CN114340955A - 机动车的挡板模块、尤其是车轮罩挡板模块、车底挡板模块或侧门槛挡板模块以及机动车 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机动车(10)的一种挡板模块(1)、尤其是车轮罩挡板模块、车底挡板模块或侧门槛挡板模块的挡板模块,所述挡板模块(1)具有至少一个挡板件(2),所述挡板件具有内侧面和外侧面,其中所述内侧面被构造用于在装配状态中指向机动车车身,并且所述外侧面被构造用于在装配状态中指向周围环境。所述挡板件能够与机动车车身连接。所述挡板件被制作为至少双壁的结构并且具有在装配状态中指向机动车车身的内壁以及在装配状态中指向周围环境的外壁,所述内壁和外壁至少一同限定至少一条流动通道(23),所述流动通道能够由环境空气从流入口到流出口贯穿流过。在所述流动通道中如此布置了至少一个过滤元件(3),使得从流入口朝流出口流动的空气在所述过滤元件的旁边流过或者贯穿流过所述过滤元件。所述过滤元件具有至少一个过滤介质(31),所述过滤介质沿着具有流动通道的总长的至少25%、优选流动通道的总长的至少50%的纵向延伸度处于所述内壁和/或外壁的区域中。
Description
技术领域
本发明涉及一种挡板模块、尤其是车轮罩挡板模块、车底挡板模块或侧门槛挡板模块,所述挡板模块用于机动车、尤其不限于此地用于道路车辆、例如轿车、公共汽车、载货车,或者涉及轨道车辆、尤其是动车组或机车,其具有用于净化环境空气的装置,所述装置尤其被构造用于分离灰尘、尤其是细小灰尘和/或气体。此外,本发明涉及所述机动车本身。
背景技术
由于不断进展的城市化,首先在人口聚集中心存在的问题是,由于工业废气、道路交通和私人炉灶产生的环境空气首先在不利的天气条件下(无雨、逆温、低风速、在高空层之间无空气交换)可能超过针对微尘和/或气体、比如臭氧、NOx、CO的极限值若干倍。
一种在现有技术中已经记载的方法是,将本来存在的车辆保有量(例如在德国在2014年大约四千四百万辆,在中国大于一亿零六百万辆)作为可移动的环境空气净化器。
近来,与交通相关的排放问题还由于以下情况而变得更加严重,即:对于特定的机动车类别、特别是柴油轿车来说要求在空气污染特别严重的地区中禁行;但是这首先不局限于此是因为其PM 2.5和PM 10颗粒排放物(根据DIN EN 12341的意义上的细小灰尘)。
由现有技术中已知各种不同的方法,以用于将车辆用作环境空气净化器。
由EP 1 837 066 A2已知一种具有细小灰尘抽吸设备的机动车,该机动车在其车底上的不同位置上、尤其在制动器、侧门槛以及前部和后部区域中具有呈入口漏斗的形式的抽吸口,所述抽吸口流体地并且经过过滤地与中央的负压源连接,该负压源布置在车底区域中。这是在设备方面非常耗费的解决方案。
此外,由DE 10 2016 200 936 A1已知一种具有超细灰尘收集装置的机动车,该机动车在后车轮后面的区域内具有用于引导来自后随区域的空气引导结构,该空气引导结构部分地被集成到机动车的后保险杠中。通过所述空气导引结构来形成流动空间,在该流动空间中布置了未详细描述的过滤元件。此外,在流动通道中能够设置风扇,以便在被动的通流不充分时确保空气循环。
在这方面的缺点是,在那里所公开的过滤装置被安装在车辆的外部并且因此妨碍了车辆的外观。这对于大多数车辆客户来说是不可接受的。此外,由于环境空气净化器的部分地自由伸出的组成部分而不能满足对行人安全性的严格要求。最后,已知的环境空气净化器也具有功能上的缺点,因为所提供的过滤面积小并且能净化的空气量因此同样小。
虽然由WO 2004080740 A1已知一种过滤解决方案,该过滤解决方案以不损害车辆的轮廓的方式被集成到车辆结构中,但是这种过滤解决方案具有严重的功能缺点。在那里,在车轮罩和/或防溅拦板(Spritzlappen)的区域中设置了过滤垫,所述过滤垫在车辆运行时未受保护地暴露于由车轮引起的直接的湿气和烂泥灰浆,由此在最短的时间内过滤作用受到严重损害。此外,在那里提出的过滤垫由于非常小的压力降而实际上几乎未被贯穿流过,因而仅仅非常少的空气有害物质能够被分离。
发明内容
以此为出发点,本发明的任务在于,提供一种改进的挡板模块,该挡板模块具有用于对环境空气进行净化的装置,所述装置在装配状态中尽可能看不见地被集成到机动车中并且在此在设备方面坚固地构造并且能够对尽可能大的空气量进行净化。
该任务通过一种具有独立权利要求1的特征的挡板模块并且通过一种具有权利要求19的特征的机动车来解决。
根据第一种实施方式,本发明涉及机动车的一种挡板模块、尤其是车轮罩挡板模块、车底挡板模块或侧门槛挡板模块。所述挡板模块包括至少一个挡板件,所述挡板件具有内侧面和外侧面,其中所述内侧面被构造用于在装配状态中指向机动车车身,并且所述外侧面被构造用于在装配状态中指向周围环境。所述挡板件能够与机动车车身相连接。该挡板件被制作成至少双壁的结构并且具有在装配状态中指向机动车车身的内壁以及在装配状态中指向周围环境的外壁。在此,所述内壁和外壁至少一同限定了流动通道,该流动通道能够由环境空气从流入口朝流出口贯穿流过。在所述流动通道中如此布置了至少一个过滤元件,使得从流入口朝流出口流动的空气在所述过滤元件的旁边流过或贯穿流过所述过滤元件。所述过滤元件具有至少一个过滤介质,所述过滤介质沿着具有流动通道的总长的至少25%、优选流动通道的总长的至少50%的纵向延伸度处于至少内壁和/或外壁的区域中。在一些优选的实施方式中,所述过滤介质甚至在具有流动通道的整个长度的70%以上或者甚至80%以上的纵向延伸度的范围内延伸。此外,在一些实施方式中,所述过滤介质能够不仅处于内壁上而且处于外壁上。
本发明不限于车轮罩挡板模块、车底挡板模块和侧门槛挡板模块,而且也包括来自机动车的外部区域的其它挡板模块。以下实施方式也是可能的,在所述实施方式中一个挡板模块具有至少两个挡板构件;例如,能够提供组合式的车底-车轮罩-挡板模块。
在这点上概念“在…的区域中”应该理解如下,即:这不仅包括过滤介质的紧挨着在内壁和/或外壁上的布置而且包括过滤介质的直接邻近内壁和/或外壁的布置。概念“纵向延伸度”应该参照流动通道的通流来理解,并且如果所述挡板件具有弯曲的流动通道,那也能够描述弯曲的轨迹。根据本发明,所述过滤元件的过滤介质能够将流入口(未处理侧)与流出口(净化侧)分开或仅仅被溢流而过。如果所述过滤介质应该仅仅被溢流而过,则其以适宜的方式如此布置,使得其处于所述流动通道中。这具有的优点是,所述流动通道将流入口贯通地与流出口连接起来,这有助于非常小的压力损失。恰好如果所述过滤介质仅仅被溢流而过,则特别有利的是,环境空气与过滤介质具有尽可能长的接触时间;这正好通过所述过滤介质的沿着流动通道的总长的至少25%的、按照本发明设置的延伸度来实现。
特别优选的是,所述挡板模块被构造为扁平的结构,其中“扁平”意味着,其沿着厚度方向的延伸度比其沿着其它空间方向的尺寸小得多。因此,例如所述挡板构件的厚度能够比其沿着长度方向的延伸度小了35至005倍、优选小了40至80倍。
所述流动通道的宽度在此能够处于5 mm至100 mm的范围内、优选处于20 mm与60mm的范围内。在此应该解决一个目标冲突,其中一方面争取达到尽可能小的压力损失,并且另一方面争取达到所述挡板模块的尽可能小的结构高度。在20 mm至60 mm宽度的数值中,看到所述两个参数的良好的折衷。
通过所提出的挡板模块实现了最佳的结构空间利用,因为通过所述挡板件的双壁的结构方式,在机动车中迄今为止未被利用的结构空间能够被用于安置过滤功能。因此,在机动车中,经常在车轮罩外壳和/或车底挡板的后面存在空腔,这些空腔迄今填充有隔音材料(声学效果)。根据本发明,所述过滤元件连同其过滤介质同样满足了降噪功能,从而在某些情况下能够放弃附加的隔音材料,并且因此提供迄今为止用隔音材料填充的空腔来作为用于构造流动通道的结构空间。于是因此可以在所述挡板件中安置尽可能大面积的过滤材料,从而由此即使在高的体积流量的情况下也能够实现相对较小的压力损失。在一种最简单的实施方式中,所述流动通道仅仅被动地被贯穿流过,其中在此仅仅将在机动车上存在的压力水平考虑作为用于进行穿流的驱动力。
尤其在将所述挡板件构造为车轮罩挡板的情况下存在的优点是,车辆排放物能够在以下位置处“被截获”,在所述位置处与有害物质的环境空气浓度相比存在着提高了多倍的有害物质浓度。因此,在0°与45°之间的角度范围内沿着行驶方向在机动车的车轮支承面的后面的对于PM 2.5而言的有害物质浓度比环境空气浓度高出3至6倍(所谓的“尾流系数”)。如果环境空气能够紧挨着在这样的“有害物质热点”处被净化,则其具有的优点是,用设备上比较容易且坚固地构造的装置能够实现非常高的分离率。所述作为车轮罩挡板来构成的挡板件具有以下曲率,所述曲率与车轮拱罩的在机动车上的装配状态中的曲率相对应。
已经出人意料地发现并且借助于模型计算验证了:装备有这样的挡板模块的机动车能够就直接的车辆排放而言平衡地被认为是零排放车辆。作为替代方案,能够考虑所述挡板模块的以下实施方式,在所述实施方式中仅仅对内燃机的细小灰尘排放进行补偿。
模型计算所基于的典型的轿车具有以下的与行驶里程相关的PM 2.5排放:
废气:2.4 mg/km
直接排放量(废气+轮胎脱落物+制动器脱落物+道路脱落物):22.9 mg/km
总排放量(直接排放量+间接排放量(附着在路面上的污染物的扬尘)):69.9 mg/km
因为有害物质减少首先在城市交通环境中是令人感兴趣的,在所述城市交通环境中众所周知的是交通特别密集并且空气质量特别差,所以为车辆的行驶速度假设平均13km/h的速度,这例如对于密集的市内交通和/或送货车辆来说是一个现实的数值。根据前面提到的与行驶里程相关的排放量和行驶速度可以计算出与时间相关的排放量(mg/h)。
此外,所述模型计算以50μg/m3的典型的环境空气浓度(PM 2.5)为出发点并且为紧挨着与车轮罩邻接的区域假设高了倍数5.6的浓度提高,从而在分离的位置处有效地存在280μg/m3的PM 2.5浓度。
对于在所述挡板件中所使用的过滤元件的此外假设的80%的PM 2.5分离效率来说,每个车轮罩的体积流量(在用按本发明的过滤性的挡板模块覆盖所有4个车轮罩时)此后以通过过滤元件输送的35 m3/h的体积流量可以就此完全补偿通过内燃机引起的PM 2.5排放,而通过332 m3/h的体积流量则已经能够补偿车辆的直接排放。
在一些实施方式中,低于80%、例如50%的PM 2.5的分离度也是可行的。这具有的优点是,由此能够实现更小的压力损失,从而能够实现流经过滤元件的更高的体积流量。在一些应用情况中,特别是当在环境空气中存在非常高的颗粒浓度时,能够用具有较低的PM分离度的过滤介质分离出较高的总颗粒质量。对于每种单个情况来说,这些用于分离度和体积流量的最佳值可以作为极值问题来解决。
这些体积流量是切合实际的,这借助于以下对于能实现的过滤介质面积的估计而产生。
在中级轿车的典型的车轮罩中,在对通过作为挡板件的车轮罩外壳提供的表面进行全面状的加衬时可以安置以下过滤元件,所述过滤元件具有长度为1.6 m并且宽度为0.28 m的尺寸。由此产生每个车轮罩的0.448 m2的端面(展开面)。如果使用打褶的过滤元件,其具有40 mm的折皱高度和5 mm的折皱间距,则每个车轮罩产生7.17 m2的过滤介质面积。作为替代方案,对于10 mm的折皱间距和20 mm的折皱高度来说,能够实现每个车轮罩的1.79 m2的过滤介质面积。
在重型商用车辆的示范性的车轮罩中,在对通过作为挡板件的车轮罩外壳提供的表面进行全面状的加衬时甚至可以安置以下过滤元件,所述过滤元件具有长度为3.3 m且宽度为0.55 m的尺寸。由此产生每个车轮罩的1.815 m2的端面(展开面)。如果使用打褶的过滤元件,其具有40 mm的折皱高度和5 mm的折皱间距,则每个车轮罩产生29 m2的过滤介质面积。作为替代方案,对于10 mm的折皱间距和20 mm的折皱高度来说,能够实现每个车轮罩的7.26 m2的过滤介质面积。
根据一种优选的实施方式,所述过滤介质能够从内壁和/或外壁之一上伸出、优选伸入到所述流动通道中并且/或者给所述流动通道加衬。所述过滤介质在流动通道中的布置在此具有的优点是,保护所述过滤介质以免受有害的环境影响;因此,其尤其不会暴露于由车轮和/或车道引起的烂泥和湿气灰浆。这延长了所述过滤元件的使用寿命并且有助于尽可能长时间地维持过滤介质的分离效率,因为例如防止所述过滤介质的表面被污物“堵塞”。
根据一种同样优选的实施方式,所述挡板件在流动通道中在内壁和/或外壁的的至少其中之一上能够具有导引器件、优选至少一条导轨,在所述导引器件上以能松开的方式固定有至少一个过滤元件。所述导轨优选沿着流动通道的纵向延伸度延伸。所述导轨优选成对地布置并且平行地伸展,从而能够沿着所述流动通道的纵向延伸度来插入过滤元件。所述导轨能够特别优选地一直伸到流入口和/或流出口,从而能够通过所述流入口和/或流出口来实现过滤元件的更换。在此,所述过滤元件的更换能够在机动车上的定期的保养活动的范围内例如以年度节奏来进行。在此,所述作为保养开口起作用的流入口和/或流出口优选如此布置,使得其在挡板模块的在机动车上的装配状态中能够从机动车的下侧面来接近。所述过滤元件能够直接嵌合到导引器件、尤其是导轨中。作为替代方案,所述过滤元件能够具有与导引器件相对应的固定器件,其使得装配成为可能。
所述过滤元件的固定器件例如能够包括法兰或凸缘,所述法兰或凸缘被构造用于嵌合到内壁和/或外壁的导引器件中。所述法兰或凸缘能够在过滤元件的主平面中或平行于该主平面地从所述过滤器元件上伸出。根据过滤元件结构形式,所述法兰区域能够连贯地或中断地(开槽地)构成。这允许进行容易而快速的保养。为了能够确保所述过滤元件能够从保养开口被推入到导轨的整个长度上,必须在所述导轨的宽度与所述法兰的厚度之间设置相应的间隙,从而不会出现过高的摩擦力。
在另一种实施方式中,所述过滤元件的过滤介质能够具有褶皱,所述褶皱具有许多折皱,其中所述折皱从内壁和/或外壁的至少其中之一上伸出、优选伸入到流动通道中。优选所述折皱在装配状态中关于机动车的车轮的旋转轴线相切地延伸。在一种特殊的实施方式中,能够如此选择所述折皱中的至少一部分折皱的切向定向,从而反向于在装配状态中的重力方向来形成折皱谷,在所述折皱谷中能够拦住颗粒状的污物。作为替代方案或补充方案,所述折皱的切向定向能够如此安排,使得这些折皱在向前行驶时逆着机动车的车轮的预先确定的旋转方向倾斜,使得由车轮发出的和/或扬起的颗粒状的污物的一部分能够在一定程度上如通过收集袋那样形状配合地被捕集。
优选所述过滤元件沿着流动通道的纵向延伸度具有许多折皱。
所述过滤元件能够为方形或非方形。“非方形”例如能够是指棱柱形的、圆柱形的、锥形的、截锥形的、单轴或多轴弯曲的本体。
所述过滤元件能够具有被折叠成至少一个过滤波纹管的过滤介质,其中尤其所述过滤元件是扁平过滤元件,其过滤波纹管尤其可变的折皱高度和/或可变的波纹管高度/长度。通过这些措施,刚好在可变的折皱高度与平面中的可变的波纹管尺寸(高度/宽度)的组合中可以获得具有三维复杂的结构的过滤元件,所述三维复杂的结构能够最佳地适配到在挡板件中可供使用的结构空间中。在此,波纹管的其它褶皱类型和/或各个折皱的省略以及可变的折皱高度和切边也是可能的并且是有意义的,如果这有助于使过滤元件最佳地与结构空间相匹配的话。
此外能够规定,所述过滤元件具有多个折皱稳定器件,所述折皱稳定器件支撑着过滤波纹管并且优选相对于彼此以不大于150 mm的横向间距而存在。
通过折皱稳定器件对过滤波纹管进行可选的支撑,这尤其在所述按本发明的挡板模块暴露于具有基本上与行驶速度相对应的迎流速度的直接迎流并且/或者应当运送非常高的体积流量的情况下考虑到了两个不同的问题:首先如此布置的过滤元件获得高的动压,并且其次所述过滤元件不仅由于降水而且由于在例如通过高压清洗机清洁车辆时的作用而经受潮湿影响。
令人惊讶的是,上述挑战可以通过折皱稳定器件以150 mm的最大间距对过滤波纹管的折皱进行的支撑而灵巧地得以解决,使得所述过滤元件不仅无损坏地经得住以例如180 km/h,优选> 200 km/h的Vmax进行的迎流,而且通过高压清洗机进行的外部的清洁作用也不会起到损害作用。在没有有效的折皱稳定器件的情况下,可能出现折皱的堆叠、也就是说折皱间隙的封闭,这导致过滤面的突然的失去并且由此直接导致通流阻力的相应的提高并且由此导致体积流量的相应的下降。
所述折皱稳定器件的侧向间距的不大于150 mm的范围能够有利地朝下如此受到限制,使得所述间距优选大于15 mm、优选大于30 mm,因为否则会存在被折皱稳定器件覆盖的过滤波纹管区域和能自由穿流的区域的不利的比例。
实现这种功能的各种折皱稳定器件是可行的。
在一种特殊的实施方式中能够规定,所述折皱稳定器件分别相互平行地、优选沿着折皱横向方向伸展。当然,其他角度定向也是可能的、例如对角线定向。也能够设置两组折皱稳定器件,它们分别平行地伸展并且交叉。
平行的伸展具有这样的优点,即:在过滤元件生产中可以通过连续的生产过程没有问题地实现这种伸展。此外,所述折褶稳定器件的沿着折皱横向方向的布置是特别有利的,因为在此实现了在两个相邻的折皱之间的尽可能小的支撑长度,这实现了特别有效的折皱支撑。
在另一种实施方式中能够规定,所述折皱稳定器件至少处于过滤元件的净化空气侧上、优选额外地处于过滤元件的未处理空气侧上。
通过这种至少在净化侧上的布置来可靠地防止所述折皱在上述机械负荷下发生堆叠。额外地在未处理侧上的布置进一步提高负荷能力,其中不过通过在净化侧的折皱稳定器件来提供对过滤元件刚度的更大的贡献。
此外能够规定,所述过滤介质具有至少1 Nm2、优选至少2 Nm2的固有弯曲刚度。这表示所述过滤介质的固有的抗弯刚度,也就是说在未经处理的,也就是未折叠的状态中。
所述过滤元件能够有利地具有至少1 m2、优选至少2 m2、最优选至少4 m2的过滤面积。所述过滤面积能够根据实施方式分配到一个、两个或更多个的单个过滤元件上。
根据又一种另外的实施方式,所述折皱稳定器件能够包括至少一种内部的折皱稳定器件,其至少部分地嵌合到折皱间隙中、优选填满折皱间隙。所述内部的折皱稳定器件例如能够是连续的粘接条和/或嵌入的稳定梳。“连续的粘接条”在此是指这样的粘接条,其在折叠之前已经被施加到面状的过滤介质上并且由此在折叠之后完全从折皱底部伸展到折皱顶端、也就是说平面连续地构成。作为对此的替代方案或补充方案,能够设置至少一个外部的折皱稳定器件,其至少与各自相邻的折皱顶端连接。所述外部的折皱稳定器件能够具有至少一根至少与折皱顶端连接的粘接条、至少一根至少与折皱顶端连接的线和/或至少一根稳定带或者稳定筋条和/或至少一个支撑格栅。此外,所述外部的折皱稳定器件能够材料配合地与折皱顶端连接,这有助于最佳地将力从折皱顶端导入到外部的折皱稳定器件中。这样的材料配合的连接例如能够通过外部的折皱稳定器件与过滤波纹管、尤其是折皱尖端的焊接来进行、尤其是通过镜面焊接来进行。与内部的折皱稳定器件相反,所述外部的折皱稳定器件的粘接条不是连续的粘接条、而是在表面与折皱顶端连接的粘接条。
所述内部的和/或外部的折皱稳定器件的粘接条能够具有处于0.5 mm至12 mm、优选1 mm至8 mm的范围内的宽度。在一种特殊的实施方式中,所述过滤波纹管的折皱“被折叠到块上”,使得所述折皱间距大致相当于所通过的粘接条(作为内部的折皱稳定器件)的宽度的两倍。作为用于粘接条的材料,例如考虑热熔粘接剂。
作为替代方案或补充方案,所述过滤元件的过滤介质能够具有一条或多条压印线,其优选沿着折皱横向方向来伸展。通过这样的压印线,通过平面惯性矩的提高来额外地提高所述过滤波纹管的折皱的刚度,这额外地有助于防止所述折皱在压力作用下塌陷/堆叠。
在一种特别优选的实施方式中,能够规定,所述过滤元件具有至少15 mbar、优选至少25 mbar的塌陷耐压强度。
此外,所述至少一个过滤元件能够是由过滤介质形成的过滤软管、尤其折叠的过滤软管。这种过滤软管本身是柔性的并且特别好地适合于被安装在长而窄的结构空间中、例如被安装在挡板件的内部空间中。
在又一种另外的实施方式中,所述褶皱能够被构造为3D褶皱,其中所述褶皱的至少一个折皱沿着其折皱纵向延伸具有至少一个可变高度和/或可变角度。通过将所述褶皱构造为3D褶皱这种方式,能够有针对性地以如下方式影响不均匀的、尤其是紊流的、带有强烈涡流的流场,即:能够给所述过滤元件输送尽可能大的含有有害物质的空气量。
在将所述挡板模块构造为车轮罩挡板模块时,所述折皱高度特别是在朝向车轮拱罩的区域中能够比紧挨着处于车轮上方的区域中大,因为由此能够影响可能存在的车轮拱罩-边缘涡流。
作为替代方案或补充方案,所述过滤元件能够具有许多由过滤介质构成的流苏,所述流苏从内壁和/或外壁的至少其中之一上伸出、优选伸入到流动通道中,特别优选在面状的布置方式中是这样。在此,所述过滤元件能够具有支撑板或类似的支撑结构,所述流苏以一端被固定在所述支撑板上,而所述流苏则以另一端自由地伸到空间中。所述流苏能够以形状或材料配合的方式被固定、例如被粘合或被焊接在所述支撑结构上或者与所述支撑结构交织或联结,这类似于高绒毛地毯。这种实施方式尤其适合于以下应用情况,在所述应用情况中所述过滤介质仅仅被溢流而过而不是被穿流而过,但不限于此。
根据又一种另外的同样优选的改进方案,所述挡板模块能够具有至少一个负压源,所述负压源与流动通道的流入口流体地连接,其中所述负压源尤其包括至少一个风扇或鼓风机和/或文丘里管。所述通风机或鼓风机尤其能够具有电驱动马达。
所述风扇或鼓风机能够是轴向地、径向地或对角地工作的流体机械。径向的结构方式的优点能够在于纵长的结构空间上的良好的可集成性(使得旋转的部件能够隐藏地被安装)、在于相对较大的最大压力以及其良好的能效。相对于此,轴向机器具有的优点是,能够实现趋向于较高的体积流量,然而其中略微较小的最大压力与此相对。如果一个通风机或鼓风机不够用,那么为了达到预先确定的体积流量也能够并联或串联地连接两个或更多个通风机或鼓风机。
原则上所述流体连接能够如此进行,使得所述至少一个过滤元件布置在通风机或鼓风机的压力侧或抽吸侧上,其中抽吸侧的布置是优选的,因为这通常引起较低的压力损失。
具有文丘里管的负压源的作用原理如下:负压通过负压源产生,该负压源包括通道,该通道具有沿着主流动方向(在装配状态中机动车的行驶方向)适当地变化的流动横截面,其中能够根据文丘里原理(伯努利方程)产生负压,其中在所述文丘里管中在首先变窄的且接着扩展的通道中产生负压。这种低压被分接并且流体地被输送给流动通道的流入口,从而在所述流动通道的流入口与流出口之间产生压力降,该压力降代表着用于贯穿流过流动通道的驱动力。尤其是机动车的迎面风被导入到所述文丘里管中,从而不必耗费附加的能量来产生负压。流经所述文丘里通道的迎面风尤其在收敛的通道区段(喷嘴)与发散的通道区段(扩散器)之间的过渡区域中产生负压,该负压通过连通连接被输送给流动通道的流入口。迎面风通过出口重又离开所述文丘里管。这样的装置有时也被称为喷射泵。
在特定的实施方式中,所述负压源、尤其是风扇或鼓风机也能够在空间上与挡板件分开,其中应该设置从所述负压源至所述流动通道的流出口的连接管路。因此,尤其能够规定,所述风扇或鼓风机被接纳在侧门槛和/或(尾部)保险杠中或者被接纳在其它显得合适的位置处。
在特定的实施方式中,也能够设置鼓风机或风扇与文丘里管的组合,从而在低行驶速度的情况下所述鼓风机主要承担负压产生并且在较高的行驶速度的情况下能够提供通过文丘里管产生的负压。这具有的优点是,为此不需要辅助能量。
在又一种另外的实施方式中,所述挡板件能够具有至少一面中间壁,所述中间壁在流动通道中伸展并且将所述流动通道分成两个子通道,其中所述中间壁优选被构造为局部透气的结构并且/或者其中所述流动通道具有至少一个转向部、优选具有至少45°的转向角的转向部。通过这种实施方式,能够实现关于角延伸的特别节省位置空间的结构,因为所述流动通道能够通过在一定程度上堆叠的子流动通道来形成。这非常特别地在所述按本发明的挡板模块被构造为车轮罩挡板模块时提供优点,因为由此不仅所述流动通道的流入口而且所述流动通道的流出口都能够布置在车轮的在安装状态下的同一侧上。因此,在一种有利的实施方式中能够规定,所述流入口在装配状态中处于车轮的后面,所述第一子通道沿着外壁的曲面伸展,然后设置了90°转向部,该转向部通入到第二子通道中,所述第二子通道在内部子通道的径向外部沿着相反的方向同样沿着所述曲面来伸展并且最后通入到流出口中。所述流出口能够优选被设置在侧门槛中,其中在所述侧门槛中也能够布置负压源。
根据一种非常特别优选的改进方案来规定,所述挡板模块是车轮罩挡板模块,其中所述流入口在装配状态中处于在机动车的车轮后面的位置上。概念“后面”在此与机动车在向前行驶时的运动相关,因此“后面”是指在行驶方向上的后方。在这个位置处,由于轮胎脱落物和制动器脱落物而出现显著提高的有害物质浓度、尤其是PM 2.5浓度。相对于环境水平,平均起来能够以高了2至6倍的超高水平为出发点。根据经验,这种提高的浓度水平在0°至90°的角度范围内在(从车轮支承点朝车道看的)范围内存在,因此在这个范围内抽取并且净化环境空气是特别重要的。
此外,在所述外壁和/或内壁的延长部中,导流元件能够从外壁和/或内壁延伸出去,该导流元件在装配状态中处于机动车的车轮罩的外部并且反向于车辆竖轴线来延伸。所述导流元件例如能够以烂泥捕集器的形式来制作并且例如由结实的塑料材料构成。概念“反向于车辆竖轴线”是指所述导流元件的在朝向车道表面的方向上的延伸。
对于车轮罩挡板模块来说,尤其在外壁的延长部中的布置提供了这样的优点,即:所述导流元件能引发涡流,通过该涡流能够将靠近车道的富含颗粒的流动区域引导至优选在装配状态中处于导流元件后方的流入口。有意义的是,所述导流元件尽可能地一直延伸至车道表面,因为由此能够使所追求的效果最大化。然而,在此,需要考虑由于负载和/或动态的车轴负载而引起的车辆高度的变化。为了在尽可能多的运行状态中实现最佳的流动影响,所述导流元件能够例如根据机动车的行驶速度或装载状态而在高度上调节。为此,所述导流元件相对于挡板件以沿着车辆竖直方向的自由度得到了支承并且设有合适的驱动装置。
此外,有利的是,所述导流元件作为延长部从内壁上延伸出去,使得所述流入口沿着行驶方向处于导流元件的前方。在一种特殊的改进方案中,能够沿着行驶方向在导流元件的后面设置次级的流入口,从而不仅在所述导流元件的前面而且在所述导流元件的后面都能够吸入环境空气。根据这种实施方式,前面所提到的积极效果被组合起来。所述流入口和次级流入口二者都能够通入到同一条流动通道中。
此外,所述挡板件能够基本上平行于车轮拱罩边缘地具有至少一根导流筋条,所述导流筋条被构造用于在装配状态中从车轮拱罩边缘朝机动车的车轮的方向延伸。通过这样的导流筋条,能够更好地分离在这个位置处在车轮拱罩附近经常存在的边缘涡流中循环的有害物质。所述导流筋条也能够通过与挡板件分开的车轮拱罩板条来提供,所述车轮拱罩板条在内侧面、即指向车轮罩地具有突起的结构,该突起的结构形成所述导流筋条。
根据又一种另外的实施方式,所述导流元件能够作为空心体来制成并且优选具有至少一个通向周围环境的开口,其中所述导流元件的内部空间与流动通道的流入口流体地连接。这允许通过所述导流元件将空气吸入到流动通道中、也就是在(相对于车辆竖轴线)明显更靠近车道的位置处来吸入空气。所述导流元件优选具有多个开口,所述开口例如作为在空心体的壁中的切口而存在。有利的是,在所述空心的导流元件中也能够设置用于机械地分离水的措施(撞击板、板片等),使得尽可能少的水被吸入到所述流动通道中。为此目的,所述空心的导流元件优选在沿着重力方向的下端部上具有至少一个用于导出被分离的水和污物的排流开口。这样的空心的导流元件在制造技术上可以特别容易地且成本低廉地通过吹塑成型来制造。
在一种特别优选的实施方式中,所述挡板件的外壁——该外壁在朝周围环境至少一同限定流动通道的情况下被构造为至少局部地透气的结构——优选具有多个通流开口、特别是钻孔和/或切口。作为替代方案或补充方案,所述内壁能够被构造为不透气的结构。在此,所述过滤元件优选布置在至少局部透气的外壁上。透气的外壁一方面允许通过用水(雨水、车轮的喷洒、高压清洗机)进行的冲洗来使过滤介质再生,并且另一方面允许在其它不同于流入口的位置上来吸入。例如,所述流入口能够被设置在机动车的有害物质热点上,而所述外壁的通流开口则以有意义的方式被设置在这样的位置处,在所述位置处存在二次的排放源。
根据车轮罩挡板模块的一种优选的实施方式,所述外壁至少沿着车轮拱罩边缘具有通流开口,因为由此能够分离在就该位置处在车轮拱罩附近经常存在的边缘涡流中循环的有害物质。
根据一种作为替代方案的实施方式,所述挡板模块是车底挡板模块,其中所述流入口在装配状态中在向前行驶时指向机动车的预先确定的行驶方向,其中在所述流入口的前面优选布置了流入U形口。在所述车底上通常提供了在面积方面非常大的结构空间,其允许安置具有大的过滤面积的过滤元件。关于车轮罩挡板模块所提到的特征和优点能够套用到车底挡板模块上并且反之亦然。
根据又一种另外的优选的实施方式,能够规定,所述过滤元件是柔性的或者可弯曲的过滤元件,其至少在装配时能够变形。特别优选的是,所述过滤元件是热成型的过滤元件,其尤其仅仅由过滤介质构成。作为替代方案或补充方案,所述过滤元件能够具有由过滤介质形成的过滤软管、尤其是折叠的过滤软管。
“热成型”是指一种制造方法,借助于该制造方法能够借助于热成型压力机中的热和压力的作用来构造由面状的原材料制成的三维结构。这具有的优点是,在此涉及一个单阶段的过程并且为了提供所述过滤元件而不需要大量构件,而是在使用合适的压模的情况下能够由介质层、优选无纺布层来制造整个过滤元件。作为对此的替代方案,能够规定,所述柔性的过滤器元件沿着其侧边缘(折皱端侧)设有至少一根能变形的、优选由无纺布材料或泡沫材料构成的侧带,该侧带同样实现可弯曲性。在所述挡板件的为接纳过滤元件而设置的空间是弯曲的时候,如刚刚在车轮罩挡板中一样,可弯曲性是特别重要的。
借助于制造方法热成型尤其可以特别容易地制造具有前面提到的3D褶皱的过滤元件。
作为替代方案或补充方案,所述过滤元件为了使装配变得容易也能够相应地以挡板件的弯曲半径来预弯曲,其中在这种情况下对所述过滤元件的可弯曲性提出较低的要求并且所述过滤元件甚至能够被构造为塑料注塑包封的、具有硬塑料框架的过滤元件。
此外,所述过滤元件的过滤介质能够是单层的或多层的过滤介质、优选是合成的无纺布介质。所述过滤介质能够被构造成防水的、尤其是疏水的结构并且/或者具有至少一个排流层和/或预分离层。作为替代方案或补充方案,它能够具有尤其是由聚酯和/或聚乙烯和/或聚丙烯制成的玻璃纤维和/或塑料纤维或者由其制成。可选能够沿着厚度方向设置孔隙率梯度并且/或者所述过滤介质能够带静电,其中所述过滤介质尤其能够是驻极体过滤介质。
具有特别显著的静电分离效果的、带静电的介质能够被构造为具有1至50 dtex、优选2至10 dtex的单丝细度的无纺织物并且具有5至500 g/m2的单位面积重量以及0.5至5mm的厚度。
作为替代方案或补充方案,在本发明的上下文中,所谓的起缝合作用的无纺织物也适合作为过滤介质。这能够有利地在单位面积重量为大约80至800 g/m2时具有1至10dtex的纤维细度。
所述过滤介质除了至少一个颗粒过滤层之外能够具有至少一个气体过滤层、尤其是具有活性炭填料作为活性材料的气体过滤层。所述气体过滤层能够设有相应的活性材料,所述活性材料允许从环境空气中吸附/吸收不同的对健康有害的气体、例如臭氧、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳。为此,也能够使用不同的活性材料。活性炭也能够被浸渍,以用于改进特定气体的分离。
在一种特殊的实施方式中,所述排流层和/或所述预分离层也能够被制造为单独的预分离元件,该预分离元件沿着流动方向布置在所述“主过滤元件”之前。由此能够实现所述主过滤元件的使用寿命的提高。防水特性例如能够通过过滤介质的合适的浸渍或通过用于过滤介质的基础材料(所述基础材料本身已经具有防水性)的使用、例如合成的过滤介质来实现。
此外,所述过滤元件的过滤介质能够具有至少一个支撑层、尤其是支撑格栅,其尤其由塑料、尤其聚丙烯和/或聚酯制成。所述支撑栅格能够具有0.5 mm到20 mm、特别优选1mm到2 mm的筛网孔径。在此,有利的是,所述支撑格栅在波纹管制造时被折叠成过滤波纹管并且是过滤介质的一部分;其用于克服动态压力在后面使过滤介质稳定。
所述过滤介质的厚度能够在0.2 mm与10 mm之间,其中典型的“纯粹的”颗粒过滤介质处于0.3-2 mm的范围内,相对透气的无纺布处于4-8 mm的范围内,并且用于通过热成型以上述方法来制造过滤元件的介质大约为5.5 mm。在200 Pa的情况下,所述过滤介质的空气透过性能够处于650 l/m2s与超过3000 l/m2s之间的范围内。
在所述挡板模块的一种同样优选的实施方式中,能够规定,以沿着流动方向布置在所述至少一个过滤元件的前面的方式设置了至少一个水分离装置、优选惯性分离器、特别优选片式分离器或涡旋分离器,其中所述水分离装置特别是紧挨着布置在流动通道的流入口的前面。尤其所述水分离装置能够被分配给在这点上所描述的空心的导流元件。
前述措施降低了由可能对过滤元件有害的溅水和/或清洗水对过滤元件造成的负荷。惯性分离器、像例如所提到的片式分离器是技术上可靠的和耐用的液体分离器,它们在其设计范围内具有显著的分离能力。在没有液体分离器的情况下,所述过滤元件就会过于严重地暴露于上述水作用,这在最不利的情况下会导致有效的过滤面积的暂时的几乎完全的丧失。
本发明的另一方面涉及一种具有至少一个按本发明的挡板模块的机动车。所述机动车能够具有电驱动装置和/或内燃机驱动装置。关于按本发明的挡板模块所提到的优点基本上也能够套用到按本发明的机动车上并且反之亦可。
附图说明
其它优点和适宜的实施方式可以从其它权利要求、附图说明和附图中获知。类似的装置组成部分在此能够设有相同的附图标记。在此:
图1示出了按照第一种实施方式的按本发明的车轮拱罩挡板模块的示意性的横截面视图;
图2示出了按照第二种实施方式的按本发明的车轮拱罩挡板模块的示意性的横截面视图;
图3示出了按照第三种实施方式的按本发明的车轮拱罩挡板模块的示意性的横截面视图;
图4示出了按照第四种实施方式的按本发明的车轮拱罩挡板模块的示意性的横截面视图;
图5示出了按照第一种实施方式的按本发明的侧门槛挡板模块的示意性的横截面视图;
图6示出了按照第二种实施方式的按本发明的侧门槛挡板模块的示意性的横截面视图;
图7示出了按照第三种实施方式的按本发明的侧门槛挡板模块的示意性的横截面视图;
图8示出了按照第五种实施方式的按本发明的车轮拱罩挡板模块的示意性的横截面视图;
图9示出了按照第六种实施方式的按本发明的车轮拱罩挡板模块的示意性的横截面视图;
图10示出了按照第七种实施方式的按本发明的车轮拱罩挡板模块的示意性的横截面视图;
图11示出了按照第八种实施方式的按本发明的车轮拱罩挡板模块的示意性的横截面视图;
图12示出了按照第一种实施方式的按本发明的车底挡板模块的示意性的横截面视图;
图13示出了按照第一种实施方式的按本发明的车底挡板模块的示意性的底视图。
具体实施方式
在图1中以示意性的横截面视图示出了按本发明的车轮罩挡板模块1的第一种实施方式。所述挡板模块1具有挡板件2,该挡板件被构造为双壁的结构并且具有指向机动车车身的内壁21以及指向周围环境或者车轮R的外壁22,流动通道23在所述内壁与外壁之间延伸。所述流动通道23通过流入口231和流出口232与周围环境连通。通流方向用附图标记S来表示并且在按规定向前行驶时装备有所述挡板模块的机动车的行驶方向用附图标记F来表示。所述流入口231设置在车轮支承点后面的区域内,从而能够将尽可能多的直接的车辆排放(轮胎脱落物、制动器脱落物、道路脱落物)以及间接的排放(来自道路的扬尘)吸入到流动通道23中。在所述流动通道23中存在过滤元件3,其具有过滤介质31,该过滤介质被打褶成许多折皱311。在此,所述折皱311沿着周向伸展。在这种实施方式中,所述过滤介质31未被贯穿流过、而是仅仅被溢流而过。所述过滤介质31在外壁22的几乎整个纵向延伸的范围内覆盖所述外壁22。为此目的,不仅内壁21而且外壁22都被构造为不透气的结构。这具有的优点是,所述过滤介质31得到保护以免受有害的影响;因此,它首先不会暴露于由车轮R产生的直接的烂泥和湿气灰浆。因为所述过滤介质31仅仅被溢流而过,并且所述流动通道23在其他方面是自由连贯的,所以流动通道23的通流仅仅引起非常小的压力损失。为此所需要的压力梯度在所示出的实施方式中通过具有文丘里管4的喷射泵来产生。所述文丘里管拥有横截面积大的流入横截面41、沿着流动方向布置在该流入横截面后面的变窄的横截面区域42——在该横截面区域中流体在形成动态负压的情况下被加速——并且最后进一步沿流动方向拥有横截面又扩大的流出横截面43(扩散器),在该流出横截面中流体又被制动。现在,所述挡板模块1的流动通道23的流出口232在变窄的横截面区域42的区域内与文丘里管流体地耦合,其中在这个位置处存在着用于工作介质44的吸入横截面,通过该吸入横截面能够利用在这个位置处存在的动态负压来贯穿流过流动通道23。以有利的方式,这不需要辅助能量,而是纯被动地利用由于行驶速度而本来存在的动压潜力。在环境空气沿着流动路径S流动穿过流动通道23之后,所述环境空气在流出口232的区域中流入到文丘里管4的横截面中、与驱动介质混合并且被输送给流出横截面44。
为了在低行驶速度的情况下也能提供足够的压力降,以用于流动通道23的贯穿流动,作为所述文丘里管4的替代方案或补充方案能够将风扇或鼓风机5用作负压源。所述风扇/鼓风机5例如能够用电来驱动,其中为了供电正好在机动车的前部区域中充分地存在用于利用车载电网的可行方案。在图2所示的实施方式中,所述鼓风机5支持以驱动介质贯穿流过文丘里喷嘴。然而也能够规定,所述鼓风机5抽吸地被连接在用于工作介质44的抽吸横截面上或者仅仅鼓风机5用于产生负压,其中所述鼓风机直接与流动通道23的流出口232流体地耦合。
按照图3的改进方案与前述实施方式的区别在于,以紧挨着与流入口231邻接的方式设置了导流元件6,该导流元件在挡板件2的内壁21的延长部中反向于车辆竖轴线朝向车道延伸。所述导流元件6例如能够如烂泥捕集器一样例如由结实的塑料材料制成。所述导流元件6沿着行驶方向F布置在流入口231的后面,从而由车轮扬起的颗粒状的污物通过由此实现的导流被引导到流动通道23中。通过车道表面与导流元件6的尖端之间的间隙引起的流动损失被最小化。此外,在图3中示出的实施方式与前述实施方式的区别在于,所述过滤元件3的过滤介质31在这里布置在内壁21上。然而,以下实施方式也是有意义的,在所述实施方式中不仅在所述内壁上而且在所述外壁上都存在过滤介质,然而这未在图中示出。负压源在图3中未示出,然而前面提到的变型方案文丘里管和/或鼓风机都是合适的。
在图4中示出的实施方式与在图3中示出的实施方式的区别是导流元件6的构造;在功能上,在其它方面没有区别。所述导流元件6被制作成空心的结构并且具有空腔62,该空腔流体密封地与挡板件2的流动通道23的流入口231相连接。此外,所述导流元件6具有多个开口61,它们处于导流元件6的沿着行驶方向F位于前面的限制壁上并且尤其能够被制作成切口。这提供的优点是,明显更靠近车道表面的微粒状的污物能够被吸走,并且由此明显小部分的颗粒从车轮的后随区域作为“间隙损失”从导流元件6的尖部与车道表面之间穿流。所述空心的导流元件6有意义地同样由结实的塑料材料制成,使得其同样无损坏地经受住与异物、例如路边石的接触。它例如能够被制作为吹塑成形件并且/或者作为替代方案或补充方案以铰接的方式被连接在挡板件2上。
在图5中示出的实施方式是侧门槛挡板模块1。与在图4的车轮罩挡板模块中相类似,流入部在空心的导流元件6中来实现,而所述流入口231是侧门槛挡板件2的一部分,该侧门槛挡板件拥有外壁22以及未在图中示出的内壁,所述外壁和内壁至少一同限定流动通道23,环境空气能够通过该流动通道输送给至少一个过滤元件。
如在图6中所示,所述过滤元件3能够布置在由侧门槛挡板件2的内壁21和外壁22限定的流动通道23中。在涉及侧门槛挡板模块1的实施方式中,也能够通过前述变型方案来产生驱动性的压力降;但是,除了鼓风机5、文丘里管之外,其它在这点上未明确提到的负压源也为本发明所包括。所述流入口231再次被设置在车轮R的后面。然而,图6的导流元件6在其定位方面与前述的实施方式不同。该导流元件在按照规定向前行驶F时沿着车轮R的旋转方向布置在流入口231的后面并且布置在由侧门槛挡板件2限定的流入口231的上方。所述导流元件6尽可能近地延伸至车轮R的外周面处。通过这样的布置,尤其能够有针对性地使在车轮R上构成的周边流形成涡流并且将由周边流携带的颗粒状的污物输送给流入口231。
根据图7的改进方案而规定,将所述导流元件6沿着行驶方向F布置在流入口231的前面。这基于以下流体力学效应,即:在被绕流的板状的干扰轮廓的随动区域中构成涡流,所述涡流在这里以一个方向分量沿着车辆竖直方向运动,从而能够使在车轮的随动区域中否则沿着行驶方向F流动的流体的一部分由此沿着车辆竖直方向偏转并且将其输送给流入口231。
图8又示出了车轮罩挡板模块1。该车轮罩挡板模块的突出之处在于沿着周向方向的结构空间需求的降低。这通过以下方式来实现,即:所述流动通道23在一定程度上被折叠。在所述流动通道23中布置了中间壁9,其将所述流动通道划分为第一子通道233和第二子通道234,其中在从第一子通道233至第二子通道234之间的过渡部中进行了180°的流动转向91,因而所述第二子通道234中的流动方向与所述第一子通道233中的流动方向相反。所述第二子通道234平行地并且在所述第一子通道233的径向外部伸展。所述中间壁9被构造成不透气的结构。根据所示出的实施方式,仅仅在所述第一子通道中在外壁22上布置了过滤元件3;然而,在未用图示出的实施方式中,也能够在所述第二子通道234中存在过滤元件,这对于达到最大的过滤介质面积来说是有利的。所述流出口232布置在车轮罩挡板件2的内壁21与侧门槛挡板之间的过渡区域中,其中在所述侧门槛挡板中布置了风扇5,该风扇以其抽吸侧流体地被连接到流出口232处。所述流入口231沿着行驶方向又布置在车轮R的后面并且通到第一子通道233中。
图9的实施方式同样具有分为两部分的流动通道23,其具有第一子通道233和第二子通道234。具有空心的导流元件6的流入部相应于在图4中详细解释的实施方式。负压源在图中未示出;然而,所有在这点上在前面所描述的变型方案都是合适的。图9的实施方式现在具有决定性的区别,即:所述中间壁9在其沿着周向方向的纵向延伸的范围内被构造成透气的结构,使得通过流入口231到达第一子通道233中的环境空气在贯穿流过过滤元件3的过滤介质31之后能够通过中间壁9被引导到第二子通道中。与在前述实施方式中不同,也就是说通过按照本实施方式的过滤元件3的过滤介质31实现了(第二子通道中的)净化侧与(第一子通道中的)未处理侧的分开。此外,显著的区别在于,所述过滤元件3在第一子通道233中布置在中间壁9上。作为替代方案或补充方案,所述过滤元件3也能够在第二子通道234中布置在中间壁9上,但是这在附图中未示出。
在图10和11中示出的改进方案在功能上基本上相应于在这点上在前面所描述的变型方案。区别在于所述过滤元件3的构造,该过滤元件的呈流苏312的形式的过滤介质31从车轮罩挡板件2的内壁上下垂。这种实施方式可以特别有利地用带有强静电荷的过滤介质来实现(参见除尘掸子),这具有如下优点,即:相对于被溢流而过的折叠的过滤介质能够实现再次更小的压力损失,而由于静电电荷仍然能够实现良好的颗粒分离。如图所示,在架空式装配时,将所述过滤元件3构造为流苏-过滤器是特别有意义的。
在图12和13中示出了按本发明的车底挡板模块1的一种实施方式。在机动车10的车底上设置了车底挡板件2,所述车底挡板件具有内壁21和外壁22,流动通道23在所述内壁与外壁之间伸展,所述流动通道沿着行驶方向F在前面具有流入口231并且沿着行驶方向在后面具有流出口232。所述流入口231能够有利地设有流入U形口(Einströmtulpe),这在图中未示出,然而对能够通过动压来实现的体积流量起到积极的作用。在所述流动通道23中布置了多个作为袋式过滤器来制成的过滤元件3,所述过滤元件几乎在流动通道23的整个长度的范围内、优选至少80%地给所述流动通道23加衬。这种实施方式尤其在电动车中、然而明确不限于此地允许利用车底上的结构空间以进行过滤,在所述结构空间中迄今存在内燃机系统的组件、例如排气设备构件或流体管路。
附图标记列表
1 挡板模块
10 机动车
2 挡板件
21 内壁
22 外壁
23 流动通道
231 流入口
232 流出口
233 第一子通道
234 第二子通道
3 过滤元件
31 过滤介质
311 折皱
312 流苏
4 文丘里管
41 流入横截面
42 变窄的横截面
43 流出横截面
44 工作介质的吸入横截面
5 鼓风机/风扇
6 导流元件
61 导流元件的开口
62 导流元件的空腔
7 侧门槛
8 车轮罩
9 中间壁
91 流体转向部
F 在按规定向前行驶时的行驶方向
R 车轮
S 通流
Claims (19)
1.机动车(10)的挡板模块(1)、尤其是车轮罩挡板模块、车底挡板模块或侧门槛挡板模块,所述挡板模块(1)具有至少一个挡板件(2),所述挡板件具有内侧面和外侧面,其中所述内侧面被构造用于在装配状态中指向机动车车身,并且所述外侧面被构造用于在装配状态中指向周围环境,其中所述挡板件(2)能够与机动车车身连接,并且其中所述挡板件(2)被制作为至少双壁的结构并且具有在装配状态中指向机动车车身的内壁(21)以及在装配状态中指向周围环境的外壁(22),所述内壁和外壁至少一同限定出至少一条流动通道(23),所述流动通道能够由环境空气从流入口(231)到流出口(232)贯穿流过,其特征在于,在所述流动通道(23)中如此布置了至少一个过滤元件(3),使得从所述流入口(231)朝所述流出口(232)流动的空气在所述过滤元件(3)的旁边流动或者贯穿流过所述过滤元件(3),并且所述过滤元件(3)具有至少一个过滤介质(31),所述过滤介质(31)沿着具有所述流动通道(23)的总长的至少25%、优选所述流动通道(23)的总长的至少50%的纵向延伸度而存在,其中所述过滤介质(31)处于至少所述内壁和/或所述外壁的区域中。
2.根据权利要求1所述的挡板模块(1),其特征在于,所述过滤介质(31)从所述内壁(21)和/或外壁(22)之一上伸出、优选伸入到所述流动通道(23)中并且/或者给所述流动通道(23)加衬。
3.根据权利要求1或2所述的挡板模块(1),其特征在于,所述挡板件(2)在所述流动通道(23)中在内壁(21)和/或外壁(22)的至少其中之一上具有导引器件、优选至少一条导轨,所述至少一个过滤元件(3)以能松开的方式被固定在所述导引器件上。
4.根据权利要求3所述的挡板模块(1),其特征在于,所述过滤元件(3)的固定器件包括法兰或凸缘,所述法兰或凸缘被构造用于嵌合到所述内壁(21)和/或外壁(22)的导引器件中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的挡板模块(1),其特征在于,所述过滤元件(3)的过滤介质(31)具有褶皱(311),所述褶皱具有许多折皱(311),其中所述折皱(311)从所述内壁(21)和/或外壁(22)的至少其中之一上伸出、优选伸入到所述流动通道(23)中,并且其中所述折皱(311)优选在所述装配状态中关于所述机动车(10)的车轮(R)的旋转轴线切向地延伸。
6.根据权利要求5所述的挡板模块(1),其特征在于,所述褶皱(311)被构造为3D褶皱,其中所述褶皱(311)的至少一个折皱沿着其折皱纵向延伸具有至少一个可变的高度和/或可变的角度。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的挡板模块(1),其特征在于,所述过滤元件(3)具有许多由过滤介质(31)构成的流苏(312),所述流苏从所述内壁(21)和/或外壁(22)的至少其中之一上伸出、优选伸入到所述流动通道(23)中、特别优选以面状的布置方式来布置。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的挡板模块(1),其特征在于,所述挡板模块(1)具有至少一个负压源(4、5),所述负压源与所述流动通道(23)的流入口(231)流体地连接,其中所述负压源(4、5)尤其包括至少一个风扇(5)或鼓风机(5)和/或文丘里管(4)。
9.根据权利要求1至8中至少一项所述的挡板模块(1),其特征在于,所述挡板件(2)具有至少一面中间壁(9),所述中间壁在所述流动通道(23)中伸展并且将所述流动通道划分成两条子通道(233、234),其中所述中间壁(9)优选局部被构造为透气的结构,并且/或者其中所述流动通道(23)具有至少一个转向部(91)、优选具有至少45°的转向角的转向部(91)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的挡板模块(1),其特征在于,所述挡板模块(1)是车轮罩挡板模块(1),其中所述流入口(231)在装配状态中处于在所述机动车(10)的车轮(R)之后的位置上。
11.根据权利要求10所述的挡板模块(1),其特征在于,在所述外壁(22)和/或内壁(21)的延长部中导流元件(6)从所述外壁(22)和/或内壁(21)上延伸出去,所述导流元件(6)在装配状态中处于所述机动车(10)的车轮罩(8)的外部并且反向于车辆竖轴线来延伸。
12.根据权利要求10或11所述的挡板模块(1),其特征在于,所述挡板件(2)基本上平行于车轮拱罩边缘地具有至少一根导流筋条,所述导流筋条被构造用于在装配状态中从车轮拱罩边缘朝所述机动车(10)的车轮(R)的方向延伸。
13.根据权利要求11所述的挡板模块(1),其特征在于,所述导流元件(6)被构造为空心体并且优选具有至少一个通向周围环境的开口(61),其中所述导流元件(6)的内部空间与所述流动通道(23)的流入口(231)流体地连接。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的挡板模块(1),其特征在于,所述外壁(22)至少局部地被构造为透气的结构、优选具有多个通流开口、尤其是钻孔和/或切口,并且/或者所述内壁(21)被构造为不透气的结构,其中特别优选所述过滤元件(3)布置在所述至少局部地透气的外壁(22)上。
15.根据权利要求1至9中任一项所述的挡板模块(1),其特征在于,所述挡板模块(1)是车底挡板模块,其中所述流入口(231)在装配状态中在向前行驶时指向所述机动车(10)的预先确定的行驶方向,其中在所述流入口(231)之前优选布置了流入U形口。
16. 根据权利要求1至15中任一项所述的挡板模块(1),其特征在于,
-所述过滤元件(3)是柔性的过滤元件,所述过滤元件至少在装配时能够变形,其中优选所述过滤元件(3)是热成型的过滤元件,所述过滤元件优选仅仅由过滤介质(31)构成,或者
-所述过滤元件(3)具有由过滤介质(31)形成的过滤软管、尤其是折叠的过滤软管。
17. 按照权利要求1至16中任一项所述的挡板模块(1),其特征在于,所述过滤元件(3)的过滤介质(31)是单层的或多层的过滤介质(31)、优选合成的无纺布介质,其
-被构造为防水的结构并且/或者
-具有至少一个排水层和/或预分离层并且/或者
-具有玻璃纤维和/或塑料纤维、尤其是聚酯和/或聚乙烯和/或聚丙烯或者由其构成并且/或者
-沿着厚度方向具有孔隙率梯度并且/或者
-带有静电、尤其是驻极体过滤介质。
18.根据权利要求1至17中至少一项所述的挡板模块(1),其特征在于,沿着流动方向在所述至少一个过滤元件(3)之前布置了至少一个水分离装置、优选惯性分离器、特别优选片式分离器或涡旋分离器,其中所述水分离装置尤其紧挨着布置在所述流动通道的流入口(231)之前并且/或者紧挨着布置在至少局部地透气地构成的外壁(22)的通流开口中的至少一个通流开口之前。
19.机动车(10)、尤其是道路运输车、尤其是轿车、公共汽车、载货车或轨道车辆、尤其是动力组、机车,其具有至少一个挡板模块,其特征在于,所述挡板模块是根据权利要求1至18中任一项所述的挡板模块(1)。
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