CN202294647U - 一种可调式进气格栅装置 - Google Patents

一种可调式进气格栅装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种可调式进气格栅装置，包括：框架、L型杆、摆动机构、控制机构和若干叶片；叶片两端分别铰接于框架两侧；所有叶片的一侧均铰接于L型杆的竖杆上，L型杆的横杆上开有导滑槽；摆动机构与控制机构相连，摆动机构设有一偏心杆，偏心杆的另一端嵌于导滑槽内；控制机构包括控制器、水温传感器和车速传感器。本实用新型的进气格栅采用叶片结构，并根据实时采集的车速信号以及散热器冷却液的温度信号，在保证散热效果的前提下对叶片的开度进行调节；使得当发动机温度较低车速较高的情况下，通过调节叶片开度使得进气格栅闭合，减小车辆的风阻系数，进而降低汽车所受到的空气阻力，减少了汽车为克服空气阻力而不必要的燃油消耗。

Description

一种可调式进气格栅装置
技术领域
本实用新型属于汽车散热技术领域，具体涉及一种可调式进气格栅装置。
背景技术
汽车的进气格栅设置于发动机舱前端，包括上进气格栅和下进气格栅，在进气格栅的后方设有发动机冷却系统中的散热器，汽车行驶时，新鲜空气由进气格栅进入发动机舱，对进气格栅后方的散热器进行冷却，以保证发动机冷却系统正常工作。
车辆在行驶时，所要克服的阻力有机件的损耗阻力、轮胎的滚动阻力以及空气阻力。随著车辆行驶速度的增加，空气阻力也逐渐增大，在时速200km/h以上时，空气阻力几乎占到所有行车阻力的85％。但为了保证发动机散热器的有效冷却，设置进气格栅使气流与车身正面接触，势必会增大车辆的风阻系数，而汽车的下进气格栅正是影响风阻系数的一大因素。
现有的进气格栅呈网格状，其形状结构固定，因此其对于车辆的风阻系数恒定，在汽车行驶时空气由进气格栅进入发动机舱，对散热器进行降温，有效降低发动机温度；而在发动机温度较低时，进气格栅仍向散热器送风，其对散热器的散热作用并不明显，但其对车辆的风阻系数却恒定不变；因此，汽车仍会受到相当的空气阻力，故汽车需要以消耗燃油为代价来产生一部分动力以克服空气阻力。
发明内容
针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本实用新型提供了一种可调式进气格栅装置，能够实时根据车况信息，合理控制进气格栅的开度，进而调节车辆的风阻系数，有效节省能源。
一种可调式进气格栅装置，包括：框架、L型杆、摆动机构和控制机构；
所述的框架围成的空间内平行设有若干叶片，所述的叶片两端分别铰接于框架两侧；所有叶片的一侧均铰接于所述的L型杆的竖杆上，L型杆的横杆上开有导滑槽；
所述的摆动机构与所述的控制机构相连，摆动机构设有一偏心杆，所述的偏心杆的另一端嵌于所述的导滑槽内。
所述的控制机构包括：
用于向所述的摆动机构输出控制信号的控制器；
用于向所述的控制器提供温度信号的水温传感器；
用于向所述的控制器提供车速信号的车速传感器。
所述的水温传感器采集发动机冷却系统中散热器进水端冷却液的温度信号，所述的车速传感器采集汽车的车速信号，所述的控制器根据温度信号和车速信号输出控制信号控制摆动机构的摆动幅度，进而通过偏心杆和L型杆控制叶片的开度。
优选的技术方案中，所述的摆动机构为伺服电机，伺服电机的输出轴上设有所述的偏心杆；根据输出轴的转动角度控制叶片的开度，可连续调节车辆的风阻系数。
优选的技术方案中，所述的控制器还接收发动机ECU(电子控制单元)的启动状态信号；使得装置适用于混合动力汽车，当汽车采用蓄电池作为动力源，发动机不工作，控制器根据启动状态信号关闭进气格栅，减小风阻。
所述的控制器为PLC(可编程逻辑控制器)。
所述的框架为汽车前保险杠。
优选的技术方案中，所述的叶片两端分别通过铰接轴与框架两侧铰接；这样转动灵活，制造简单。
本实用新型的进气格栅采用叶片结构，并根据实时采集的车速信号以及散热器冷却液的温度信号，在保证散热效果的前提下对叶片的开度进行调节；使得当发动机温度较低车速较高的情况下，通过调节叶片开度使得进气格栅闭合，减小车辆的风阻系数，进而降低汽车所受到的空气阻力，减少了汽车为克服空气阻力而不必要的燃油消耗。
附图说明
图1为本实用新型的外观示意图。
图2为本实用新型的结构示意图。
图3为本实用新型的控制原理示意图。
具体实施方式
为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及具体实施方式对本实用新型的技术方案及其控制原理进行详细说明。
如图1、2、3所示，一种可调式进气格栅装置，包括：前保险杠、L型杆、偏心杆、伺服电机、PLC、水温传感器、车速传感器和四块叶片；
前保险杠1设于车身上且位于发动机舱前方，四块叶片2平行设于前保险杠1围成的空间内，叶片2两端分别通过两个铰接轴6铰接于前保险杠1左右两侧；所有叶片2的一侧均铰接于L型杆3的竖杆上，L型杆3的横杆上开有导滑槽7；
伺服电机5与PLC的输出端相连，水温传感器和车速传感器分别与PLC的两个输入端相连，伺服电机5的输出轴水平连接偏心杆4，偏心杆4的另一端嵌于导滑槽7内。本实施例中，PLC采用SIMATIC S7-300系列产品，伺服电机采用三菱HC-SFS301型号产品，水温传感器采用SIMATIC-QAE2120.010型号产品，车速传感器采用国产SP-LG951型号产品。
水温传感器用于采集发动机冷却系统中散热器进水端冷却液的温度信号，车速传感器用于采集汽车的车速信号；
PLC还与汽车的发动机ECU相连，接收发动机ECU的启动状态信号；PLC根据启动状态信号、温度信号和车速信号输出控制信号控制伺服电机5输出轴的转动角度。
当输出轴的转动角度为0°、180°或360°时，伺服电机5通过偏心杆4和L型杆3控制叶片2的开度，使得由四块叶片2构成的进气格栅完全闭合；当输出轴的转动角度为90°或270°时，则进气格栅完全打开；当输出轴的转动角度为其他角度情况下，则进气格栅处于半开半闭状态。
若发动机不工作(启动状态信号为低电平)，说明汽车处于停车状态或汽车以蓄电池作为动力源处于行车状态，将进气格栅完全闭合，能大大降低车辆的风阻系数，减轻空气阻力对汽车的影响。
若发动机工作(启动状态信号为高电平)，则按以下进行判断：
当冷却液温度高于97℃，说明发动机温度较高，为达到散热要求，将进气格栅完全打开，使新鲜空气畅通地由进气格栅进入发动机舱，保证发动机冷却系统正常工作。
当冷却液温度低于97℃，且车速高于50km/h，说明发动机温度不高，故其散热的要求也不高，但车速却较高，由于空气阻力与车速和风阻系数成正比，将进气格栅完全闭合，能大大降低车辆的风阻系数，减轻空气阻力对汽车的影响，减少相应的燃油消耗。
当冷却液温度低于97℃，且车速低于50km/h，说明发动机温度不高，故其散热的要求也不高，但车速也不高，此时PLC根据冷却液实际的温度以及汽车实际的车速，合理调节进气格栅的开度，使进气格栅处于半开半闭状态。

Claims (8)

1.一种可调式进气格栅装置，其特征在于，包括：框架、L型杆、摆动机构和控制机构；
所述的框架围成的空间内平行设有若干叶片，所述的叶片两端分别铰接于框架两侧；所有叶片的一侧均铰接于所述的L型杆的竖杆上，L型杆的横杆上开有导滑槽；
所述的摆动机构与所述的控制机构相连，摆动机构设有一偏心杆，所述的偏心杆的另一端嵌于所述的导滑槽内。
2.根据权利要求1所述的可调式进气格栅装置，其特征在于：所述的控制机构包括一控制器，所述的控制器接收发动机ECU的启动状态信号，并向所述的摆动机构输出控制信号。
3.根据权利要求2所述的可调式进气格栅装置，其特征在于：所述的控制机构还包括：
用于向所述的控制器提供温度信号的水温传感器；
用于向所述的控制器提供车速信号的车速传感器。
4.根据权利要求1所述的可调式进气格栅装置，其特征在于：所述的控制机构包括：
用于向所述的摆动机构输出控制信号的控制器；
用于向所述的控制器提供温度信号的水温传感器；
用于向所述的控制器提供车速信号的车速传感器。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的可调式进气格栅装置，其特征在于：所述的摆动机构为伺服电机，伺服电机的输出轴上设有所述的偏心杆。
6.根据权利要求2、3或4所述的可调式进气格栅装置，其特征在于：所述的控制器为PLC。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的可调式进气格栅装置，其特征在于：所述的框架为汽车前保险杠。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的可调式进气格栅装置，其特征在于：所述的叶片两端分别通过铰接轴与框架两侧铰接。
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