ITUB20160373A1

ITUB20160373A1 - Autoveicolo con un motore a combustione interna sovralimentato disposto nella parte posteriore

Info

Publication number: ITUB20160373A1
Application number: ITUB2016A000373A
Authority: IT
Inventors: Erwin Rutschmann; Walter Stoppel
Original assignee: Porsche Ag
Priority date: 2015-02-09
Filing date: 2016-02-02
Publication date: 2017-08-02
Also published as: JP2016145572A; GB201602128D0; GB2537018B; GB2537018A; US9662967B2; JP6059374B2; DE102015101797A1; US20160229285A1

Description

“AUTOVEICOLO CON UN MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA SOVRALIMENTATO DISPOSTO NELLA PARTE POSTERIORE”

L’invenzione riguarda un autoveicolo con un motore a combustione interna sovralimentato, disposto nella parte posteriore, cui è alimentabile aria di combustione raffreddata tramite un intercooler, l’intercooler essendo posizionato sotto un cofano di copertura del motore a combustione interna al di sopra del motore a combustione interna.

I cosiddetti moderni motori downsizing a combustione interna, ai quali viene alimentata aria di combustione tramite sovralimentatori, non sono realizzabili senza un raffreddamento efficiente di questa aria di combustione sovralimentata. Un buon grado d’azione di un intercooler di questo tipo si ottiene solo se la sua superficie di raffreddamento è di dimensioni corrispondentemente grandi e se è possibile alimentare allo stesso la portata in massa di aria di raffreddamento massima possibile. A questo scopo, dal punto di vista costruttivo è necessario realizzare un afflusso con perdita di pressione contenuta, una conduzione dell’aria con perdita di pressione contenuta e una conduzione dell’aria di scarico in uscita dall’intercooler con perdita di pressione parimenti contenuta. Quanto precede costituisce una sfida ambiziosa dal punto di vista costruttivo, in particolare se il motore a combustione interna è disposto nella zona posteriore di un autoveicolo.

Dallo stato della tecnica è noto, si veda ad esempio DE 44 41 592 C2, ottimizzare la conduzione dell’aria nella parte posteriore di un autoveicolo tramite imbottiture laterali e griglie di aerazione configurate in modo corrispondente in corrispondenza di un’unità di spoiler.

Dallo stato della tecnica è noto altresì, si veda ad esempio DE 10 2009 058 284 A1, controllare ovvero bloccare l’apporto di aria di raffreddamento in un veicolo in cui il motore a combustione interna è disposto nella parte anteriore con l’ausilio del numero d’immatricolazione dell’autoveicolo (numero di targa).

Inoltre, nello stato della tecnica, si veda ad esempio DE 198 06 610 C2, in presenza di un autoveicolo con motore a combustione interna nella parte posteriore è nota una soluzione in cui l’intercooler è disposto all’interno dello spoiler posteriore direttamente al di sotto di un’apertura di alimentazione dell’aria di raffreddamento presente sul suo lato superiore, in altre parole l’intercooler è parte integrante dello spoiler posteriore.

Lo scopo dell’invenzione consiste nell’ottenere, tramite una disposizione ovvero configurazione corrispondente, una conduzione dell’aria particolarmente efficiente per un autoveicolo con un motore a combustione interna disposto nella parte posteriore che si distingua da un lato per grado d’azione elevato e, dall’altro, per una struttura costruttiva estremamente semplice.

In conformità con l’invenzione, questo scopo viene conseguito grazie al fatto che l’intercooler è posizionato sotto un cofano di copertura per il motore a combustione interna al di sopra del motore a combustione interna, e l’alimentazione all’intercooler è resa possibile da almeno un’apertura d’ingresso per l’aria nel pozzetto d’ingresso per l’aria attaccato al cofano di copertura, mentre lo scarico è reso possibile da almeno un pozzetto d’uscita per l’aria collegato ad aperture d’uscita nella zona della mascherina porta-targa dell’autoveicolo.

In questo caso il pozzetto d’ingresso per l’aria e altresì le aperture d’ingresso per l’aria possono estendersi in modo vantaggioso sostanzialmente per l’intera larghezza del cofano di copertura.

L’ intercooler, ovvero il pozzetto d’ingresso per l’aria ovvero le aperture d’ingresso per l’aria, sono disposti preferibilmente nella zona di afflusso dell’aria di uno spoiler posteriore disposto sul cofano di copertura. In questo caso è particolarmente vantaggioso rendere regolabile l’alimentazione dell’aria all’intercooler tramite uno spoiler posteriore in funzione di parametri d’esercizio del motore a combustione interna e/o dell’autoveicolo, ad esempio in funzione della velocità di marcia.

Per alimentare all’intercooler la portata in massa di aria di raffreddamento massima possibile, è opportuno che il pozzetto d’ingresso per l’aria sia realizzato come collegamento estremamente corto che consenta il flusso d’aria di raffreddamento massimo possibile fra il cofano di copertura e l’intercooler disposto sul lato superiore del motore a combustione interna.

Per il flusso dell’aria di scarico è particolarmente opportuno integrare le aperture d’uscita per l’aria nella mascherina per la placca recante la targa dell’autoveicolo in modo che, per aumentare la portata dell’aria, sulla mascherina porta-targa sia ottenibile un’azione a diffusore anulare. Le placche recanti la targa sono disposte solitamente all’interno di una mascherina leggermente rientrata rispetto alla zona posteriore dell’autoveicolo.

Questa mascherina può opportunamente essere configurata in modo da non limitarsi ad alloggiare la placca della targa con funzione protettiva, ma in particolare in modo da indurre, nella zona del flusso posteriore, un’azione del diffusore anulare per lo scarico dell’aria dall’intercooler. In questo caso le aperture d’uscita per la carica d’aria possono essere disposte preferibilmente nella zona laterale della mascherina porta-targa, ad esempio circondando parzialmente la placca recante la targa ovvero la targa. La stessa mascherina porta-targa può opportunamente essere ricavata nel cofano di copertura per il motore a combustione interna, preferibilmente direttamente al di sotto dello spoiler posteriore o nella zona posteriore inferiore dell’autoveicolo.

Vantaggi, caratteristiche e ulteriori dettagli dell’oggetto dell’invenzione sono evincibili dal disegno allegato che rappresenta schematicamente un esempio di realizzazione. In questo contesto, le caratteristiche illustrate nel disegno e menzionate nella descrizione e nelle rivendicazioni possono essere possono essere essenziali ai fini dell’invenzione sia singolarmente, sia in combinazione fra loro.

Il disegno mostra:

figura 1: una rappresentazione schematica dell’oggetto dell’invenzione;

figura 2: la vista di una zona posteriore in obliquo dal basso di un autoveicolo con un motore a combustione interna nella parte posteriore dotato dell’oggetto dell’invenzione, e

figura 3: nel dettaglio, l’integrazione delle aperture d’uscita per l’aria in una mascherina porta-targa nel cofano di copertura del motore a combustione interna ovvero nella zona posteriore di un autoveicolo.

Figura 1 mostra schematicamente la zona posteriore di un autoveicolo. Il motore a combustione interna sovralimentato (non rappresentato) è posizionato in questo caso nella zona dell’arco della ruota 1 e della parte terminale posteriore 2 dell’autoveicolo nella zona inferiore 3 dell’autoveicolo. A questo vano, in cui è posizionato il motore a combustione interna, si può accedere di norma tramite un cofano di copertura aprile e chiudibile 4. Possono essere disposti, integrati in questo cofano di copertura 4, uno spoiler posteriore 5 fisso o anche regolabile oltre ad alette d’ingresso dell’aria di raffreddamento 6 disposte sostanzialmente lungo l’intera larghezza della zona posteriore del veicolo, o su tratti consistenti della stessa, per l’ingresso dell’aria di raffreddamento nel vano in cui è posizionato il motore a combustione interna.

In conformità con l’invenzione, al di sopra del motore a combustione interna è disposto un intercooler 7 cui, tramite un pozzetto d’ingresso 8 per l’aria estendentesi sostanzialmente per l’intera larghezza del cofano di copertura 4, viene alimentata aria di raffreddamento. Nel cofano di copertura 4 ovvero al di sotto del cofano di copertura nella zona posteriore 2 dell’autoveicolo, in conformità con le norme vigenti per l’immatricolazione di autoveicoli è disposta incassata una placca con la targa dell’autoveicolo. Nella mascherina porta-targa 9 sono disposte, preferibilmente lateralmente, aperture d’uscita 10 per l’aria. Idealmente queste aperture d’uscita per la carica d’aria sono integrate nella mascherina porta-targa 9 in modo che queste, fungendo da diffusore anulare, possano aumentare ulteriormente in modo efficace la portata dell’aria passante per l’intercooler 7 ovvero lo scarico dell’aria.

La conduzione dell’aria di raffreddamento verso il vano con il motore a combustione interna è indicata dalle frecce A; la conduzione dell’aria all’intercooler 7, eventualmente regolata dallo spoiler 5 in particolare per quanto riguarda la possibilità di regolazione della stessa in funzione ad esempio della velocità di marcia, è contraddistinta da BEIN.

La conduzione dell’aria in uscita dalla zona d’uscita dell’intercooler 7 è contraddistinta da BAUS.

Figura 2 mostra, in una vista in obliquo da dietro della zona posteriore di un autoveicolo, la disposizione di uno spoiler posteriore regolabile 5 su un cofano di copertura 4 e altresì di uno spoiler fisso 11 che induce sostanzialmente l’alimentazione dell’aria all’intercooler 7. La conduzione dell’aria nell’intercooler 7, ovvero attraverso l’intercooler 7, nella zona di uscita 10 nella mascherina porta-targa 9 nella zona posteriore inferiore 3 dell’autoveicolo, è rappresentata schematicamente con le frecce disegnate.

Figura 3 mostra la disposizione di un targa di autoveicolo 12 in una mascherina 9 disposta incassata. La superficie preposta alla disposizione della targa di autoveicolo 12, ovvero della placca recante la targa dell’autoveicolo 12, viene circondata nella zona superiore della mascherina porta-targa 9 da aperture d’uscita superficialmente estese 13 ovvero 14 dalle quali viene scaricata l’aria passata attraverso l’intercooler 7 (cfr. frecce). Idealmente le aperture di uscita dell’aria 13 ovvero 14 circondano la targa/placca della targa 12 nella zona superiore della mascherina porta-targa 9 al punto che l’uscita dell’aria può avvenire con un andamento accelerato e con una portata dell’aria aumentata dovuta ad un effetto a diffusore anulare.

In particolare, dalla rappresentazione schematica in figura 1 il tecnico del ramo intuisce facilmente che disponendo l’intercooler 7 al di sopra del motore a combustione interna nella zona posteriore di un autoveicolo con attacco diretto alla linea di contorno del cofano di copertura 4, si ottiene una disposizione dell’intercooler 7 estremamente semplice e soprattutto molto corta, quindi efficiente in termini di conduzione dell’aria sulla zona posteriore ovvero sullo spoiler 5. Anche la conduzione dell’aria relativamente breve dall’intercooler 7 alle aperture di uscita dell’aria 13 ovvero 14 nella mascherina porta-targa 9, garantisce in modo corrispondente un rapido passaggio dell’aria. Questa disposizione conforme all’invenzione e la possibilità conseguente d’incorporare gli intercooler con superficie di raffreddamento corrispondente grande, unitamente a un’alimentazione dell’aria che può essere disposta sostanzialmente sull’intera larghezza del cofano di copertura 4 per il vano per il motore a combustione interna e per l’intercooler 7 con linee per l’aria estremamente corte e piuttosto voluminose, consente un raffreddamento efficace della carica d’aria e una portata elevata.

Elenco dei segni di riferimento

1 arco della ruota

2 parte terminale posteriore

3 zona inferiore dell’autoveicolo

4 cofano di copertura

5 spoiler posteriore

6 alette d’ingresso per l’aria di raffreddamento 7 intercooler

8 pozzetto d’ingresso per l’aria

9 mascherina porta-targa

10 aperture d’uscita per l’aria

11 spoiler fisso

12 targa dell’autoveicolo

13, 14 aperture di uscita dell’aria

A conduzione dell’aria di raffreddamento al vano del motore a combustione interna

BEINconduzione dell ‘aria all‘intercooler 7

BAUSuscita dell’aria

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Autoveicolo con un motore a combustione interna sovralimentato disposto nella parte posteriore cui è alimentabile aria di combustione raffreddata tramite un intercooler (7), l’intercooler (7) essendo posizionato sotto un cofano di copertura (4) per il motore a combustione interna al di sopra del motore a combustione interna, caratterizzato dal fatto che l’aria (BEIN) è alimentabile tramite almeno un’apertura d’ingresso per l’aria in un pozzetto d’ingresso per l’aria (8) attaccato al cofano di copertura (4) ed è scaricabile (BAUS) tramite almeno un pozzetto d’uscita per l’aria (10) collegato ad aperture d’uscita (13, 14) nella zona di una mascherina porta-targa (9) dell’autoveicolo.
2. Autoveicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il pozzetto d’ingresso per l’aria (8) ovvero le aperture d’ingresso per l’aria si estendono sostanzialmente per l’intera larghezza del cofano di copertura (4).
3. Autoveicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nella zona posteriore per il passaggio dell’aria di uno spoiler posteriore (5) disposto sul cofano di copertura (4), sono disposti il pozzetto d’ingresso per l’aria (8) ovvero le aperture d’ingresso per l’aria.
4. Autoveicolo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il pozzetto d’ingresso per l’aria (8) è realizzato come collegamento quanto più corto possibile che consente una portata dell’aria di raffreddamento massima possibile fra cofano di copertura (4) e motore a combustione interna.
5. Autoveicolo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che tramite uno spoiler posteriore regolabile (5) è possibile impostare l’apporto dell’aria all’intercooler (7).
6. Autoveicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le aperture d’uscita per l’aria (10, 13, 14) sono integrate nella mascherina porta-targa (9) in modo che per aumentare la portata della carica d’aria sia possibile ottenere un’azione a diffusore anulare.
7. Autoveicolo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che le aperture d’uscita per l’aria (10, 13, 14) sono disposte nella zona laterale della mascherina porta-targa (9) circondando parzialmente la targa dell’autoveicolo (12).
8. Autoveicolo secondo la rivendicazione 1 o una delle rivendicazioni 6 o 7, caratterizzato dal fatto che la mascherina porta-targa (9) è ricavata nel cofano di copertura (4) per il motore a combustione interna.
9. Autoveicolo secondo la rivendicazione 1 o 6, caratterizzato dal fatto che la mascherina porta-targa (9) è ricavata nella parte terminale posteriore (2) dell’autoveicolo.