CN212022801U - 用于车辆的空气动力学装置、引擎盖装置和格栅以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供用于车辆(2)的空气动力学装置(10)、引擎盖装置和格栅以及车辆，该空气动力学装置包括：引擎盖(12)，该引擎盖具有前边缘(18)和后边缘(34)；引擎盖扰流器(14)，该引擎盖扰流器具有前边缘(30)和后边缘(32)，并且该引擎盖扰流器能够竖向定位在引擎盖(12)上方并与引擎盖(12)分隔开，以在引擎盖扰流器与引擎盖之间形成气流管道(22)；以及格栅(16)，该格栅包括由弯曲上部部分(28)分隔开的后边缘(20)和前部面，其中，格栅(16)的后边缘(20)能够毗邻于引擎盖(12)的前边缘(18)定位。

Description

用于车辆的空气动力学装置、引擎盖装置和格栅以及车辆
技术领域
本公开涉及空气动力学装置(aerodynamic apparatus)。具体地但非排他地，本公开涉及用于车辆的空气动力学装置。本发明的各方面涉及空气动力学装置、引擎盖装置、格栅和车辆。
背景技术
已知车辆气流改变装置、比如在WO2016/020419中所描述的这些车辆气流改变装置用于控制车辆的引擎盖或引擎罩上的气流，以使形成在移动车辆的前部上或前部处的高压区域的尺寸减小。
发明内容
本发明的各方面在所附权利要求中限定。本发明的实施方式有利地使由具有大致平坦的前部面的车辆所经受的高压的区域的尺寸减小。
附图说明
现在将参照以下附图仅通过示例的方式来描述本发明的实施方式，在附图中：
图1示意性地示出了包括根据本发明的实施方式的空气动力学装置的车辆；
图2示出了车辆的侧视图和局部横截面；
图3示出了车辆的平面图和局部横截面；
图4示出了根据本发明的实施方式的格栅的立体图；
图5示出了根据本发明的实施方式的格栅的辅助网格的立体图；以及
图6示意性地示出了包括根据本发明的实施方式的空气动力学装置的车辆。
具体实施方式
在整个说明书中，术语“前”、“后”、“顶”和“底”被赋予它们的相对于车辆的标准前向面向的常规含义。当从车辆的后方面向前而朝向前方观察时，使用术语“左侧”和“右侧”来描述车辆的相应侧。
纵向轴线被定义为穿过车辆的前部和后部并且平行于车辆的正常站立面(normalstanding)。横向轴线被定义为垂直于纵向轴线穿过车辆的左手侧部和右手侧部并且平行于车辆的正常站立面。竖向轴线被定义为穿过车辆的顶部和底部并垂直于纵向轴线和横向轴线。
图1示出了包括根据本发明的实施方式的空气动力学装置10的车辆 2。空气动力学装置10邻近于前挡风玻璃6定位在车辆2的前端部4处。所示的车辆具有大致平坦的前端部，该大致平坦的前端部使前车身结构的位于前轮前方的任何悬置部最小化并且设置成提供合适的承载结构，并且该大致平坦的前端部被优化成减轻在与行人发生碰撞的事件中造成的伤害。平坦的前端部的上前边缘限定了用于大致平行于车辆的纵向轴线定向的包绕线(wrap around line)的包绕点，并且该包绕点是纵向包绕标记将从起源于车辆前方的地面上的大致竖向取向朝向引擎盖的上表面向下折叠的点。术语“包绕线”和“包绕距离”是汽车行人安全领域中充分理解的术语。其他空气动力学特征比如扰流器(spoiler)8安装在车辆2上、但不形成根据本发明的实施方式的空气动力学装置10的一部分。
图2示出了车辆2的侧视图和由绕横向轴线旋转的偏移纵向轴线和竖向轴线限定的平面上的局部横截面。如所示的，空气动力学装置包括引擎盖12、引擎盖扰流器14和格栅16。引擎罩或引擎盖12的前边缘18在空气动力学上将格栅16的后边缘20连接至车辆前挡风玻璃6。引擎盖扰流器14在竖向上定位在引擎盖12的上方并且在引擎盖扰流器14与引擎盖12之间形成气流管道22。
在车辆2的向前运动期间入射在车辆的格栅16上的气流24在格栅 16的弯曲上部部分28上被重新定向26。重新定向的气流26通过引擎盖扰流器14的前边缘30被聚集并被竖向引导通过引擎盖扰流器14与引擎盖12之间的开孔。气流26在引擎板扰流器14的后边缘32附近离开气流管道22并继续行进越过引擎盖12的后边缘34到达前挡风玻璃6。将理解的是，格栅16因此与引擎盖12和气流管道22流体连通。还将理解的是，格栅16的前部面与引擎盖扰流器14的前边缘30大致纵向对准并且有利地形成车辆2的大致竖向的前部面。
在车辆的向前运动期间入射在引擎盖扰流器14的上表面上的气流36 朝向车辆2的前挡风玻璃6以类似的方式被重新定向38。引擎盖扰流器 14的上表面的大致平坦的轮廓便于重新定向的气流38在引擎盖扰流器14 上平稳地流动。
这两个重新定向的气流26、38在引擎盖扰流器14的后边缘32附近结合并且大致如空气将在没有空气动力学装置10的情况下流动那样在车辆2上继续行进。这有利地在没有物理地降低前部面并且没有对车辆的包绕点位置造成不利影响的情况下提供了车辆前部面的50mm至100mm的空气动力学高度减小40。其他高度减小也在本发明的范围内并且可以由较小或较大的气流管道22和/或格栅16的弯曲上部部分28来提供。空气动力学高度减小40又使车辆2向前移动时的空气动力学阻力减小。
图3示出了由上述偏移纵向轴线和横向轴线限定的平面上的平面图和局部横截面图。如所示的，气流通道22进一步由相对的一对大致竖向的通道壁42限定，通道壁42在引擎盖12的前边缘18与引擎盖扰流器 14的后边缘32之间延伸。壁进一步延伸至引擎盖12的后边缘34或者朝向引擎盖12的后边缘34延伸，从而形成顶部敞开的空气通道44。顶部敞开的空气通道44的深度从该顶部敞开的空气通道44的位于引擎盖扰流器14的后边缘32处的起点至引擎盖12的后边缘34或者朝向引擎盖12 的后边缘34减小。
如图3中所示，从气流管道22的前部延伸至后部的每个通道壁42并且因此气流管道22包括会聚区域46和渐扩区域48。窄点或节流点50由箭头50表示。将理解的是，窄点或节流点形成文丘里管(Venturi tube) 的节流部或喉部。通过窄点50的纵向气流速度高于节流点两侧的气流。
返回参照图2，将理解的是，气流管道22的位于引擎盖12的前边缘处的入口比出口窄。气流管道的深度始终是基本恒定的。这用于增大重新定向的气流26的速度，从而使入射空气流24减速并在车辆格栅16的前部中形成前向高压区域时损失的纵向动量恢复，从而有利地减小了车辆的空气动力学阻力。
此外，离开气流管道22的高速气流在引擎盖扰流器14的后边缘32 紧后方形成与在引擎盖扰流器上穿行的空气的压力相比相对低压的区域。该低压区域用于使在引擎盖扰流器14上流动的气流38朝向引擎盖转向，从而导致气流大致附接至引擎盖12的后边缘34和挡风玻璃6。通过气流管道、经由挡风玻璃穿行到车顶上的高速气流可以有利地用于减少污物、即水和/或固体材料积聚在车辆的后窗玻璃上。
在一些实施方式中，空气动力学装置10的引擎盖12和引擎盖扰流器 14是一体部件。在其他实施方式中，引擎盖12和引擎盖扰流器14是单独的部件。将理解的是，其他布置结构也在本发明的范围内。
如图4中所示，格栅16包括格栅网格52和环绕部54，环绕部54沿着格栅16的下边缘56和侧边缘58接触格栅网格52。格栅网格52弯曲成形成格栅16的弯曲上部部分28。格栅网格52和环绕部54沿着格栅网格52的顶边缘分隔开，从而在格栅16中形成开孔60。开孔60通向如上文中所描述的位于引擎盖12与引擎盖扰流器14之间的气流管道22。
参照图1，当车辆2向前移动时，格栅网格52中的网格开孔62基本上充满空气，从而有效地形成空气动力学实心格栅表面。将理解的是，一些空气继续流动穿过格栅网格52，以便使格栅执行其允许空气流动进入车辆的发动机舱中、在散热器或其他方面上流动的功能。然而，当网格开孔62被填充时，格栅的弯曲表面变得在空气动力学上是平滑的并促进气流通过开孔60进入气流管道22中并提供上述空气动力学益处。
在一些实施方式中，格栅16包括如图5中所示的辅助网格64，辅助网格64包括指状部66。在所示的示例中，这些指状部66朝向车辆2的前方大致水平地突出。这些指状部66各自能够定位在格栅网格52中的网格开孔62内。在一些实施方式中，指状部66促进网格开孔62的空气填充。将理解的是，在一些实施方式中，辅助网格64能够相对于格栅网格 52移动，以改变网格开孔62的填充量并且又改变通过网格开孔62进入发动机舱中、在散热器或其他方面上流动的流。
参照图1和图4，环绕部54的顶部68邻接引擎盖扰流器14，以形成空气动力学平滑表面。在一些实施方式中，在引擎盖扰流器的下侧部中设置有与环绕部54的顶部68并置并配合的凹口(未示出)或其他合适的对应构造。这是有利的，因为部件之间的任何脊都被消除，从而使得湍流气流变缓和。
在一些实施方式中，引擎盖12和引擎盖扰流器14由两个部件形成，这两个部件中的每个部件一体地包括引擎盖12和引擎盖扰流器14的一部分。如图6中所示，这些实施方式在这些部件之间具有分隔线或关闭线 70，并且分隔线或关闭线70毗邻于格栅的后边缘定位。在一些实施方式中，最靠前的一体式引擎盖和引擎盖扰流器部件72与车辆的前保险杠74 成一体。在这些实施方式中，空气动力学装置包括车辆的前保险杠。这对于便于组装并降低铰接式引擎盖的设计复杂性可能是有利的。此外，这便于在组装期间空气动力学装置的组成部件的对准，从而增强其视觉外观。
在本发明的实施方式中，前述引擎盖12、引擎盖扰流器14和格栅环绕部54包含金属材料、例如铝。在其他实施方式中，前述引擎盖12、引擎盖扰流器14和格栅环绕部54包含复合材料、例如玻璃增强塑料。在本发明的实施方式中，格栅网格52和辅助网格包含塑料材料或复合材料、例如玻璃增强塑料。其他材料可能是有用的并且在本发明的范围内。
在本发明的实施方式中，引擎盖装置包括：引擎盖，该引擎盖具有前边缘和后边缘；以及引擎盖扰流器，该引擎盖扰流器具有前边缘和后边缘，并且该引擎盖扰流器能够竖向定位在引擎盖上方并与引擎盖分隔开，以在引擎盖扰流器与引擎盖之间形成气流管道，其中，引擎盖扰流器的后边缘能够纵向定位在引擎盖的前边缘与后边缘之间。在本发明的实施方式中，引擎盖装置包括引擎盖12和引擎盖扰流器14的前述特征。
本说明书中公开的所有特征(包括任何所附权利要求、摘要和附图) 和/或因此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以除了这些特征和/或步骤中的至少一些特征和/或步骤相互排斥的情况下的组合之外的任何组合进行组合。
除非另有明确说明，否则本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中所公开的每个特征可以由用于相同、等效或相似目的的替代特征代替。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征仅是通用系列的等效或类似特征的一个示例。
本发明不受限于任何前述实施方式的细节。本发明延伸到本说明书 (包括任何所附权利要求、摘要和附图)中所公开的特征中的任何一个新颖特征或特征的任何新颖组合，或者延伸到因此公开的任何方法或过程的步骤中的任何一个新颖步骤或步骤的任何新颖组合。权利要求不应被解释为仅涵盖前述实施方式，而是还涵盖落入权利要求的范围内的任何实施方式。

Claims (24)

1.一种用于车辆的空气动力学装置，所述空气动力学装置包括：
引擎盖，所述引擎盖具有前边缘和后边缘；
引擎盖扰流器，所述引擎盖扰流器具有前边缘和后边缘，并且所述引擎盖扰流器能够竖向定位在所述引擎盖上方并与所述引擎盖分隔开，以在所述引擎盖扰流器与所述引擎盖之间形成气流管道；以及
格栅，所述格栅包括由弯曲上部部分分隔开的后边缘和前部面，
其中，所述格栅的后边缘能够毗邻于所述引擎盖的前边缘定位。
2.根据权利要求1所述的空气动力学装置，其中，所述格栅的所述前部面与所述引擎盖扰流器的前边缘大致纵向对准，使得所述格栅的后边缘从所述引擎盖扰流器的前边缘纵向偏移。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的空气动力学装置，其中，所述引擎盖扰流器的后边缘能够纵向定位在所述引擎盖的前边缘与所述引擎盖的后边缘之间。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的空气动力学装置，其中，所述气流管道包括通道壁，所述通道壁从所述引擎盖扰流器的前边缘侧向地会聚以形成节流点，并且所述通道壁从所述节流点至所述引擎盖扰流器的后边缘侧向地渐扩。
5.根据权利要求4所述的空气动力学装置，其中，所述通道壁从所述引擎盖扰流器的后边缘朝向所述引擎盖的后边缘继续侧向地渐扩，以在所述引擎盖上形成顶部敞开的空气通道。
6.根据权利要求5所述的空气动力学装置，其中，所述顶部敞开的空气通道的深度从所述引擎盖扰流器的后边缘随靠近所述引擎盖的后边缘而减小。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的空气动力学装置，其中，所述气流管道始终具有基本恒定的深度。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的空气动力学装置，其中，所述格栅包括格栅环绕部和格栅网格，并且其中，所述格栅环绕部的顶部能够定位在形成于所述引擎盖扰流器中的对应构造中。
9.根据权利要求8所述的空气动力学装置，其中，所述格栅包括辅助网格，所述辅助网格包括多个指状部，所述多个指状部设置成定位在所述格栅网格中的网格开孔内。
10.根据权利要求9所述的空气动力学装置，其中，所述辅助网格能够相对于所述格栅网格纵向移动。
11.根据权利要求1或权利要求2所述的空气动力学装置，其中，所述引擎盖和所述引擎盖扰流器由两个部件形成，所述两个部件中的每个部件一体地包括所述引擎盖和所述引擎盖扰流器的一部分。
12.根据权利要求11所述的空气动力学装置，其中，所述两个部件中的一个部件与所述车辆的保险杠成一体。
13.一种用于车辆的引擎盖装置，所述引擎盖装置包括：引擎盖，所述引擎盖具有前边缘和后边缘；以及
引擎盖扰流器，所述引擎盖扰流器具有前边缘和后边缘，并且所述引擎盖扰流器能够竖向定位在所述引擎盖上方并与所述引擎盖分隔开，以在所述引擎盖扰流器与所述引擎盖之间形成气流管道，
其中，所述引擎盖扰流器的后边缘能够纵向定位在所述引擎盖的前边缘与所述引擎盖的后边缘之间。
14.根据权利要求13所述的引擎盖装置，其中，所述气流管道包括通道壁，所述通道壁从所述引擎盖扰流器的前边缘侧向地汇聚以形成节流点，并且所述通道壁从所述节流点至所述引擎盖扰流器的后边缘侧向地渐扩。
15.根据权利要求14所述的引擎盖装置，其中，所述通道壁从所述引擎盖扰流器的后边缘朝向所述引擎盖的后边缘继续侧向地渐扩，以在所述引擎盖上形成顶部敞开的空气通道。
16.根据权利要求15所述的引擎盖装置，其中，所述顶部敞开的空气通道的深度从所述引擎盖扰流器的后边缘随靠近所述引擎盖的后边缘而减小。
17.根据权利要求13至16中的任一项所述的引擎盖装置，其中，所述引擎盖装置是一体部件。
18.根据权利要求13至16中的任一项所述的引擎盖装置，其中，所述引擎盖和所述引擎盖扰流器由各自一体地包括所述引擎盖和所述引擎盖扰流器的一部分的一体部件形成。
19.根据权利要求18所述的引擎盖装置，其中，所述一体部件中的一个一体部件与所述车辆的保险杠成一体。
20.一种用于车辆的格栅，所述格栅包括：
格栅网格，所述格栅网格具有通过弯曲上部部分与前部面分隔开的后边缘；以及
格栅环绕部，所述格栅环绕部能够沿着所述格栅环绕部的下边缘和侧边缘固定至所述格栅网格，
其中，在所述格栅网格与所述格栅环绕部之间邻近所述弯曲上部部分设置有开孔。
21.根据权利要求20所述的格栅，包括辅助网格，所述辅助网格包括多个指状部，所述多个指状部设置成定位在所述格栅网格中的网格开孔内。
22.根据权利要求21所述的格栅，其中，所述辅助网格能够相对于所述格栅网格纵向移动。
23.一种包括空气动力学装置的车辆，所述空气动力学装置为根据权利要求1至12中的任一项所述的空气动力学装置。
24.一种包括引擎盖装置和格栅的车辆，所述引擎盖装置为根据权利要求13至19中的任一项所述的引擎盖装置，并且所述格栅为根据权利要求20至22中的任一项所述的格栅。
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