连接，变形杆12位于挡风叶片6的内侧；变形杆12由具有双程记忆效应的形状记忆合金制成，优选铜铝铁锰高温记忆合金；通过调节铜铝铁锰合金中各组分的含量，使得该变形杆12的变态温度为200℃左右；当变形杆12的温度在变态温度以下时，该变形杆12用以顶接挡块8回转的一端呈收缩的盘状，且变形杆12不影响挡块8的活动；当变形杆12的温度在变态温度以上时，该变形杆12用以顶接挡块8回转的一端呈伸长的直线状，且变形杆12由盘状变为直线状时的变形方向为挡块8所在的方向。该实施例中，当刹车盘13温度超过200℃时，变形杆12呈直线状将挡块8抵住，进而使挡风叶片6无法通过旋转将通风孔3遮蔽，使通风孔3处于打开状态，从而使气流能进入轮毂内给刹车盘13通风散热，具体铜铝铁锰高温记忆合金的制作方法，为公知技术，可参考中国公开专利CN103215471A，本申请不再赘述。

为了防止旋转套环5在突出部1外窜动，上述实施例中，优选地：突出部1的外壁上设置限位环4，限位环4固定在旋转套环5的下方。

为了避免在通风孔3处于打开状态时，挡风叶片6过多的遮挡通风孔3，上述实施例中，优选地：迎风板7固定在挡风叶片6的外板面的边缘，且迎风板7处于挡风叶片6的背风侧；该背风侧为汽车行驶时后接触气流的一侧。

为了尽可能的增加挡风叶片6的转动角度，上述实施例中，优选地：挡块8固定在挡风叶片6的内板面的边缘，且挡块8位于挡风叶片6迎风侧；该迎风侧为汽车行驶时先接触气流的一侧。

为了方便刹车盘13的更换和连接杆11的连接，上述实施例中，优选地：连接杆11与刹车盘13通过连接片14固定连接，该连接片14呈圆盘状，且在连接片14上开有与刹车盘13上的螺栓孔对应的连接孔，该连接片14通过螺栓固定连接在刹车盘13和汽车的轮毂之间，连接杆11与连接片14的边部固定为一体。该实施例中，刹车盘13的热量通过连接片14传递到连接杆11上。

为了便于热量的传递，上述实施例中，优选地：连接片14和连接杆11均由铜制成。优选的可以在连接杆11和变形杆12的表面涂覆阻止热量快速散失的柔性隔热层

采用本发明设计的减小汽车轮毂风阻的装置是这样工作的：当汽车高速行驶时，气流吹过迎风板7，使迎风板7带动挡风叶片6转动，进而使挡风叶片6逐渐遮蔽通风孔3，弹簧10逐渐压缩；汽车继续高速行驶，气流使迎风板7紧贴在轮辐2的边缘，挡风叶片6的转动受到限制，此时挡风叶片6完全将通风孔3遮蔽，使气流无法通过通风孔进入轮毂内，汽车行驶的阻力减小；在汽车刹车减速时，迎风板7与轮辐2之间产生速度差，挡风叶片6因此回转，通风孔3被打开，同时，由于摩擦生热，刹车盘的温度快速上升，热量传递到变形杆12上，使盘状的变形杆12朝挡块8所在的方向变为直线状的变形杆，并推动挡块8移动，使与挡块8固定为一体的挡风叶片6无法遮蔽通风孔3，从而使气流能通过通风孔3给刹车盘13散热，直至刹车盘13的温度降低使变形杆12的温度下降到200℃以下，在气流的吹动下，挡风叶片6才能再次将通风孔3遮蔽。

以上对本发明提供的减小汽车轮毂风阻的装置进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种减小汽车轮毂风阻的装置，包括位于轮毂中心向轮毂内腔中突出的突出部,轮辐，以及轮辐之间的通风孔，其特征在于：所述突出部呈圆柱状，且至少三根轮辐径向均布在突出部的外壁；

所述突出部的外壁上设置有旋转挡风装置，所述旋转挡风装置又包括旋转套环和用于遮蔽通风孔的挡风叶片；所述旋转套环套接在突出部的外壁上，所述挡风叶片的数量与通风孔的数量相同，该挡风叶片均布并固定在旋转套环的外围；外力作用下，旋转套环可相对于突出部旋转；

所述挡风叶片的外板面上固定有迎风板，所述挡风叶片的内板面设置有弹性回复装置和反旋转装置；

所述弹性回复装置又包括挡块、固定板和弹簧；所述挡块与挡风叶片的内板面固定为一体，所述固定板与突出部的外壁固定连接，所述弹簧的两端分别与挡块和固定板固定连接；

所述反旋转装置又包括连接杆和用以顶接挡块回转的变形杆，所述连接杆的一端与汽车的刹车盘固定连接，所述连接杆的另一端与变形杆的一端固定连接，所述变形杆位于挡风叶片的内侧；

所述变形杆由具有双程记忆效应的形状记忆合金制成，当变形杆的温度在变态温度以下时，该变形杆处于收缩状态；当变形杆的温度在变态温度以上时，该变形杆处于伸长状态。

2.根据权利要求1所述的减小汽车轮毂风阻的装置，其特征在于：所述突出部的外壁上设置有限位环，所述限位环固定在旋转套环的下方。

3.根据权利要求1所述的减小汽车轮毂风阻的装置，其特征在于：所述迎风板固定在挡风叶片的外板面的边缘，且迎风板处于挡风叶片的背风侧。

4.根据权利要求1所述的减小汽车轮毂风阻的装置，其特征在于：所述挡块固定在挡风叶片的内板面的边缘，且挡块处于挡风叶片的迎风侧。

5.根据权利要求1所述的减小汽车轮毂风阻的装置，其特征在于：所述连接杆与刹车盘通过连接片固定连接，所述连接片呈圆盘状，且在连接片上开有与刹车盘上的螺栓孔对应的连接孔，所述连接片通过螺栓固定连接在刹车盘和汽车的轮毂之间，所述连接杆与连接片的边部固定连接。

6.根据根据权利要求1所述的减小汽车轮毂风阻的装置，其特征在于：所述连接片和连接杆均由铜制成。

7.根据根据权利要求1-6所述的减小汽车轮毂风阻的装置，其特征在于：所述变形杆的变态温度为200℃。

8.根据根据权利要求1-6所述的减小汽车轮毂风阻的装置，其特征在于：所述变形杆的的表面涂覆有阻止热量散失的柔性隔热层。

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