CN208827780U - 污染物减少组件 - Google Patents

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Abstract

根据本实用新型的实施例，提供了一种污染物减少组件，包括：气动翼，气动翼相对于挡风玻璃上方的气流方向直接定位在挡风玻璃的前方，气动翼被构造成影响挡风玻璃上方的空气流动。本实用新型的目的在于提供污染物减少组件，以至少实现减少挡风玻璃上的污染物。

Description

污染物减少组件
技术领域
本公开总体涉及减少车辆的挡风玻璃上的污染物，确切地说，涉及通过使用气动翼使挡风玻璃上的气流转向来减少污染物。
背景技术
污染物可以在车辆行驶时通过空气流动被带向车辆的挡风玻璃。一些污染物会沉积在挡风玻璃上。沉积在挡风玻璃上的污染物会对通过挡风玻璃的能见度产生负面影响，特别是在弱光条件时。示例性污染物可以包括液态水、挡风玻璃清洗液、昆虫、雪、灰尘等。
许多车辆都配有雨刮器，其可以启动以去除挡风玻璃上的污染物。通常，即使在雨刮器已启动后，污染物仍然可能保留。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供污染物减少组件，以至少实现减少挡风玻璃上的污染物。
根据本实用新型的实施例，提供了一种污染物减少组件，包括：气动翼，气动翼相对于挡风玻璃上方的气流方向直接定位在挡风玻璃的前方，气动翼被构造成影响挡风玻璃上方的空气流动。
根据本实用新型的实施例，气动翼被构造成在缩回位置和展开位置之间来回移动以影响挡风玻璃上方的空气流动，并且可选地，至少一个致动器延伸、缩回或旋转以将气动翼从缩回位置移动到展开位置。
根据本实用新型的实施例，进一步包括挡风玻璃，其中，挡风玻璃包括疏水涂层。
根据本实用新型的实施例，进一步包括位于气动翼下方的鼓风机，鼓风机被构造成选择性地将气流导向挡风玻璃，并且可选地，包括鼓风机的至少一个喷嘴，其中，气动翼被构造成在缩回位置和展开位置之间来回移动以影响挡风玻璃上方的空气流动，其中，至少一个喷嘴具有流动排放出口，当气动翼处于展开位置时流动排放出口垂直位于气动翼的下方。
根据本实用新型的实施例，进一步包括气动翼的面向外的表面和气动翼的面向内的表面，面向外的表面具有凸形轮廓，并且可选地，具有翼型轮廓。
根据本实用新型的实施例，面向内的表面具有翼型轮廓使得气动翼是翼型件。
根据本实用新型的实施例，气动翼被构造成在缩回位置和展开位置之间来回移动以影响挡风玻璃上方的空气流动，其中，面向外的表面和面向内的表面均被构造成影响挡风玻璃上方的空气流动，使得当气动翼处于展开位置时，空气流动的一部分在气动翼的上方和下方移动。
根据本实用新型的实施例，气动翼是第一气动翼，并且进一步包括至少一个第二气动翼，至少一个第二气动翼被构造成选择性地缩回和展开以影响挡风玻璃上方的空气流动。
根据本实用新型的实施例，气动翼设置在挡风玻璃与车辆的前发动机罩之间。
根据本公开的示例性方面的污染物减少组件尤其包括气动翼，气动翼相对于挡风玻璃上方的气流方向直接定位在挡风玻璃的前方。气动翼被构造成影响挡风玻璃上方的空气流动。
在前述组件的进一步非限制性实施例中，气动翼被构造成在缩回位置和展开位置之间来回移动以影响挡风玻璃上方的空气流动。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，包括至少一个致动器，至少一个致动器延伸或缩回以将气动翼从缩回位置移动到展开位置。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，包括至少一个致动器，至少一个致动器旋转以将气动翼从缩回位置移动到展开位置。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，包括挡风玻璃，并且挡风玻璃包括疏水涂层。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，包括位于气动翼下方的鼓风机。鼓风机被构造成选择性地将气流导向挡风玻璃。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，包括鼓风机的至少一个喷嘴。气动翼被构造成在缩回位置和展开位置之间来回移动以影响挡风玻璃上方的空气流动。喷嘴具有流动排放出口，当气动翼处于展开位置时流动排放出口垂直位于气动翼的下方。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，包括气动翼的面向外的表面和气动翼的面向内的表面。面向外的表面具有凸形轮廓。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，面向外的表面具有翼型轮廓。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，面向内的表面具有翼型轮廓使得气动翼是翼型件。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，气动翼被构造成在缩回位置和展开位置之间来回移动以影响挡风玻璃上方的空气流动，并且面向外的表面和面向内的表面均被构造成影响挡风玻璃上方的空气流动，使得当气动翼处于展开位置时，空气流动的一部分在气动翼的上方和下方移动。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，气动翼是第一气动翼，并且组件进一步包括至少一个第二气动翼，至少一个第二气动翼被构造成选择性地缩回和展开以影响挡风玻璃上方的空气流动。
在任一前述组件的进一步非限制性实施例中，气动翼设置在挡风玻璃与车辆的前发动机罩之间。
根据本公开的示例性方面的污染物减少方法尤其包括：使用相对于气流方向直接定位在挡风玻璃前方的气动翼来影响挡风玻璃上方的空气流动。
前述方法的进一步非限制性实施例包括：将气动翼从缩回位置移动到展开位置以影响气流。
任一前述方法的进一步非限制性实施例包括：当气流在挡风玻璃上方移动之前，使空气流动的一部分在处于展开位置的气动翼的面向内的表面上移动，使得气流的一部分同时在气动翼的上方和下方移动。
任一前述方法的进一步非限制性实施例包括：旋转气动翼以将气动翼从缩回位置移动到展开位置，并且从展开位置移动到缩回位置。该旋转绕气动翼的纵向轴线。
任一前述方法的进一步非限制性实施例包括：当在面向外的表面上方移动气流时，使用气动翼的面向外的表面的轮廓在车辆上产生下压力。
在任一前述方法的进一步非限制性实施例中，轮廓是凸形轮廓。
任一前述方法的进一步非限制性实施例包括：从垂直位于气动翼下方的出口排出气流以进一步影响气流。
本实用新型的有益效果在于：提供的污染物减少组件至少能够实现减少挡风玻璃上的污染物。
附图说明
根据详细描述，所公开的示例的各种特征和优点对于本领域技术人员将变得显而易见。伴随详细描述的附图可简要描述如下：
图1是根据本公开的示例性实施例的包含处于缩回位置的气动翼的车辆的前部。
图2说明了图1的气动翼和车辆周围区域的示意性横截面。
图3说明了图1的车辆的前部，其中气动翼处于展开位置。
图4说明了图3的气动翼和车辆周围区域的示意性横截面视图。
图5说明了根据示例性实施例的具有致动器组件的气动翼的立体图。
图6说明了根据另一示例性实施例的具有致动器组件的气动翼的顶视图。
图7说明了从图1和图3的车辆通过挡风玻璃的一部分的截面图。
图8说明了根据另一示例性实施例的展开的气动翼和车辆周围区域的截面图。
图9说明了根据另一示例性实施例的展开的气动翼和车辆周围区域的截面图。
图10说明了根据另一示例性实施例的展开的气动翼和车辆周围区域的截面图。
具体实施方式
本公开总体涉及影响挡风玻璃上方空气流动的气动翼。挡风玻璃上流动的影响可以将空气流动内携带的污染物引导离开挡风玻璃，这可以防止这些污染物沉积在挡风玻璃上。沉积在挡风玻璃上的污染物会对通过挡风玻璃的能见度产生影响。
参考图1至图4，车辆14的示例性前部10包括直接位于挡风玻璃22前方的气动翼18。在该示例中，气动翼18位于挡风玻璃22和车辆14的前发动机罩26之间。车辆14的这个区域还可以包括雨刮器(未示出)。
对于穿过气动翼18的给定横截面而言，示例性气动翼18具有弦长，其小于挡风玻璃22和前发动机罩26之间的距离，同时为前发动机罩26提供足够的打开空间。示例性气动翼18具有纵向长度，其小于挡风玻璃22的横向车宽度且小于前发动机罩26的横向车宽度。气动翼18的纵向端可以朝向车辆14的后部扫掠，以匹配前发动机罩26的后端的弯曲轮廓、挡风玻璃22的前端或二者。
车辆14包括致动器组件30和流量控制模块34。响应于来自流量控制模块34的命令，致动器组件30可将气动翼18从图1和图2所示出的缩回位置移动到图3和图4所示出的展开位置。
在另一示例性实施例中，致动器组件30被省略并且气动翼18不可在展开位置和缩回位置之间移动。在这样的示例中，气动翼18是不展开或缩回的被动气动翼。
当车辆14被驱动时，气流相对于车辆14移动通过前发动机罩26、通过气动翼18、然后在挡风玻璃22上移动。如可以理解的那样，流体可以携带污染物C(例如液态水、冰、雪、灰尘、挡风玻璃清洗液和昆虫)。
气动翼18被构造为在缩回位置和展开位置之间来回移动，以影响至少在挡风玻璃22上方的空气流动。也就是说，当气动翼18处于图1和图2的缩回位置时的挡风玻璃22上方的气流F1，不同于当气动翼18处于图3和图4的展开位置时的挡风玻璃22上方的气流F2。将气动翼18移动到展开位置可以改变挡风玻璃22上方的流动强度，改变气流在挡风玻璃22上偏转的方式等。在一些示例中，展开位置可能不是气动翼18的完全展开位置。也就是说，气动翼18可以被致动到完全展开和完全缩回位置之间的位置。
值得注意的是，气流F1比气流F2更可能导致污染物C沉积在挡风玻璃22上。气动翼18可以移动到展开位置以将气流F1改变为气流F2。这样一来，气流不太可能导致污染物C沉积在挡风玻璃22上。处于展开位置的气动翼18将气流F2在挡风玻璃22上方并且沿着车辆14的侧玻璃窗和侧镜引导。在该示例中，处于展开位置的气动翼18在挡风玻璃22的动态边界层上相对于气流F1增加了气流F2的速度。
气动翼18有助于关闭挡风玻璃22和前发动机罩26的后端之间的间隙的至少一些，这可以在气动翼18处于展开位置或缩回位置时改进车辆14的空气动力学性能。在一些示例中，气动翼18的前缘可以与前发动机罩26的后部区域重叠。
在一些示例中，当车辆14以相对低的速度(例如低于阈值车速)驾驶时，流量控制模块34将气动翼18保持在图1和图2的缩回位置。响应于流量控制模块34检测到车辆14的速度处于或高于阈值车速，流量控制模块34然后使气动翼18移动到图3和图4的展开位置。
流量控制模块34可以配备有可执行指令，用于与气动翼18以及与气动翼18相关联的各种部件连接并命令其操作。流量控制模块34可以包括处理单元和非瞬时性存储器，用于执行气动翼18的各种控制策略和模式。在一个实施例中，处理单元被构造成执行存储在流量控制模块34的存储器中的一个或多个程序。
第一示例性程序在被执行时可以确定何时以及如何展开气动翼18，例如响应于车辆14超过阈值车速。流量控制模块34还可以控制与气动翼18相关的各种其他功能，例如展开角度。
使气动翼18在缩回位置和展开位置之间来回移动的致动器组件30可具有多种配置。在图5的示例性实施例中，气动翼18可通过包括一对活塞组件42的致动器组件30a在缩回位置和展开位置之间来回移动。
活塞组件42伸出和缩回杆46，以使气动翼18在缩回位置和展开位置之间来回移动。在该示例中，杆46由活塞组件42延伸以将气动翼18移动到展开位置，并且杆46由活塞组件42缩回以将气动翼18移动到缩回位置。杆46的一端直接连接到气动翼18，并且杆46的相对端被接收在活塞组件42的相应汽缸内。活塞组件42可以是气动或液压致动的活塞组件42。
在图6所示出的另一示例性致动器组件30b中，杆54旋转以使气动翼18在缩回位置和展开位置之间来回移动。杆54由相应的机构58旋转。在该示例性的非限制性实施例中，杆54的一端直接连接至气动翼18，并且杆54的相对端直接连接至机构58。
现在参考图7并继续参考图1至图4，示例挡风玻璃22包括第一层68和第二层72。第一层68大致是玻璃。第二层72是透明的疏水膜。示例性疏水膜可以包括以商标名和出售的那些疏水膜。虽然不需要，但第二层72可以与气动翼18结合使用，以有助于减少积累在挡风玻璃22上的污染物。
第二层72尤其可以促进污染物C(例如接触挡风玻璃22的液态水)的分散。第二层72可以将液态水分解成更小的液滴，其在挡风玻璃22上方移动的空气流动内更容易地从车辆14上移开。第二层72起到防潮作用，其导致雨水和其他水分珠状化(bead up)为较小的液滴。
再次参考图2和图4，示例性气动翼18包括面向外的表面76和面向内的表面80。出于本公开的目的，向外和向内是相对于车辆14而言的。也就是说，面向内的表面80朝向挡风玻璃22的后方以及位于前发动机罩26下方的发动机室，而面向外的表面76背离挡风玻璃22以及前发动机罩26。
值得注意的是，面向外的表面76具有凸形轮廓，其可以便于气流通过气动翼18。面向外的表面76的凸形轮廓尤其可以降低气动翼18的尾流中的涡流倾向。尤其地，这种涡流可能导致不必要的阻力。
更确切地说，在该示例实施例中，面向外的表面76具有翼型轮廓。
在图2和图4的示例性实施例中，当气动翼18处于缩回位置时以及当气动翼18处于展开位置时，气动翼18的前缘被构造为在紧邻前发动机罩26的后部的位置84处定位。这种关系大致防止了气流F1和气流F2在气动翼18的面向内的表面80上移动。
值得注意的是，除了简单地减少气动翼18的后端处的涡流之外，气动翼18的翼型轮廓可以提供其他益处。例如，翼型轮廓可以向车辆14(图1和图3)产生下压力D。下压力D可以在驾驶过程中提供额外的牵引力。下压力D有利地垂直施加在车辆14的前轮上方，这可以增强前轮与路面之间的牵引力。
在一些示例中，面向内的表面80可以额外具有翼型轮廓，使得气动翼18是翼型件。例如，参考图8，另一示例性气动翼118被构造为使得当气动翼118处于展开位置时，气动翼118的前缘在区域184处与前发动机罩26的后部隔开一定距离。当气动翼118处于展开位置时，该间隔允许气流F2在气动翼118的面向外的表面176和面向内的表面180两者上移动。
现在参考图9，气动翼18(或本公开的任何其他气动翼)可以与鼓风机86结合使用。鼓风机86包括具有流动排放出口92的至少一个喷嘴88。在一些示例中，鼓风机86包括多个喷嘴88，它们沿着气动翼18的下侧横跨车辆14的宽度分布。在另一示例中，例如通过凹入气动翼18的通道内，至少一个喷嘴88可结合在气动翼18内。
流量控制模块34可以可操作地连接到鼓风机86。响应于来自流量控制模块34的命令，鼓风机86可以将空气射流J从流动排放出口92引导通过至少一个喷嘴88。射流J可包括垂直于挡风玻璃22的表面移动的空气。车辆内的气源96可以将空气提供给鼓风机86。气源96可以是用于车辆14的空调系统的一部分。
当气流F2在气动翼18的后端上移动时，来自流动排放出口92的空气射流J可以降低气流F2内的涡流倾向。值得注意的是，流动排放出口92垂直地位于气动翼18的一部分的下方，使得射流J起始于气动翼18的后端的前方区域。已经发现，与例如从气动翼18的后端向后的位置起始的空气射流相比，这种定位能更有效地减小气流F2中的涡流。
在一些示例中，空气射流J可以用于加热或冷却车辆14的乘客舱。例如，如果需要加热乘客舱，则在移动通过流动排放出口92之前，空气射流J可以由加热器加热。然后，射流J提供加热乘客舱的加热空气的喷流幕。如果需要冷却乘客舱，则在移动通过流动排放出口92之前，空气射流J可以由冷却器冷却。
现在参考图10，另一示例气动翼218a是包括多个单独气动翼的气动翼组件的一部分。在该示例中，气动翼218a位于第二气动翼218b的前方，该第二气动翼位于第三气动翼218c的前方。在该示例性实施例中，气动翼218a的横截面面积大于气动翼218b的横截面面积，该气动翼218b的横截面面积大于气动翼218c的横截面面积。
气动翼组件可以被致动，以使得气动翼218a、218b和218c从相应的缩回位置和展开位置一起移动。或者，气动翼218a、218b和218c可以被单独致动。利用具有多个独立气动翼218a、218b和218c的气动翼组件可对气流F2提供附加的水平控制。
在本公开中，相同的附图标记在适当的情况下表示相同的元件，其中附加一百的或多个的附图标记表示修改的元件。除非另有说明，修改过的元件包含相应修改元件的相同特征和优点。
所公开的示例的特征包括可用于减少车辆挡风玻璃上的污染物的气动翼。与挡风玻璃刮水器相比，气动翼相对不显眼。可以改变气动翼的尺寸和设计以优化气流。
如果气动翼是被动的使得其不展开或缩回，则气动翼不需要致动器部件，这可以帮助避免与这些部件相关的维护成本。
前面的描述本质上是示例性的而不是限制性的。对于所公开的示例的变化和修改对于本领域技术人员而言可能变得显而易见，其没有偏离本公开的本质。因此，给予本公开的法律保护范围仅通过研究以下权利要求来确定。

Claims (9)

1.一种污染物减少组件，其特征在于，包括：
气动翼，所述气动翼相对于挡风玻璃上方的气流方向直接定位在所述挡风玻璃的前方，所述气动翼被构造成影响所述挡风玻璃上方的空气流动。
2.根据权利要求1所述的污染物减少组件，其特征在于，所述气动翼被构造成在缩回位置和展开位置之间来回移动以影响所述挡风玻璃上方的空气流动，并且可选地，至少一个致动器延伸、缩回或旋转以将所述气动翼从所述缩回位置移动到所述展开位置。
3.根据权利要求1所述的污染物减少组件，其特征在于，进一步包括所述挡风玻璃，其中，所述挡风玻璃包括疏水涂层。
4.根据权利要求1所述的污染物减少组件，其特征在于，进一步包括位于所述气动翼下方的鼓风机，所述鼓风机被构造成选择性地将气流导向所述挡风玻璃，并且可选地，包括所述鼓风机的至少一个喷嘴，其中，所述气动翼被构造成在缩回位置和展开位置之间来回移动以影响所述挡风玻璃上方的空气流动，其中，所述至少一个喷嘴具有流动排放出口，当所述气动翼处于所述展开位置时所述流动排放出口垂直位于所述气动翼的下方。
5.根据权利要求1所述的污染物减少组件，其特征在于，进一步包括所述气动翼的面向外的表面和所述气动翼的面向内的表面，所述面向外的表面具有凸形轮廓，并且可选地，具有翼型轮廓。
6.根据权利要求5所述的污染物减少组件，其特征在于，所述面向内的表面具有翼型轮廓使得所述气动翼是翼型件。
7.根据权利要求6所述的污染物减少组件，其特征在于，所述气动翼被构造成在缩回位置和展开位置之间来回移动以影响所述挡风玻璃上方的空气流动，其中，所述面向外的表面和所述面向内的表面均被构造成影响所述挡风玻璃上方的空气流动，使得当所述气动翼处于所述展开位置时，空气流动的一部分在所述气动翼的上方和下方移动。
8.根据权利要求1所述的污染物减少组件，其特征在于，所述气动翼是第一气动翼，并且进一步包括至少一个第二气动翼，所述至少一个第二气动翼被构造成选择性地缩回和展开以影响所述挡风玻璃上方的空气流动。
9.根据权利要求1所述的污染物减少组件，其特征在于，所述气动翼设置在所述挡风玻璃与车辆的前发动机罩之间。
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