CN111376999B - 汽车的导流板结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能使汽车（1）前进行驶时产生的行驶风沿着前轮（3）的车宽方向外侧的端面流动从而降低汽车（1）的空气阻力的汽车的导流板结构。汽车的导流板结构具备导流板（30）；在导流板（30）的下表面设置有向下侧突出且在汽车前侧的端面与汽车（1）前进行驶时产生的行驶风接触的突出部（32c）；突出部（32c）的汽车前侧的端面包括：设置在包含该端面的车宽方向外侧的端部的部分上且朝上侧向汽车前侧倾斜的第一倾斜部（32d）；以及位于比第一倾斜部（32d）靠近车宽方向内侧且朝上侧向汽车前侧倾斜的第二倾斜部（32e）；第二倾斜部（32e）的相对于水平的锐角侧的倾斜角设定为小于第一倾斜部（32d）的相对于水平的锐角侧的倾斜角。

Description

汽车的导流板结构

技术领域

本发明属于涉及汽车的导流板结构的技术领域。

背景技术

以往，以改善汽车的燃料消耗率为目的而对由前轮引起的气流的紊乱进行抑制。该气流的紊乱因汽车前进行驶时通过汽车前部的地板下面到达前轮的行驶风被前轮的旋转扰乱而产生。

例如专利文献1中，在汽车的比前轮轮罩靠近前方的下表面安装导流板以使汽车前进行驶时产生的行驶风尽可能地不接触前轮。该导流板具有以从汽车的比前轮轮罩靠近前方的下表面向下侧突出的形式沿上下方向延伸的壁部，使行驶风与该壁部接触。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-77846号公报。

发明内容

发明要解决的问题：

本发明人等针对进一步改善空气动力特性而进行了深入分析。其结果是，明确了即使将上述专利文献1那样的导流板设置于前轮的前侧，也会因为前轮的车宽方向外侧的端面通常位于比导流板的上述壁部的车宽方向外侧的一端靠近车宽方向外侧，从而相对于沿该导流板的上下方向延伸的壁部通过车宽方向外侧的行驶风与前轮的车宽方向外侧部分接触，因此在比导流板的壁部的下端靠近下侧的高度位置上，位于前轮的车宽方向外侧部分稍前处的外侧空间部的气压比位于该前轮的车宽方向中央部分稍前处的中央空间部的气压高。当形成这样的气压分布时，行驶风避开外侧空间部，以离开外侧空间部的形式朝后侧且车宽方向外侧流动。像这样流动的行驶风不沿着前轮的车宽方向外侧的端面而是离开该端面向后侧流动。因此，以往的导流板中，在前轮的车宽方向外侧的端面附近容易产生剥离流（涡流），为进一步降低汽车的空气阻力仍有改进的余地。

本发明是鉴于上述情况而作出的，其目的在于提供一种能使汽车前进行驶时产生的行驶风沿着前轮的车宽方向外侧的端面流动从而降低汽车的空气阻力的汽车的导流板结构。

解决问题的手段：

为了达成上述目的，本发明中以在汽车的比前轮轮罩靠近前方的下表面具备与前轮的前方隔开间隔地安装的导流板的汽车的导流板结构为对象，构成为：在所述导流板的下表面设置有向下侧突出且在汽车前侧的端面与所述汽车前进行驶时产生的行驶风接触的突出部；所述突出部的汽车前侧的端面包括：设置在包含该端面的车宽方向外侧的端部的部分上且朝上侧向汽车前侧倾斜的第一倾斜部；以及位于比该第一倾斜部靠近车宽方向内侧处且朝上侧向汽车前侧倾斜的第二倾斜部；所述第二倾斜部的相对于水平的锐角侧的倾斜角设定为小于所述第一倾斜部的相对于水平的锐角侧的倾斜角。

根据上述结构，与第一倾斜部及第二倾斜部接触的行驶风分别越过第一倾斜部及第二倾斜部朝向汽车后侧（分别沿着第一倾斜部及第二倾斜部向下侧流动之后，通过突出部的下侧朝向后侧）。能使越过第一倾斜部的行驶风基本上与前轮的车宽方向外侧部分接触，使越过第二倾斜部的行驶风基本上与前轮的车宽方向中央部分接触。越过倾斜缓于第一倾斜部的第二倾斜部后与前轮的车宽方向中央部分接触的行驶风的流速比越过第一倾斜部后与前轮的车宽方向外侧部分接触的行驶风的流速快。其结果是，在比导流板的突出部的下端靠近下侧且越过第一倾斜部及第二倾斜部的行驶风与前轮接触的高度位置上，位于前轮的车宽方向中央部分稍前处的中央空间部的气压比位于该前轮的车宽方向外侧部分稍前处的外侧空间部的气压高。当形成这样的气压分布时，行驶风容易避开气压较高的中央空间部而流向气压较低的外侧空间部，因此在前轮前侧的空间部，以从中央空间部侧朝向外侧空间部侧的形式朝后侧且车宽方向外侧流动。从该中央空间部侧朝外侧空间部侧流动的行驶风沿着前轮的车宽方向外侧的端面向后侧流动。因此，在前轮的车宽方向外侧的端面附近难以产生剥离流（涡流），因而能降低汽车的空气阻力。

上述汽车的导流板结构的一实施形态中，优选地，所述第二倾斜部位于比所述前轮的车宽方向中央靠近车宽方向内侧处。

即，与第二倾斜部接触的行驶风在该接触之前，通常因前保险杠的车宽方向的端部上的拐角部的弧（round）形状而朝向汽车后侧且车宽方向外侧流动。借助于此，藉由第二倾斜部位于比前轮的车宽方向中央靠近车宽方向内侧，从而越过第二倾斜部的行驶风基本上与前轮的车宽方向中央部分接触。

优选地，在所述第二倾斜部位于比所述前轮的车宽方向中央靠近车宽方向内侧的情况下，所述导流板安装于所述汽车的前保险杠的车宽方向的端部上的拐角部的下表面；从所述汽车的底面观察，所述拐角部形成为越向车宽方向外侧越位于汽车后侧的弧形状。

藉此，使越过第二倾斜部的行驶风更加切实地与前轮的车宽方向中央部分接触。

又，也可以是作为达成上述目的的导流板结构是在汽车的比前轮轮罩靠近前方的下表面具备与前轮的前方隔开间隔地安装的导流板的汽车的导流板结构；在所述导流板的下表面设置有向下侧突出且在汽车前侧的端面与所述汽车前进行驶时产生的行驶风接触的突出部；所述突出部的汽车前侧的端面朝上侧向汽车前侧倾斜，且设定为相对于水平的锐角侧的倾斜角随着向车宽方向内侧而变小。

根据该结构，越过车宽方向内侧的部分后与前轮的车宽方向中央部分接触的行驶风的流速比越过车宽方向外侧的部分后与前轮的车宽方向外侧部分接触的行驶风的流速快。其结果是，如前所述行驶风容易避开气压较高的中央空间部而流向气压较低的外侧空间部，沿着前轮的车宽方向外侧的端面向后侧流动。藉此，在前轮的车宽方向外侧的端面附近难以产生剥离流（涡流），能降低汽车的空气阻力。

发明效果：

如以上说明，根据本发明的汽车的导流板结构，在比导流板的突出部的下端靠近下侧且越过第一倾斜部及第二倾斜部的行驶风与前轮接触的高度位置上，位于前轮的车宽方向外侧部分稍前处的外侧空间部的气压比位于该前轮的车宽方向中央部分稍前处的中央空间部的气压低，其结果是在前轮前侧的空间部，汽车前进行驶时产生的行驶风以从中央空间部侧朝向外侧空间部侧的形式朝后侧且车宽方向外侧流动，从该中央空间部侧朝外侧空间部侧流动的行驶风沿着前轮的车宽方向外侧的端面流动，因此能降低汽车的空气阻力。

附图说明

图1是示出采用了本发明实施形态的导流板结构的汽车的前部的一部分（左前侧部分）的立体图；

图2是上述汽车的左前侧部分的主视图；

图3是上述汽车的左前侧部分的仰视图；

图4是示出左侧的导流板的下侧构件的仰视图；

图5是图4的V-V线剖视图；

图6是图4的VI-VI线剖视图；

图7A是示出在本实施形态中，在比导流板的突出部的下端靠近下侧且越过第一倾斜部及第二倾斜部的行驶风与前轮接触的高度位置上的、前轮稍前处的空间部的车宽方向的气压分布概况和上述汽车前进行驶时产生的行驶风的流动的图；

图7B是示出在代替本实施形态的导流板使用以往的导流板的以往例中，在比以往的导流板的壁部的下端靠近下侧且越过该壁部的行驶风与前轮接触的高度位置上的、前轮稍前处的空间部的车宽方向的气压分布概况和上述汽车前进行驶时产生的行驶风的流动的图；

图8是示出对如下气压分布进行测量得到的结果的图表，即、本实施形态中在比导流板的突出部的下端靠近下侧且越过第一倾斜部及第二倾斜部的行驶风与前轮接触的高度位置上的、前轮稍前处的空间部的车宽方向的气压分布和上述以往例中在比以往的导流板的壁部的下端靠近下侧且越过该壁部的行驶风与前轮接触的高度位置上的、前轮稍前处的空间部的车宽方向的气压分布；

符号说明：

1　汽车；

3　前轮；

6　前保险杠（front bumper）；

6a　拐角（corner）部；

8　前轮轮罩（front wheel house）；

30　导流板（deflector）；

32c　突出部；

32d　第一倾斜部；

32e　第二倾斜部。

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的实施形态。

图1～图3示出了采用了本发明实施形态的导流板结构的汽车1的前部2的一部分（左前侧部分）。以下，将对汽车1而言的前、后、左、右、上以及下分别简称为前、后、左、右、上以及下。又，以下说明中左右一对（例如前轮3）则仅图示出左侧。另外，图1中箭头Fr表示汽车1的前方（在图3～图6、图7A及图7B中也是同样）。

汽车1的前部2是比汽车1的驾驶员所乘坐的客舱部分靠近前侧的部分，具有：搭载发动机、传动装置、冷却装置、悬架装置、转向装置、左右一对前轮3等那些与汽车1的行驶有关的结构部件的搭载空间（包括发动机室）；以及前照灯4、雾灯等那些对着汽车1的前方或侧方的照明器具。

又，汽车1的前部2具有：分别形成前部2的左右两侧的侧面的左右一对前翼子板（front fender）5；配设于左右一对前翼子板5的前端（汽车1的前端）的前保险杠6；以及遮盖由左右一对前翼子板5及前保险杠6围成的上述搭载空间（发动机室）的上方开口的发动机罩7。

前保险杠6的车宽方向（左右方向）的两端部为从汽车1的前端分别绕到左右两侧的侧方的拐角部6a。这些左右的拐角部6a从汽车1的底面观察，形成为越向车宽方向外侧越位于后侧的弧形状（参照图3）。

在左右的前翼子板5的下侧分别设置有分别容纳左右的前轮3的左右一对前轮轮罩8。各前轮轮罩8被挡泥板（mudguard）9遮盖，通过该挡泥板9来防止前轮3溅起的污泥、石子、水滴进入上述搭载空间。挡泥板9例如为聚丙烯等硬质合成树脂制，从汽车1的侧面观察以沿着前轮3的上侧部分的形式形成为大致圆弧状。

在汽车1的前部2的下表面（底面）设置有前侧底盖（under cover）21和位于其后侧的后侧底盖22。后侧底盖22位于沿车宽方向延伸的未图示的悬架横梁（suspension crossmember）的前侧，并遮盖上述发动机的下侧。

如图1～图3所示，在汽车1的前部2的下表面设置有左右一对导流板30。各导流板30设置在由前轮轮罩8的前端（挡泥板9的前端）、前保险杠6和前侧底盖21围成的部分上。即，各导流板30在汽车1的比前轮轮罩8靠近前方的下表面，与前轮3的前方隔开间隔地设置。各导流板30控制汽车1前进行驶时产生的行驶风的流动，从而降低汽车1的空气阻力。

左右的导流板30相对于汽车1的车宽方向中央安装于对称的位置，且相对于汽车1的车宽方向中央形成为对称的形状。左右的导流板30的结构基本相同，因此以下详细说明左侧的导流板30。又，以下说明的有关左侧的导流板30的前、后、左、右、上以及下分别是左侧的导流板30设置于汽车1的状态下的前、后、左、右、上以及下，与对汽车1而言的前、后、左、右、上以及下相同。

本实施形态中，左侧的导流板30（以下称为导流板30）由上侧构件31和下侧构件32上下两构件构成。上侧构件31由金属的板材形成，下侧构件32由具有可挠性的合成橡胶等软质合成树脂形成。

上侧构件31具有从汽车1的底面观察形成为与前保险杠6的拐角部6a相同的形状（弧形状）的、从前端到车宽方向外侧的一端的曲线状缘部31a（参照图3及图4）。该曲线状缘部31a在多个位置通过螺栓37安装固定于拐角部6a的下表面。上侧构件31的后端缘部为向上侧弯折而成的弯曲部31b（参照图5及图6）。

下侧构件32具有位于上侧构件31的曲线状缘部31a的内侧的、形成为与曲线状缘部31a相同的弧形状的曲线状缘部32a（参照图3及图4），该曲线状缘部32a在多个位置通过夹扣（clip）38安装固定于上侧构件31。

下侧构件32的车宽方向内侧的端缘部与上侧构件31的车宽方向内侧的端缘部上下重叠，并在多个位置通过螺栓39安装固定于上侧构件31。上侧构件31及下侧构件32的车宽方向内侧的端缘部支持在前侧底盖21及后侧底盖22上。

下侧构件32的后端缘部为向上侧竖起的纵壁部32b（参照图5及图6），该纵壁部32b在车宽方向的多个位置通过未图示的夹扣安装固定于上侧构件31的弯曲部31b。挡泥板9的前端部也通过这些夹扣与纵壁部32b一起安装固定于弯曲部31b。

在导流板30的下表面（下侧构件32的下表面）的后侧端部且车宽方向外侧的部分上设置有向下侧突出且前侧的端面与汽车1前进行驶时产生的行驶风接触的突出部32c。突出部32c的车宽方向外侧的一端位于比前轮3（此处为左侧的前轮3）的车宽方向外侧的端面靠近车宽方向内侧（参照图2及图3）。突出部32c的后侧的端面由纵壁部32b构成（参照图5及图6）。另外，本实施形态中，突出部32c的下端与水平的地面之间的距离为大约110mm。

本实施形态中，如图5及图6所示，突出部32c的与行驶风接触的前侧的端面包括：设置在包含该端面的车宽方向外侧的端部的部分上且朝上侧向前侧倾斜的第一倾斜部32d；以及位于比该第一倾斜部32d靠近车宽方向内侧且朝上侧向前侧倾斜的第二倾斜部32e。第二倾斜部32e包括倾斜角彼此不同的上侧倾斜部32f及下侧倾斜部32g。上侧倾斜部32f的相对于水平的锐角侧的倾斜角θ2设定为小于下侧倾斜部32g的相对于水平的锐角侧的倾斜角θ3。又，第二倾斜部32e（上侧倾斜部32f及下侧倾斜部32g）的相对于水平的锐角侧的倾斜角θ2、θ3设定为小于第一倾斜部32d的相对于水平的锐角侧的倾斜角θ1。本实施形态中，第二倾斜部32e位于比前轮3的车宽方向中央靠近车宽方向内侧。

又，本实施形态中，倾斜角度从第一倾斜部32d到第二倾斜部32e连续变化。即，突出部32c的汽车前表面侧的端面（第一倾斜部32d及第二倾斜部32e）朝上侧向汽车前侧倾斜，且设定为相对于水平的锐角侧的倾斜角随着向车宽方向内侧而变小。

与第一倾斜部32d及第二倾斜部32e接触的行驶风分别越过第一倾斜部32d及第二倾斜部32e朝向后侧。即，与第一倾斜部32d及第二倾斜部32e接触的行驶风分别沿着第一倾斜部32d及第二倾斜部32e向下侧流动之后，通过突出部32c的下侧朝向后侧。

藉由前保险杠6的车宽方向的端部上的拐角部6a的弧形状，与突出部32c的前侧的端面（第一倾斜部32d及第二倾斜部32e）接触的行驶风在该接触之前，朝后侧且车宽方向外侧流动。藉此，藉由第二倾斜部32e位于比前轮3的车宽方向中央靠近车宽方向内侧，与第二倾斜部32e接触的行驶风在越过第二倾斜部32e后，基本上与前轮3的车宽方向中央部分接触（参照箭头F2示出的行驶风的流动）。

另一方面，比接触第二倾斜部32e的行驶风靠近车宽方向外侧流动并与第一倾斜部32d接触的行驶风也在该接触之前，朝后侧且车宽方向外侧流动。藉此，与第一倾斜部32d接触的行驶风在越过第一倾斜部32d后，基本上与前轮3的车宽方向外侧部分接触（参照箭头F1示出的行驶风的流动）。

越过倾斜缓于第一倾斜部32d的第二倾斜部32e后与前轮3的车宽方向中央部分接触的行驶风的流速比越过第一倾斜部32d后与前轮3的车宽方向外侧部分接触的行驶风的流速快。其结果是，在比导流板30的突出部32c的下端靠近下侧且越过第一倾斜部32d及第二倾斜部32e的行驶风与前轮3接触的高度位置（例如突出部32c的下端与地面之间的中央附近的高度位置）上，位于前轮3（此处为左侧的前轮3）的车宽方向中央部分稍前处的中央空间部的气压比位于该前轮3的车宽方向外侧部分稍前处的外侧空间部的气压高。

图7A示出了在本实施形态中，在比导流板30的突出部32c的下端靠近下侧且越过第一倾斜部32d及第二倾斜部32e的行驶风与前轮3接触的高度位置上的、前轮3稍前处的空间部的车宽方向（前轮3的宽度方向）的气压分布概况和汽车1前进行驶时产生的行驶风的流动。又，图7B示出了在代替导流板30而使用具有沿上下方向延伸的壁部的导流板（参照专利文献1）的以往例中，在比该导流板的壁部的下端靠近下侧且越过该壁部的行驶风与前轮3接触的高度位置上的、前轮3稍前处的空间部的车宽方向的气压分布概况和汽车1前进行驶时产生的行驶风的流动。图7A及图7B中，气压分布的箭头长度越长表示气压越高。又，图7A及图7B中，白色箭头表示行驶风的流动。

上述以往例中，相对于导流板的壁部通过车宽方向外侧的行驶风与前轮3的车宽方向外侧部分接触，因此如图7B所示在比导流板的壁部的下端靠近下侧且越过该壁部的行驶风与前轮3接触的高度位置上，外侧空间部的气压比中央空间部的气压高。当形成这样的气压分布时，行驶风避开外侧空间部，以离开外侧空间部的形式朝后侧且车宽方向外侧流动。像这样流动的行驶风不沿着前轮3的车宽方向外侧的端面而是离开该端面向后侧流动。因此，以往例的导流板中，在前轮3的车宽方向外侧的端面附近容易产生剥离流（涡流）。

相对于此，本实施形态中，如图7A所示在比导流板30的突出部32c的下端靠近下侧且越过第一倾斜部32d及第二倾斜部32e的行驶风与前轮3接触的高度位置上，外侧空间部的气压比中央空间部的气压低。当形成这样的气压分布时，行驶风容易避开气压较高的中央空间部而流向气压较低的外侧空间部，因此在前轮3前侧的空间部，以从中央空间部侧朝向外侧空间部侧的形式朝后侧且车宽方向外侧流动。从该中央空间部侧朝外侧空间部侧流动的行驶风沿着前轮3的车宽方向外侧的端面向后侧流动。因此，在前轮3的车宽方向外侧的端面附近难以生成剥离流（涡流），因而能降低汽车1的空气阻力。另外，本实施形态中，位于前轮3的车宽方向内侧部分稍前处的内侧空间部的气压也比中央空间部的气压低，但也可以是内侧空间部的气压比中央空间部的气压高。

图8示出了对如下气压分布进行测量得到的结果，即、本实施形态中在比导流板30的突出部32c的下端靠近下侧且越过第一倾斜部32d及第二倾斜部32e的行驶风与前轮3接触的高度位置（此处为突出部32c的下端与地面之间的中央的高度位置）上的、前轮3稍前处的空间部的车宽方向的气压分布和上述以往例中在比导流板的壁部的下端靠近下侧且越过该壁部的行驶风与前轮3接触的高度位置（此处为上述壁部的下端与地面之间的中央的高度位置）上的、前轮3稍前处的空间部的车宽方向的气压分布。测量时汽车的速度均为100km/h。可知该测量的结果与图7A及图7B示出的气压分布概况各大致相同。另外，与以往例相比本实施形态基本上气压较高，这是因为在以往例中行驶风的流速因壁部而相当大地降低，相对于此在本实施形态中行驶风容易越过第一倾斜部32d及第二倾斜部32e而不会如以往例那样使行驶风的流速降低。

因此，本实施形态中，突出部32c的第二倾斜部32e（上侧倾斜部32f及下侧倾斜部32g）的上述倾斜角θ2、θ3小于第一倾斜部32d的上述倾斜角θ1，因此在比导流板30的突出部32c的下端靠近下侧且越过第一倾斜部32d及第二倾斜部32e的行驶风与前轮3接触的高度位置上，外侧空间部的气压比中央空间部的气压低。其结果是，在前轮3前侧的空间部，行驶风以从中央空间部侧朝向外侧空间部侧的形式朝后侧且车宽方向外侧流动，从该中央空间部侧朝外侧空间部侧流动的行驶风沿着前轮3的车宽方向外侧的端面流动。因此，能降低汽车1的空气阻力。

本发明不限于上述实施形态，在不偏离权利要求书的主旨的范围内可以代用。

上述实施形态仅为例示，不应限制性地理解本发明的范围。本发明的范围由权利要求书定义，隶属权利要求书的等同范围内的变形、变更等均包含在本发明的范围内。

工业应用性：

本发明对在汽车的比前轮轮罩靠近前方的下表面具备与前轮的前方隔开间隔地安装的导流板的汽车的导流板结构有用。

Claims (4)

1.一种汽车的导流板结构，其特征在于，

是在汽车的比前轮轮罩靠近前方的下表面具备与前轮的前方隔开间隔地安装的导流板的汽车的导流板结构；

在所述导流板的下表面设置有向下侧突出且在汽车前侧的端面与所述汽车前进行驶时产生的行驶风接触的突出部；

所述突出部的汽车前侧的端面包括：设置在包含该端面的车宽方向外侧的端部的部分上且朝上侧向汽车前侧倾斜的第一倾斜部；以及位于比该第一倾斜部靠近车宽方向内侧处且朝上侧向汽车前侧倾斜的第二倾斜部；

所述第二倾斜部的相对于水平的锐角侧的倾斜角设定为小于所述第一倾斜部的相对于水平的锐角侧的倾斜角；

所述导流板具备上侧构件及固定于该上侧构件且设置有所述突出部的下侧构件。

2.根据权利要求1所述的汽车的导流板结构，其特征在于，

所述第二倾斜部位于比所述前轮的车宽方向中央靠近车宽方向内侧处。

3.根据权利要求2所述的汽车的导流板结构，其特征在于，

所述导流板安装于所述汽车的前保险杠的车宽方向的端部上的拐角部的下表面；

从所述汽车的底面观察，所述拐角部形成为越向车宽方向外侧越位于汽车后侧的弧形状。

4.一种汽车的导流板结构，其特征在于，

是在汽车的比前轮轮罩靠近前方的下表面具备与前轮的前方隔开间隔地安装的导流板的汽车的导流板结构；

在所述导流板的下表面设置有向下侧突出且在汽车前侧的端面与所述汽车前进行驶时产生的行驶风接触的突出部；

所述突出部的靠汽车前侧的端面朝上侧向汽车前侧倾斜，且设定为相对于水平的锐角侧的倾斜角随着向车宽方向内侧而变小；

所述导流板具备上侧构件及固定于该上侧构件且设置有所述突出部的下侧构件。

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