CN114222697A - 具有车轮整流罩的汽车 - Google Patents

Abstract

一种汽车(1)，具有：两个前轮(2)；两个后轮(3)；主体(4)，其具有各自在内部容纳对应的前轮(2)的两个前轮舱(5)以及各自在内部容纳对应的后轮(3)的两个后轮舱(6)；以及两个盖板(7，8)，它们各自设置在对应的轮舱(5，6)的区域中，以封闭轮舱(5，6)。每个盖板(7，8)都在主体(4)上被安装为可在盖板(7，8)和主体(4)完全平齐的收缩位置与盖板(7，8)至少部分地和主体(4)间隔开的扩张位置之间移动。设置有两个致动装置(9)，它们各自耦合至对应的盖板(7，8)，以使盖板(7，8)在收缩位置与扩张位置之间移动。

Description

具有车轮整流罩的汽车

相关申请的交叉引用

本专利申请要求2019年12月5日提交的意大利专利申请第102019000023112号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种具有车轮整流罩的汽车。

背景技术

在高速下(即，当在高速公路上驾驶时)，汽车所吸收的能量的最大部分取决于克服气动阻力的需求；因此，为了减少(燃料或电力的)消耗并因此增大(在汽车启动时所存储的相同的燃料或电力量的情况下的)自主性，需要减小汽车的气动阻力。

为了减小汽车的气动阻力，有利的是封闭轮舱(例如在专利US2128686A中那样)，以使车轮的旋转不会与在侧面扫掠车身的气流相干扰。然而，虽然通过相应的可移除式盖板(从而可以更换轮胎)来封闭后轮舱不会产生负面后果，但是通过相应的可移除式盖板(从而可以更换轮胎)来封闭前轮舱会产生负面后果，因为这会显著地减小前轮距(即，前轮外侧之间的距离)。换句话说，前轮需要能够进行枢转，从而允许车辆进行转向(前轮通常具有在转向时突出到汽车外轮廓之外的尺寸)，因此前轮需要适当地与相应的盖板分隔开(因此减小了前轮距)以确保前轮枢转所需的空间；然而，减小前轮距显著地影响了汽车的动态性能并且减小了前行李箱中的可用空间。

专利申请US2019210657A1、US2013096781A1和US2012013113A1公开了一种借助于相应的盖板使前轮舱具有整流罩的汽车，这些盖板可进行移动，从而在前轮需要转向时向外扩张。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有前轮整流罩的汽车，其具有减小的气动阻力，同时不会影响动态性能和前行李箱中的可用空间。

根据本发明，提供了一种根据所附权利要求所述的具有前轮整流罩的汽车。

所附权利要求描述了本发明的优选实施方式并且形成说明书的主要部分。

附图说明

现在将参照示出了本发明的非限制性实施方式的附图来描述本发明，其中：

图1是根据本发明的设置有前轮整流罩的汽车的示意性平面图；

图2是图1的汽车在前轮略微向左转动的情况下的示意性平面图；

图3是图1的汽车在前轮极大程度地向左转动的情况下的示意性平面图；

图4是图1的汽车在轮舱盖板处于适当位置的情况下的示意性侧视图；

图5是图1的汽车在没有轮舱盖板的情况下的示意性侧视图；

图6是图1的汽车所使用的气动致动器的示意图。

具体实施方式

在图1中，附图标记1整体上表示汽车。

汽车1包括对两个前轮2(从动轮)和两个后轮3(驱动轮)进行支撑的框架；根据替代实施方式，前轮2也可以是(除了后轮3之外的)驱动轮或者可以仅有前轮2是驱动轮(代替后轮3)。框架由主体4覆盖，该主体限定了设置在前轮2与后轮3之间的乘员舱；乘员舱设置有两个以上的座椅，其各自被设计为容纳相应的乘员。前轮2是转向轮，即，被安装为围绕相应的竖直枢转轴线进行枢转以改变它们的转向角(因此允许汽车1改变方向)，例如如图2(其中转向角较小)和图3(其中转向角较大)所示。后轮3不是转向轮，即它们始终具有零转向角。

在前部位置中存在内燃机，其提供力矩，该力矩通过传动系被传递至后轮3(驱动轮)。

根据图6，在两个前轮2的区域中，主体4具有两个前轮舱5，它们各自在内部容纳对应的前轮2；类似地，在两个后轮3的区域中，主体4具有两个后轮舱6，它们各自在内部容纳对应的后轮3。

根据图5，设置有两个后盖板7(仅在图5中示出了其中一个)，它们被安装为在后轮舱6的区域中与主体4平齐，从而封闭(覆盖)后轮舱6。换句话说，每个后盖板7都与主体4平齐，从而对相应的后轮舱6的外侧进行封闭(覆盖、整流)。显然，每个后盖板7都可(容易地)进行移除，从而允许在轮胎需要更换或进行维护时访问对应的后轮3。根据一个优选实施方式，两个后盖板7是刚性的，即，它们不可变形(例如，它们由铝、塑料材料或复合材料制成)，并且被固定至主体4，从而在使用中不会相对于主体4进行任何运动。

根据图5，设置有两个前盖板8(仅在图5中示出了其中一个)，它们在常规情况下被安装为在前轮舱5的区域中与主体4平齐，从而对前轮舱5进行封闭(覆盖、整流)。换句话说，每个前盖板8在常规情况下都与主体4平齐，从而对相应的前轮舱5的外侧进行封闭(覆盖、整流)。显然，每个前盖板8都可(容易地)进行移除，从而允许在轮胎需要更换或进行维护时访问对应的前轮2。

根据图1、2和3，每个前盖板8都在主体4上被安装为可在前盖板8和主体4完全平齐的收缩位置(在图1和2中示出)与前盖板8至少部分地和主体4间隔开的扩张位置(在图3中示出)之间移动。设置有两个致动装置9，它们各自耦合至对应的前盖板8，以使前盖板8在收缩位置(在图1和2中示出)与扩张位置(在图3中示出)之间移动。

换句话说，前盖板8向外移动(从收缩位置到扩张位置)，以允许前轮2进行转向。

根据图1、2和3，设置有控制单元10，其被构造为检测前轮2的转向角并且基于前轮2的转向角使前盖板8在收缩位置与扩张位置之间移动。特别地，控制单元10被构造为在前轮2的转向角超过第一阈值时使前盖板8从收缩位置移动到扩张位置，并且在前轮2的转向角小于第一阈值时使前盖板8从扩张位置移动到收缩位置；显然，控制单元10赋予第一阈值指定的滞后度(甚至在时间方面)，从而避免过于彼此靠近的驱动。

第一阈值优选是较小的但是不等于零(例如，其为2-5°)，即，第一阈值大于0°。事实上，根据图2，前轮2能够在不撞击前盖板8的情况下呈现出较小的转向角(即，小于第一阈值的转向角)。因此，当汽车1在相对较高的速度下行驶时，可以在无需将前盖板8从收缩位置移动到扩张位置的情况下逐渐地改变汽车1行驶的轨迹(通过使前轮2转动较小的转向角)；事实上，当汽车1在相对较高的速度下行驶时，驾驶员通常仅为了施加较小的转向角而转动转向轮，从而不会使汽车1不稳定。

当汽车1在低速下行驶(或者静止不动)时，驾驶员也可以转动转向轮来施加较大的转向角(通常在停车操作期间)，并且在这种情况下前盖板8始终需要从收缩位置移动到扩张位置。

根据一个可行的实施方式，控制单元10被构造为在前轮2的转向角超过第一阈值之后使前盖板8在扩张位置保持指定的时间(例如30-300秒)，除非纵向速度超过第二阈值(例如90-110km/h)。换句话说，如果转向角2超过第一阈值，则控制单元10将前盖板8移动到扩张位置并且直到指定的时间(例如30-300秒)结束为止或者只要纵向速度不超过第二阈值都将前盖板8保持在扩张位置。

根据一个优选的(但是非限制性的)实施方式，控制单元10被构造为在前轮2的转向角超过第一阈值时始终将两个前盖板8从收缩位置移动到扩张位置(如图3所示)；事实上，虽然位于弯道内侧的前轮2(图3中的左前轮2)倾向于在前部离开前轮舱5，但是位于弯道外侧的前轮2(图3中的右前轮2)倾向于在后部离开前轮舱5。

根据一个优选的(但是非限制性的)实施方式，每个前盖板8都具有永久连接至主体4(即，铰接至主体4)的前部以及可相对于主体4移动的后部；每个致动装置9都耦合至对应的前盖板8的后部并且被设计为使后部远离或靠近主体4移动。

根据一个优选的(但是非限制性的)实施方式，每个前盖板8都由可变形材料制成；特别地，每个前盖板8都由织物材料制成。根据一个替代实施方式，两个前盖板8是刚性的，即，它们不可变形(例如，它们由铝、塑料材料或复合材料制成)。

根据一个优选的(但是非限制性的)实施方式，每个致动装置9都在常规情况下进行扩张，从而在没有电源的情况下将前盖板8置于扩张位置。以这种方式，在致动装置9故障的情况下，对应的前盖板8自动将其自身置于扩张位置，这是“最安全的”位置(因为允许前轮2的最大转向角)。

根据一个优选的(但是非限制性的)实施方式，每个致动装置9都是气动致动装置。特别地，根据图6，每个致动装置9都包括可变形体11，其在经受大气压力时扩张、增大其尺寸并且在经受真空时收缩、减小其尺寸；此外，每个致动装置9都包括被设计为产生真空的真空源12以及被设计为将可变形体11交替地连接至真空源12或大气压力并且通过管道14与可变形体11连接的气动选择器13。

根据一个优选的(但是非限制性的)实施方式，每个可变形体11都包括海绵状材料15以及在内部容纳海绵状材料15的密封袋16；当密封袋16处于大气压力下时海绵状材料15具有其最大尺寸(如图6所示)，而在密封袋16处于真空下时作用在密封袋16的外壁上的大气压力的气动推力将海绵状材料15压缩到其最小尺寸(没有示出)。

根据一个优选的(但是非限制性的)实施方式，两个致动装置9共用气动选择器13和真空源12；即，存在单独的一个气动选择器13和单独的一个真空源12，它们是两个致动装置9共有的(因此始终一起以相同的方式进行驱动)。

在附图所示的实施方式中，仅有前轮2是转向轮，因此两个后轮3不是转向轮；因此，封闭后轮舱6的两个后盖板7是固定的(即，是不可动的)，而封闭前轮舱5的两个前盖板8可在收缩位置与扩张位置之间移动。根据此处没有示出的一个替代实施方式，后轮3也是(除了前轮2之外的)转向轮；在这种情况下，封闭后轮舱6的两个后盖板7可以在后轮3的最大转向角较小的情况下是固定的(即，是不可动的)或者它们可以在收缩位置与扩张位置之间移动(类似于前盖板8)。

本文所述的实施方式可以彼此结合，但是不会因此而超过本发明的保护范围。

上文所述的汽车1具有多种优点。

首先，上文所述的汽车1的特征在于前轮2的整流罩(前轮因此被前盖板8罩住)，以提高气动效率(即，减小阻力系数)。

此外，上文所述的汽车1具有标准前轮距(即，前轮2的外侧之间的距离)，其不会由于存在罩住前轮2的前盖板8而受到影响；这归因于前盖板8可在收缩位置与扩张位置之间移动，即，向外移动，以允许前轮2进行转动。

前盖板8(尤其是在它们由织物等等制成时)和致动装置9(尤其是在它们使用真空来产生运动时)具有非常小的总重量。

最后，上文所述的汽车1制造简单且经济，因为前盖板8(尤其是在它们由织物等等制成时)和致动装置9(尤其是在它们使用真空来产生运动时)具有相对较低的成本。

附图标记列表

1 汽车

2 前轮

3 后轮

4 主体

5 前轮舱

6 后轮舱

7 后盖板

8 前盖板

9 致动装置

10 控制单元

11 可变形体

12 真空源

13 气动选择器

14 管道

15 海绵状材料

16 密封袋

Claims (13)

1.一种汽车(1)，其包括：

两个前轮(2)；

两个后轮(3)；

主体(4)，其具有各自在内部容纳对应的前轮(2)的两个前轮舱(5)以及各自在内部容纳对应的后轮(3)的两个后轮舱(6)；

至少两个盖板(7，8)，它们各自设置在对应的前轮舱(5)和后轮舱(6)的区域中以封闭所述前轮舱(5)和所述后轮舱(6)，并且在所述主体(4)上被安装为能够在所述盖板(7，8)和所述主体(4)完全平齐的收缩位置与所述盖板(7，8)至少部分地和所述主体(4)间隔开的扩张位置之间移动；以及

两个致动装置(9)，它们各自耦合至对应的盖板(7，8)，以使所述盖板(7，8)在所述收缩位置与所述扩张位置之间移动，

所述汽车(1)的特征在于，每个致动装置(9)都是气动装置并且包括：

可变形体(11)，其在经受大气压力时扩张、增大其尺寸并且在经受真空时收缩、减小其尺寸；

真空源(12)，其被设计为产生真空；以及

气动选择器(13)，其被设计为将所述可变形体(11)交替地连接至所述真空源(12)或大气压力。

2.根据权利要求1所述的汽车(1)，其包括控制单元(10)，其被构造为检测对应的车轮(2、3)的转向角并且基于对应的车轮(2、3)的所述转向角使所述盖板(7，8)在所述收缩位置与所述扩张位置之间移动。

3.根据权利要求2所述的汽车(1)，其中，所述控制单元(10)被构造为在对应的车轮(2、3)的所述转向角超过第一阈值时使所述盖板(7，8)从所述收缩位置移动到所述扩张位置，并且在所述转向角(2，3)小于所述第一阈值时使所述盖板(7，8)从所述扩张位置移动到所述收缩位置。

4.根据权利要求3所述的汽车(1)，其中，所述第一阈值大于0°，特别是大于2°。

5.根据权利要求3或4所述的汽车(1)，其中，所述控制单元(10)被构造为在对应的车轮(2、3)的所述转向角超过所述第一阈值之后使所述盖板(7，8)在所述扩张位置保持指定的时间，除非纵向速度超过第二阈值。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的汽车(1)，其中，每个所述盖板(7，8)都具有与所述主体(4)永久连接的前部。

7.根据权利要求6所述的汽车(1)，其中，每个所述致动装置(9)都耦合至对应的盖板(7，8)的后部并且被设计为使所述后部远离或靠近所述主体(4)移动。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的汽车(1)，其中，每个所述盖板(7，8)都由可变形材料制成。

9.根据权利要求8所述的汽车(1)，其中，每个所述盖板(7，8)都由织物材料制成。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的汽车(1)，其中，每个所述致动装置(9)在常规情况下是扩张的，从而在没有电源的情况下将对应的盖板(7，8)置于所述扩张位置。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的汽车(1)，其中，每个所述可变形体(11)都包括：

海绵状材料(15)；以及

密封袋(16)，其在内部容纳所述海绵状材料(15)。

12.根据权利要求11所述的汽车(1)，其中，当所述密封袋(16)处于大气压力下时所述海绵状材料(15)具有其最大尺寸，而在所述密封袋(16)处于真空下时作用在所述密封袋(16)的外壁上的大气压力的气动推力将所述海绵状材料(15)压缩到其最小尺寸。

13.根据权利要求1-12中任一项所述的汽车(1)，其中，两个所述致动装置(9)共用气动选择器(13)和真空源(12)，使得存在单独的一个气动选择器(13)和单独的一个真空源(12)，它们是两个所述致动装置(9)共有的，因此它们始终一起以相同的方式进行驱动。

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