CN206456443U

CN206456443U - 一种减阻的通用型导流罩

Info

Publication number: CN206456443U
Application number: CN201720145491.8U
Authority: CN
Inventors: 陈鑫; 谢冲; 郑开铭; 李木; 李木一; 汪硕; 冯晓; 李延洋; 胡翠松
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2017-02-17
Filing date: 2017-02-17
Publication date: 2017-09-01
Anticipated expiration: 2027-02-17

Abstract

本实用新型公开了一种减阻的通用型导流罩，包括：第一导流板，其设置在导流罩的顶部，一端与第一侧围挡板的顶部连接，另一端底部设置有卡块；第二导流板，其一端顶部具有滑槽，能够与所述第一导流板的卡块配合，另一端与第二侧围挡板的顶部连接；所述第二导流板相对于所述第一导流板可滑动；第一宽度调节装置，其一端固定在所述第一侧围挡板上，另一端固定在第一中心轴承上；第二宽度调节装置，其一端固定在所述第二侧围挡板上，另一端固定在所述第二中心轴承上；高度调节装置，其一端固定在所述导流罩的内顶部，另一端固定在汽车驾驶室顶部，能够调节所述导流罩的高度。能够调节导流罩的高度和宽度，适用于不同车型。

Description

一种减阻的通用型导流罩

技术领域

本实用新型涉及一种导流罩，特别是一种减阻的通用型导流罩。

背景技术

良好的汽车空气动力学特性设计，是提高汽车动力性、安全性和经济性的重要途径。而由于汽车的厢体一般都高于驾驶室，使得整车外形流场不连续,流线性差。当汽车处于高速运行时,驾驶室上面的气流遇到封闭车厢前部上方部位时，便从厢顶前边缘处产生一个大的绕流,空气阻力系数值因之而增大,阻力系数的增大严重影响燃油的经济性，而且由于汽车的型号不同，导致汽车导流罩形式多种多样，制造时需要不同型号的汽车导流罩模具，制造成本提高，而且即使是同一型号的汽车，货厢的高度也很难固定为某一个特定高度。

目前，市场上都是只能使用某一车型的导流罩，而不能适应于不同车型比如货车或卡车。不同的货箱，导致驾驶室与货箱之间存在高度差。现有的导流罩大多不能调节导流罩的高度，有些导流罩虽然能够调节高度，但是会有突出的侧围，影响了流线的连续性；而有些导流罩虽能调节高度，但是调节高度的范围较低，连续性差，实用性不强。

实用新型内容

本实用新型设计开发了一种导流罩，该导流罩能够调节导流罩的高度和宽度，具有减小空气阻力的效果。

本实用新型提供的技术方案为：

一种减阻的通用型导流罩，包括：

第一导流板，其设置在导流罩的顶部，一端与第一侧围挡板的顶部连接，另一端底部设置有卡块；

第二导流板，其一端顶部具有滑槽，能够与所述第一导流板的卡块配合，另一端与第二侧围挡板的顶部连接；所述第二导流板相对于所述第一导流板可滑动；

第一宽度调节装置，其一端固定在所述第一侧围挡板上，另一端固定在第一中心轴承上；

第二宽度调节装置，其一端固定在所述第二侧围挡板上，另一端固定在第二中心轴承上；

高度调节装置，其一端固定在所述导流罩的内顶部，另一端固定在汽车驾驶室顶部，能够调节所述导流罩的高度。

优选的是，所述第一宽度调节装置包括：

第一丝杠螺母，其与一端所述第一侧围挡板固定连接，另一端套设有第一丝杠的一端；

第一电机，其输出轴与第一丝杠连接，能够带动所述第一丝杠转动。

优选的是，所述第一宽度调节装置与所述第二宽度调节装置对称设置，所述第一中心轴承和所述第二中心轴承并列设置在所述导流罩中部。

优选的是，所述高度调节装置包括：

滑道，其设置在驾驶室顶部上，所述滑道上设置有齿条；

滑块，其设置在所述滑道上，其上设置有由电机驱动的齿轮，能够与所述齿条配合移动；

电动推杆，其一端与所述滑块的顶部连接，另一端固定在导流罩的内顶部。

优选的是，所述第一丝杠上还设置有自锁机构。

优选的是，所述第一侧围挡板和所述第二侧围挡板采用柔性材料。

优选的是，所述第一侧围挡板和所述第二侧围挡板之间连接有可伸缩的连接杆。

优选的是，所述连接杆采用硬质塑料材质。

本实用新型所述的有益效果：

1、现在市场上的导流罩都是只能适用于某一车型，而不能适应与不同车型(货车或卡车)，本实用新型通过调节导流罩的宽度，可以适用于不同车型的货车或卡车。

2、不同的货箱，导致驾驶室与货箱之间存在不同的高度差，而目前有的导流罩虽可调节高度，但严重影响了流线的连续性；有的没有侧围的突出物，调节高度较低，而本实用新型侧围使用柔性材料，可以实现高度连续调节，可调节的范围大大提高，适用性更强。

3、在货车或卡车空载时，当遇到较强的侧风，导流罩能够自动收缩，减小迎风面积，明显降低风阻。

4、通过分析验证，没有导流罩、导流罩与货箱处在高度差时、导流罩高度与货箱保持一致时使得阻力明显降低。

附图说明

图1为本实用新型所述的减阻的通用型导流罩的整体结构示意图。

图2为本实用新型所述的高度调节装置的结构图。

图3为本实用新型所述的升降装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1-3所示，本实用新型提供一种减阻的通用型导流罩，包括第一导流板110、第二导流板210、第一侧围挡板120、第二侧围挡板220、固定机构300以及高度调节装置。

第一导流板110设置在导流罩的左侧，一端与竖直设置的第一侧围挡板 120的顶部连接，另一端与第二导流板210的一端相互接触，并且第一导流板110另一端的底部设置有卡块，能够与第二导流板210上设置的滑槽211 相互配合，进行滑动，使第一导流板110和第二导流板210相对运动，改变它们之间的距离。第二导流板210设置在导流罩的右侧，第二导流板210的另一端与竖直设置的第二侧围挡板220的顶部连接，第一导流板110和第二导流板210的表面均设置有多个相同的凹坑。

第一中心轴承和第二中心轴承并列设置在导流罩中部的固定机构300 上，第一宽度调节装置的一端固定在第一侧围挡板120上，另一端与第一中心轴承连接，第一宽度调节装置与第二宽度调节装置结构相同，并且对称设置，第二宽度调节装置的一端固定在第二侧围挡板220上，另一端与第二中心轴承连接。

第一宽度调节装置包括：第一丝杠螺母130，其一端与第一侧围挡板120 的内侧连接，另一端套设第一丝杠140的一端，第一电机150的输出轴与第一丝杠连接，并能够带动第一丝杠140进行转动。第一电机170和所述第一丝杠螺母130之间还套设有第一轴承150。

第二宽度调节装置包括：第二丝杠螺母230，其一端与第二侧围挡板220 的内侧连接，另一端套设第二丝杠240的一端，第二电机270的输出轴与第二丝杠连接，并能够带动第二丝杠240进行转动。第二电机270和所述第二丝杠螺母230之间还套设有第二轴承250。

第一电机170和第二电机270均设置在车辆驾驶室的上方，第一轴承150 和第二轴承250分别固定在驾驶室顶部的轴承座上。第一丝杠140和第二丝杠240上，在轴承和电机之间还分别安装有第一自锁机构160和第二自锁机构260，丝杠通过自锁机构与电机相连。

其中，第一宽度调节装置和第二宽度调节装置结构相同，并且对称设置，由于第一丝杠140和第二丝杠240的旋转方向相反，因此能够带动第一丝杠螺母130和第二丝杠螺母230相向运动，进而改变第一侧围挡板120和第二侧围挡板220之间的距离。

第一导流板110和第二导流板210之间连接有伸缩杆，作为一种优选，本实用新型中伸缩杆的材质选用硬质塑料。

高度调节装置一端固定在导流罩的内顶部，另一端固定在汽车驾驶室的顶部，包括：设置在驾驶室顶部的滑道420，其上设置有齿条，设置在滑道420上的滑块410，其上设置有由电机驱动的齿轮，能够与齿条相配合进行移动；一端设置在滑块410顶部的电动推杆430，其另一端固定在导流罩的内顶部，导流罩高度微调时电动推杆430伸缩，粗调时，滑块410沿滑道420 移动。

第一侧围挡板120和第二侧围挡板220为可折叠可展开的结构，可采用柔性材料，也可采用多片圆心为同一点的扇形片相互叠放的结构。

在第二侧围挡板内底部还设置有升降装置280，包括推杆283，推杆283 和拨叉284相连，拨叉284和偏心轮285相连，偏心轮285安装在第二侧围挡板220上，偏心轮285通过非圆心的轴安装在第二侧围挡板220上，其中偏心轮285包括两个相互平行的滚轮281，两根滚轮281之间通过偏心轴282 相连，拨叉284和偏心轴282相连。

导流罩宽度调节：将导流罩1置于驾驶室顶部，将第一电机170和第二电机270通过螺栓固定在电机支座上，电机支座与驾驶室顶部通过螺栓固定连接。启动电源开关，第一电机170和第二电机270启动，第一电机170和第二电机270带动相应的齿轮转动，齿轮带动相应的自锁机构，第一自锁机构160将旋转传递到第一滚珠丝杠140上，第一丝杠140通过第一轴承150 及相应的轴承座固定在驾驶室顶盖。由于第一丝杠140和第二丝杠240旋转方向向相反，导致相连的丝杠螺母相向运动，驱动第一侧围挡板120和第二侧围挡板220距离变大或缩小。第一电机和第二电机的转速相同，转动方向相反。

当需要调节宽度时，升降装置280将导流罩抬离驾驶室顶部，通过推杆 283带动拨叉284，推动偏心轮285向下移动，实现偏心轮285接触驾驶室顶盖，并稍微抬起导流罩，到达预订位置时推杆283停止，第一导流板110和第二导流板210通过燕尾槽211结构相连，实现上下导流板的宽度方向相互移动限制。由于有自锁机构的存在，且滚珠丝杠固定在驾驶室顶盖，且可以连续调节导流罩1跨度，使得宽度方向的位置可以固定在任意的位置，适用性强，操作方便，安全可靠。

导流罩高度调节：高度调节装置能够进行微调与粗调，当导流罩高度微调时，电动推杆430伸缩；粗调时，滑块410沿滑道420移动，实现导流罩高度的调节，保持特别是在迎风时，通过调节导流罩的高度，能够减小导流罩的迎风面积，减小阻力，提高车辆行驶的稳定性。

通过调节导流罩的高度，使导流罩顶端与货箱的高度相等，控制因高度不同而导致流场流线形不连续的流场，改善了流场的不连续性，降低风阻系数，降低油耗，节能环保。

流场减阻分析：

步骤1、建立不带导流罩的原某货车整车模型1、某货车带存在高度差的导流罩的整车模型2、导流罩高度与货箱不存在高度差的模型3，并画出计算域，计算域的大小分别选取：高是5倍车高，宽度为7倍车宽，长为9倍车长。

步骤2、分别对模型1、模型2、模型3、进行非结构网格的面网格划分，再生成边界层网格，之后再线性增长生成体网格，为防止地面效应，把某货车的轮胎切去四分之一，更真实的模拟真车在风洞中的实验；

步骤3、气流入口速度设置90km/h，湍流强度为0.05，湍流特征长度为 1000mm，出口边界条件为压力出口，表面压力设置为0；

步骤4、通过监测获得货车表面的时均阻力系数，得到模型1、模型2、模型3的阻力系数分别为0.502、0.445、0.427；

其中减阻率分别0、0.1135、0.1494，增加导流罩的阻力系数降低了14.94％, 存在一定高度差时阻力系数也相差3.59％，可以看出导流罩的存在与导流罩和货箱存在高度差都对高速行驶的汽车阻力系数具有的影响。

由于燃料消耗与气动阻力的功率可表示为N∝C_DV³,其中N为燃油消耗，V是汽车行驶速度，C_D为阻力系数，即燃油消耗量与汽车行驶速度的三次方和阻力系数成正比，因此，汽车在高速行驶能够调节导流罩的高度和宽度，以适应不同的车型和货箱的高度时十分有意义的，能够节省燃油的消耗量，环保节能。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims

1.一种减阻的通用型导流罩，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的减阻的通用型导流罩，其特征在于，所述第一宽度调节装置包括：

3.根据权利要求2所述的减阻的通用型导流罩，其特征在于，所述第一宽度调节装置与所述第二宽度调节装置对称设置，所述第一中心轴承和所述第二中心轴承并列设置在所述导流罩中部。

4.根据权利要求1所述的减阻的通用型导流罩，其特征在于，所述高度调节装置包括：

滑道，其设置在驾驶室顶部上，所述滑道上设置有齿条；

5.根据权利要求3所述的减阻的通用型导流罩，其特征在于，所述第一丝杠上还设置有自锁机构。

6.根据权利要求1所述的减阻的通用型导流罩，其特征在于，所述第一侧围挡板和所述第二侧围挡板采用柔性材料。

7.根据权利要求6所述的减阻的通用型导流罩，其特征在于，所述第一侧围挡板和所述第二侧围挡板之间连接有可伸缩的连接杆。

8.根据权利要求7所述的减阻的通用型导流罩，其特征在于，所述连接杆采用硬质塑料材质。