KR20220165573A - 차량용 공력장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 차량용 공력장치는, 차량의 프론트엔드의 좌우 양측에 배치되고, 차량의 프론트엔드로부터 유입된 공기를 한 쌍의 프론트휠을 향해 가이드하도록 구성된 한 쌍의 제1덕트; 및 차량의 프론트엔드의 센터부에 부착된 그릴의 양 사이드로부터 한 쌍의 제1덕트를 향해 개별적으로 연장된 한 쌍의 제2덕트;를 포함할 수 있다. 상기 제2덕트는 그릴을 향해 유입된 공기를 제1덕트를 향해 가이드하도록 구성될 수 있다.

Description

차량용 공력장치{AERODYNAMIC APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 차량의 전체적인 공력성능을 개선할 수 있는 차량용 공력장치에 관한 것이다.
차량 공력특성(automotive aerodynamics)은 드래그(drag), 윈드노이즈(wind noise)를 감소하고 소음배출(noise emission)을 최소화하며, 의도하지 않은 양력(lift force) 및 고속에서의 공력 불안전성의 기타 원인 등을 방지하는 데 그 주된 연구목적을 가진다. 차량의 공력특성은 차량 성능, 편안함, 안전, 안정성, 냉각, 및 시계 등을 영향을 미치므로 자동차산업에서 매우 중요한 요소이다.
차량은 프론트엔드(front end)와, 프론트엔드(front end)의 후방에 위치한 프론트 컴파트먼트(front compartment)를 포함한다. 프론트 컴파트먼트는 대쉬패널에 의해 승객실(passenger compartment)과 구획된다. 프론트 컴파트먼트는 파워트레인, 열교환기들(라디에이터, 응축기, 인터쿨러 등)을 수용한다. 파워트레인은 내연기관(내연기관 차량) 또는 모터(전기자동차) 등과 같은 파워소스와, 파워소스의 동력을 차량의 이동으로 변환하는 관련된 컴포넌트들(변속기, 구동축, 차동장치, 액슬 등)으로 이루어진다. 또한, 차량은 그 프론트엔드에 장착된 그릴(grill)을 포함하고, 그릴은 외기(ambient air)가 프론트 컴파트먼트 측으로 흐름을 허용하는 복수의 통공을 가진다. 그릴은 프론트 컴파트먼트의 파워트레인, 열교환기 등을 보호한다.
차량은 공력성능, 냉각성능 등을 개선하기 위하여 공기유동을 가이드하는 다양한 공력장치(aerodymanic apparatus)를 가질 수 있다. 예컨대, 공력장치로는 그릴의 통공들을 개폐하는 액티브 에어플랩시스템, 차량의 좌우 양측에 제공된 에어가이드장치 등이 있다.
액티브 에어플랩시스템은 차량의 속도, 외기 온도 등에 따라 그릴의 통공들에 대한 개도를 조절함으로써 외기 유량 또는 외기의 유입방향 등을 적절히 조절하여 서로 상충하는 냉각성능 및 공력성능 등을 안정적으로 개선할 수 있었다.
에어가이드장치는 차량의 전방측 좌우 양측에는 각 전방 휠의 둘레로 공기를 개별적으로 가이드하도록 구성된다. 에어가이드장치는 공기가 전방 휠의 외면을 따라 흐르도록 가이드함에 따라 전방 휠에 대한 에어 커튼의 역할을 한다.
열교환기들이 그릴의 후방에 위치하고, 공기가 그릴을 통해 열교환기들과 접촉함으로써 열교환기들에 대한 냉각성능을 확보할 수 있다. 하지만, 각 열교환기의 폭이 그릴의 폭 보다 상대적으로 작으므로, 그릴의 좌우 양측은 폐쇄된다. 이에, 그릴의 좌우 양측이 폐쇄되어 있으므로 공기가 그릴의 좌우 양측의 전방에서 정체되고, 정체된 공기의 유동에너지는 냉각 또는 공기 흐름의 개선에 활용되지 못한다.
또한, 고속에서 차량의 공기저항을 개선시키기 위하여 엑티브 에어플랩이 그릴의 통공을 폐쇄할 때 그릴 전방측 공기의 정체 현상이 더욱 강하게 일어나고, 이로 인해 엑티브 에어플랩이 그릴의 통공들을 폐쇄할 때 유동에너지의 효율이 저하될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점들을 고려하여 안출한 것으로, 차량의 전체적인 공력성능을 개선할 수 있는 차량용 공력장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공력장치는, 차량의 프론트엔드의 좌우 양측에 배치되고, 차량의 프론트엔드로부터 유입된 공기를 한 쌍의 프론트휠을 향해 가이드하도록 구성된 한 쌍의 제1덕트; 및 차량의 프론트엔드의 센터부에 부착된 그릴의 양 사이드로부터 한 쌍의 제1덕트를 향해 개별적으로 연장된 한 쌍의 제2덕트;를 포함할 수 있다. 상기 제2덕트는 그릴을 향해 유입된 공기를 제1덕트를 향해 가이드하도록 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1덕트가 차량의 프론트엔드로부터 직접적으로 유입된 공기를 프론트휠을 향해 가이드함과 더불어, 제2덕트가 그릴로 유입된 공기를 제1덕트로 가이드함으로써, 프론트휠로 가이드(토출)되는 공기의 유량을 대폭 증가시킬 수 있으므로 프론트휠에 대한 에어커튼 성능 및 차량의 공력성능을 대폭 개선할 수 있고, 그릴의 양 사이드에서 압력이 감소하므로 그릴의 자체적인 항력이 대폭 감소될 수 있다.
상기 제1덕트는 공기가 차량의 전방으로부터 프론트휠을 향해 흘러감을 허용하는 제1채널과, 차량의 전방을 향해 개방된 입구와, 프론트휠을 향해 개방된 출구를을 포함하고, 상기 제1채널은 입구 및 출구와 유체적으로 소통하며, 상기 제1채널은 차량의 길이방향으로 연장될 수 있다. 상술한 구성에 따르면, 제1덕트의 입구가 차량의 전방을 향해 개방되고, 제1덕트의 출구가 프론트휠을 향해 개방되며, 제1덕트가 차량의 길이방향으로 연장됨으로써, 제1덕트는 차량의 전방을 통해 유입된 공기를 프론트휠을 향해 차량의 길이방향으로 안정적으로 가이드할 수 있으므로 차량의 사이드에 평행한 공기 흐름을 형성할 수 있다.
상기 제2덕트는 상기 그릴의 각 사이드로 흘러들어온 공기가 상기 제1덕트의 입구로 흘러감을 허용하는 제2채널과, 상기 그릴을 향해 개방된 입구와, 상기 제1덕트의 입구를 향해 개방된 출구를 포함할 수 있다. 상기 입구 및 출구는 제2채널과 유체적으로 소통할 수 있다. 상술한 구성에 의해, 그릴로 유입된 공기가 제2덕트를 통과한 후에 제1덕트를 거쳐 프론트휠로 가이드될 수 있고, 이에 그릴의 양 사이드에서 미활용될 가능성이 있었던 유동에너지가 효율적으로 활용될 수 있다. 즉, 본 발명은 차량의 주행 시에 공기가 그릴의 양 사이드 및 제1덕트의 입구로 전체적으로 유입될 수 있으므로, 프론트 휠로 가이드(토출)되는 공기의 유량을 대폭 증가할 수 있고, 이를 통해 프론트휠에 대한 에어커튼 성능 및 차량의 공력성능을 대폭 개선할 수 있고, 그릴의 자체적인 항력 감소를 통해 차량의 공력성능을 더욱 개선할 수 있다.
프론트 엔드바디가 차량의 프론트엔드에 제공되고, 상기 프론트 엔드바디는 센터부 및 상기 센터부의 양측에 위치한 한 쌍의 사이드부를 포함하며, 상기 그릴은 상기 센터부에 장착되고, 상기 제1덕트는 상기 사이드부의 외측가장자리에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1덕트가 프론트 엔드바디의 사이드부의 외측가장자리에 배치됨으로써 제1덕트는 공기가 차량의 전방으로부터 흘러들어온 공기를 차량의 프론트휠을 향해 정확하게 가이드할 수 있다.
상기 그릴은 복수의 통공을 한정하는 격자구조 및 상기 격자구조를 둘러싸는 외측프레임을 포함하고, 상기 외측프레임은 상부프레임, 하부프레임, 한 쌍의 사이드프레임를 포함하며, 상기 제2덕트의 입구는 상기 외측프레임의 사이드프레임에 제공될 수 있다. 상술한 구성에 의해, 그릴로 유입된 공기가 사이드프레임에 제공된 제2덕트의 입구로 유입되고, 제2덕트 및 제1덕트를 거쳐 프론트휠로 가이드될 수 있다.
상기 제1덕트는 상기 입구와 인접한 전방부에 제공된 복수의 리브를 가지고, 상기 복수의 리브는 상기 제1덕트의 입구와 인접한 제1채널의 전방부를 복수의 전방측 채널로 구획하도록 구성될 수 있다. 상술한 구성에 의해, 제1채널의 전방부가 복수의 리브에 의해 복수의 전방측 채널로 구획됨에 따라 제1덕트의 입구로 흘러들어오는 공기는 균일하게 분배되면서 유입될 수 있고, 이에 입구로 유입되는 공기의 유속이 감소함을 방지함과 더불어 보다 많은 양의 공기가 제1채널 내로 유입될 수 있다.
상기 복수의 리브는 차량의 높이방향을 따라 이격되고, 상기 복수의 전방측 채널은 상기 복수의 리브에 의해 차량의 높이방향을 따라 구획될 수 있다. 상술한 구성에 의해, 제1덕트의 입구로 흘러들어오는 공기는 차량의 높이방향을 따라 구획된 복수의 전방측 채널에 의해 차량의 높이방향을 따라 균일하게 분배될 수 있고, 이를 통해 상대적으로 많은 유량의 공기가 제1덕트의 입구로 안정적으로 유입될 수 있다.
상기 제1덕트의 입구의 단면적이 상기 제1덕트의 출구의 단면적 보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1덕트의 입구의 단면적이 출구의 단면적 보다 상대적으로 크므로 입구로 유입되는 공기 유량을 충분히 확보할 수 있고, 출구의 단면적이 입구의 단면적 보다 상대적으로 작으므로 출구를 통해 프론트휠을 향해 토출되는 공기의 유속을 상대적으로 증대시킬 수 있다.
종래기술에 따르면 그릴의 폭이 열교환기의 폭에 비해 상대적으로 크므로 그릴은 그 양 사이드에 통공이 존재하지 않는 폐쇄영역을 가질 수 있고, 이에 그릴의 양 사이드에서 공기의 유동이 정체되므로 공기의 유동에너지가 활용되지 못한다. 이와 같이, 종래기술은 그릴의 양 사이드에서 유동에너지가 활용되지 못하므로 유동에너지가 낭비되는 단점이 있었다. 이에 반해, 본 발명은 그릴의 폭이 열교환기이 폭에 비해 상대적으로 크더라도 그릴로 유입된 공기가 제2덕트를 통과한 후에 제1덕트를 거쳐 프론트휠로 가이드될 수 있고, 이에 그릴의 양 사이드에서 미활용될 가능성이 있었던 유동에너지가 효율적으로 활용될 수 있다. 즉, 본 발명은 차량의 주행 시에 공기가 그릴의 양 사이드 및 제1덕트의 입구로 전체적으로 유입될 수 있으므로, 프론트 휠로 가이드(토출)되는 공기의 유량을 대폭 증가할 수 있고, 이를 통해 프론트휠에 대한 에어커튼 성능 및 차량의 공력성능을 대폭 개선할 수 있고, 그릴의 자체적인 항력 감소를 통해 차량의 공력성능을 더욱 개선할 수 있다.
특히, 고속에서 차량의 공기저항을 개선시키기 위하여 엑티브 에어플랩이 그릴의 통공을 폐쇄할 때, 그릴의 전방측에 정체된 공기의 일부가 제2덕트의 입구로 유입됨으로써 그릴의 전방측에 작용하는 압력이 상대적으로 감소할 수 있다. 이에 따라, 그릴의 전방측에서 작용하는 압력의 감소에 따라 그릴의 자체적인 항력이 감소하므로 차량의 공력성능 및 에어커튼 성능이 오히려 증가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공력장치를 포함한 차량의 전방구조를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공력장치를 포함한 차량의 전방구조를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공력장치를 포함한 차량의 전방구조를 도시한 측면도이다.
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 구체적인 실시예에 따른 차량용 공력장치를 도시한 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 차량용 공력장치를 도시한 사시도이다.
도 7은 도 6의 B-B선을 따라 도시한 부분절취 사시도이다.
도 8은 도 6에 도시된 차량용 공력장치를 프론트 엔드바디의 후방(프론트 컴파트먼트)에서 바라본 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량은 그 프론트엔드(front end)에 제공된 프론트 엔드바디(1)를 포함할 수 있다.
프론트 엔드바디(1)를 차량의 프론트엔드을 전체적으로 커버하도록 구성될 수 있다. 프론트 엔드바디(1)는 차량의 범퍼 역할을 할 수 있고, 이에 범퍼 바디로 지칭될 수도 있다.
프론트 엔드바디(1)는 센터부(2, center section)와, 센터부(2)의 양측에 위치한 한 쌍의 사이드부(3)를 가질 수 있다. 센터부(2)는 개구를 가질 수 있고, 그릴(5)이 센터부(2)의 개구에 장착될 수 있다. 각 사이드부(3)는 그 상부에 개구를 가질 수 있고, 헤드램프(7) 등과 같은 차량용 조명기구가 각 사이드부(3)의 개구에 장착될 수 있다. 한 쌍의 프론트 휠하우스(8)가 프론트 엔드바디(1)의 각 사이드부(3)에 연결될 수 있고, 각 프론트 휠하우스(8)는 프론트휠(9)을 포위할 수 있다.
그릴(5)은 외기가 프론트 컴파트먼트 측으로 흐름을 허용하는 복수의 통공(5a)을 가질 수 있고, 그릴(5)은 복수의 통공(5a)을 한정하는 격자구조(55, rib structure)와, 격자구조(55)를 둘러싸는 외측프레임을 포함할 수 있다. 그릴(5)의 외측프레임은 상부프레임(51, top frame), 하부프레임(52, bottom frame), 한 쌍의 사이드프레임(53)을 포함할 수 있고, 상부프레임(51), 하부프레임(52), 한 쌍의 사이드프레임(53)은 그릴(5)의 외측프레임(outer peripheral frame)을 형성할 수 있다. 격자구조(55)는 상부프레임(51), 하부프레임(52), 및 한 쌍의 사이드프레임(53) 사이에 제공될 수 있다. 각 사이드프레임(53)은 프론트 엔드바디(1)의 각 사이드부(3)에 직접적으로 연결될 수 있다.
도 1 내지 도 3은 전기자동차의 프론트엔드를 예시한 것으로, 그릴(5)이 프론트 엔드바디(1)의 센터부(2)의 하부에 배치되고, 프론트 엔드바디(1)의 센터부(2)의 상부는 폐쇄되어 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않고, 어퍼 그릴 및 로어 그릴이 프론트 엔드바디(1)의 센터부(2)의 상부 및 하부에 개별적으로 배치될 수도 있다.
하나 이상의 열교환기(6)가 그릴(5)의 뒤쪽에 위치할 수 있고, 열교환기(4)는 라디에이터, 응축기, 인터쿨러 중에서 적어도 어느 하나일 수 있다. 열교환기(6)의 폭(w1)이 그릴(5)의 폭(w2) 보다 작다.
일 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이 한 쌍의 폐쇄부(5b)가 그릴(5)의 격자구조(55)의 양 사이드에 제공될 수 있다. 각 폐쇄부(5b)는 그에 상응하는 격자구조(55)의 사이드가장자리에 인접한 일부의 통공(5a)들을 폐쇄할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이 그릴(5)의 격자구조(55)는 폐쇄부를 가지지 않을 수 있고, 이에 격자구조(55)의 통공(5a)들은 전체적으로 개방될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 공력장치(10)는 차량의 프론트엔드의 좌우 양측에 배치될 수 있고, 차량의 주행 시에 차량의 전방을 통해 유입된 공기를 차량의 프론트휠을 향해 가이드(유도)하도록 구성될 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 공력장치(10)는 차량의 프론트엔드의 좌우 양측에 배치된 한 쌍의 제1덕트(11)와, 그릴(5)의 양 사이드로부터 한 쌍의 제1덕트(11)를 향해 개별적으로 연장된 한 쌍의 제2덕트(12)를 포함할 수 있다.
한 쌍의 제1덕트(11)는 프론트 엔드바디(1)의 좌우 양측에 개별적으로 배치될 수 있다. 각 제1덕트(11)는 프론트 엔드바디(1)의 각 사이드부(3)의 외측가장자리에 제공될 수 있고, 이에 각 제1덕트(11)는 공기가 차량의 전방으로부터 흘러들어온 공기를 차량의 프론트휠(9)을 향해 정확하게 가이드할 수 있다.
제1덕트(11)는 헤드램프(7)의 아래에 위치할 수 있고, 제1덕트(11)는 프론트 엔드바디(1)의 각 사이드부(3)의 외측가장자리로부터 프론트 휠하우스(8)까지 연장될 수 있다.
제1덕트(11)는 공기가 차량의 전방으로부터 프론트휠(9)을 향해 흘러감을 허용하는 제1채널(13)을 가질 수 있고, 제1채널(13)은 제1덕트(11) 내에서 한정될 수 있다. 각 제1덕트(11)는 차량의 전방을 향해 개방된 입구(11a) 및 차량의 프론트휠(9)을 향해 개방된 출구(11b)를 가질 수 있으며, 입구(11a) 및 출구(11b)는 제1채널(13)과 유체적으로 소통할 수 있다. 입구(11a)는 프론트 엔드바디(1)의 각 사이드부(3)의 각 사이드 가장자리에 위치할 수 있고, 출구(11b)는 프론트휠(9)을 포위하는 프론트 휠하우스(8)에 제공될 수 있다. 이에 따라, 제1덕트(11)는 차량의 사이드가장자리에서 차량의 길이방향을 따라 연장될 수 있고, 이에 제1덕트(11)는 차량의 전방을 통해 유입된 공기를 프론트휠(9)을 향해 차량의 길이방향으로 안정적으로 가이드할 수 있으므로 차량의 사이드에 평행한 공기 흐름을 형성할 수 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1덕트(11)는 그 입구(11a)와 인접한 전방부에 제공된 복수의 리브(15)를 가질 수 있고, 복수의 리브(15)는 제1덕트(11)의 입구(11a)와 인접한 제1채널(13)의 전방부를 복수의 전방측 채널(17)로 구획할 수 있다. 이와 같이, 제1채널(13)의 전방부가 복수의 리브(15)에 의해 복수의 전방측 채널(17)로 구획됨에 따라 제1덕트(11)의 입구(11a)로 흘러들어오는 공기는 복수의 전방측 채널(17)에 의해 균일하게 분배되어 유입될 수 있고, 입구(11a)로 유입되는 공기의 유속이 감소함을 방지함과 더불어 보다 많은 양의 공기가 제1채널(13) 내로 유입될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 리브(15)는 차량의 높이방향을 따라 이격될 수 있고, 이에 복수의 전방측 채널(17)은 차량의 높이방향을 따라 구획될 수 있다. 이와 같이, 복수의 전방측 채널(17)이 복수의 리브(15)에 의해 차량의 높이방향을 따라 구획됨에 따라 제1덕트(11)의 입구(11a)로 흘러들어오는 공기는 차량의 높이방향을 따라 균일하게 분배되면서 유입될 수 있고, 이를 통해 상대적으로 많은 유량의 공기가 제1덕트(11)의 입구(11a)로 안정적으로 유입될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제1덕트(11)는 체결구, 용접 등을 통해 프론트 엔드바디(1)의 사이드부(3)의 이면에 장착될 수 있다.
공기가 제1덕트(11)의 입구(11a)를 통해 제1채널(13)로 흘러들어올때, 공기는 복수의 전방측 채널(17)에 의해 균일하게 분배될 수 있고, 제1채널(13)을 통과하는 공기는 제1덕트(11)의 출구(11b)를 통해 프론트휠(9)를 향해 흘러갈 수 있다. 제1덕트(11)의 입구(11a)의 단면적이 출구(11b)의 단면적 보다 상대적으로 클 수 있고, 이에 입구(11a)로 유입되는 공기 유량을 충분히 확보할 수 있고, 출구(11b)의 단면적이 입구(11a)의 단면적 보다 상대적으로 작으므로 출구(11b)를 통해 프론트휠(9)을 향해 토출되는 공기의 유속을 상대적으로 증대시킬 수 있다.
제2덕트(12)는 그릴(5)의 각 사이드프레임(53)으로부터 제1덕트(11)의 입구(11a)를 향해 연장될 수 있고, 제2덕트(12)는 그릴(5)과 제1덕트(11) 사이에 위치한 프론트 엔드바디(1)의 각 사이드부(3)의 일부에 배치될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 제2덕트(12)는 체결구, 용접 등을 통해 프론트 엔드바디(1)의 각 사이드부(3)의 이면에 부착될 수 있다. 도 7을 참조하면, 제2덕트(12)는 프론트 엔드바디(1)의 사이드부(3)에 부합하도록 커브진 형상일 수 있고, 이에 제2덕트(12)의 길이방향 축선은 제1덕트(11)의 길이방향 축선에 대해 일정각도로 교차할 수 있다.
제2덕트(12)는 그릴(5)을 향해 유입된 공기를 제1덕트(11)를 향해 가이드하도록 구성될 수 있다. 제2덕트(12)는 그릴(5)의 각 사이드프레임(53)으로부터 제1덕트(11)까지 연장될 수 있다.
제2덕트(12)는 그릴(5)의 각 사이드로 흘러들어온 공기가 제1덕트(11)의 입구(11a)로 흘러감을 허용하는 제2채널(14)을 가질 수 있고, 제2채널(14)은 제2덕트(12) 내에서 한정될 수 있다.
제2덕트(12)는 그릴(5)을 향해 개방된 입구(12a) 및 제1덕트(11)의 입구(11a)를 향해 개방된 출구(12b)를 가질 수 있으며, 입구(12a) 및 출구(12b)는 제2채널(14)과 유체적으로 소통할 수 있다. 제2덕트(12)의 입구(12a)는 그릴(5)의 사이드프레임(53)에 제공됨으로써 제2덕트(12)의 입구(12a)는 그릴(5)과 소통할 수 있다. 이에 그릴(5)로 흘러들어오는 공기가 제2덕트(12)의 입구(12a)로 직접적으로 흘러갈 수 있다. 제2덕트(12)의 출구(12b)는 제1덕트(11)의 입구(11a)와 직접적으로 면하도록 배치될 수 있고, 이에 제2덕트(12)의 제2채널(14)를 통과한 공기는 제1덕트(11)의 입구(11a)로 직접적으로 유입될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따르면, 도 1과 같이 그릴(5)의 양 사이드에 위치한 통공(5a)들은 폐쇄부(5b)에 의해 폐쇄되거나 도 5와 같이 그릴(5)의 양 사이드에 위치한 통공(5a)들이 모두 개방될 수도 있다. 즉, 그릴(5)의 양 사이드에 위치한 통공(5a)들이 폐쇄되거나 개방되는 것에 상관없이 그릴(5) 측으로 유입되는 공기는 그릴(5)의 각 사이드로부터 제2덕트(12)를 통해 제1덕트(11) 측으로 흘러갈 수 있다.
종래기술에 따르면 그릴의 폭이 열교환기의 폭에 비해 상대적으로 크므로 그릴은 그 양 사이드에 통공이 존재하지 않는 폐쇄영역을 가질 수 있고, 이에 그릴의 양 사이드에서 공기의 유동이 정체되므로 공기의 유동에너지가 활용되지 못한다. 이와 같이, 종래기술은 그릴의 양 사이드에서 유동에너지가 활용되지 못하므로 유동에너지가 낭비되는 단점이 있었다. 이에 반해, 본 발명은 그릴(5)의 폭이 열교환기(6)의 폭에 비해 상대적으로 크더라도 그릴(5)로 유입된 공기가 제2덕트(12)를 통과한 후에 제1덕트(11)를 거쳐 프론트휠(9)로 가이드(토출)될 수 있고, 이에 그릴의 양 사이드에서 미활용될 가능성이 있었던 유동에너지가 효율적으로 활용될 수 있다. 즉, 본 발명은 차량의 주행 시에 공기가 그릴(5)의 양 사이드 및 제1덕트(11)의 입구로 전체적으로 유입될 수 있으므로, 프론트휠(9)로 가이드(토출)되는 공기의 유량을 대폭 증가할 수 있고, 이를 통해 프론트휠()에 대한 에어커튼 성능 및 차량의 공력성능을 대폭 개선할 수 있고, 그릴의 자체적인 항력 감소를 통해 차량의 공력성능을 더욱 개선할 수 있다.
특히, 고속에서 차량의 공기저항을 개선시키기 위하여 엑티브 에어플랩이 그릴(5)의 통공(5a)들을 폐쇄할 때, 그릴(5)의 전방측에 정체된 공기의 일부가 제2덕트(12)의 입구(12a)로 유입됨으로써 그릴(5)의 전방측에 작용하는 압력이 상대적으로 감소할 수 있다. 이에 따라, 제2덕트(12)의 적용 시 그릴의 자체적인 항력의 감소 및 프론트휠(9)에 대한 에어커튼의 성능강화(대략 50~100%)로 인해 차량의 공기저항이 대략 1%정도로 추가적으로 감소함으로써 차량의 공력성능이 개선될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 프론트 엔드바디
2: 센터부
3: 사이드부
5: 그릴
5a: 통공
8: 프론트 휠하우스
9: 프론트휠
10: 차량용 공력장치
11: 제1덕트
11a: 입구
11b: 출구
12: 제2덕트
12a: 입구
12b: 출구
13: 제1채널
14: 제2채널
15: 리브
17: 전방측 채널
51: 상부프레임
52: 하부프레임
53: 사이드프레임
55: 격자구조

Claims (9)

  1. 차량의 프론트엔드의 좌우 양측에 배치되고, 차량의 프론트엔드로부터 유입된 공기를 한 쌍의 프론트휠을 향해 가이드하도록 구성된 한 쌍의 제1덕트; 및
    차량의 프론트엔드에 장착된 그릴의 양 사이드로부터 한 쌍의 제1덕트를 향해 개별적으로 연장된 한 쌍의 제2덕트;를 포함하는 차량용 공력장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2덕트는 그릴을 향해 유입된 공기를 제1덕트를 향해 가이드하도록 구성된 차량용 공력장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제1덕트는 공기가 차량의 전방으로부터 프론트휠을 향해 흘러감을 허용하는 제1채널과, 차량의 전방을 향해 개방된 입구와, 프론트휠을 향해 개방된 출구를을 포함하고, 상기 제1채널은 입구 및 출구와 유체적으로 소통하며, 상기 제1채널은 차량의 길이방향으로 연장되는 차량용 공력장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2덕트는 상기 그릴의 각 사이드로 흘러들어온 공기가 상기 제1덕트의 입구로 흘러감을 허용하는 제2채널과, 상기 그릴을 향해 개방된 입구와, 상기 제1덕트의 입구를 향해 개방된 출구를 포함하고,
    상기 입구 및 출구는 제2채널과 유체적으로 소통하는 차량용 공력장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    프론트 엔드바디가 차량의 프론트엔드에 제공되고,
    상기 프론트 엔드바디는 센터부 및 상기 센터부의 양측에 위치한 한 쌍의 사이드부를 포함하며,
    상기 그릴은 상기 센터부에 장착되고, 상기 제1덕트는 상기 사이드부의 외측가장자리에 배치되는 차량용 공력장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 그릴은 복수의 통공을 한정하는 격자구조 및 상기 격자구조를 둘러싸는 외측프레임을 포함하고,
    상기 외측프레임은 상부프레임, 하부프레임, 한 쌍의 사이드프레임를 포함하며,
    상기 제2덕트의 입구는 상기 외측프레임의 사이드프레임에 제공되는 차량용 공력장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1덕트는 상기 입구와 인접한 전방부에 제공된 복수의 리브를 가지고, 상기 복수의 리브는 상기 제1덕트의 입구와 인접한 제1채널의 전방부를 복수의 전방측 채널로 구획하도록 구성된 차량용 공력장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 리브는 차량의 높이방향을 따라 이격되고, 상기 복수의 전방측 채널은 상기 복수의 리브에 의해 차량의 높이방향을 따라 구획되는 차량용 공력장치.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1덕트의 입구의 단면적이 상기 제1덕트의 출구의 단면적 보다 상대적으로 크게 형성된 차량용 공력장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0665045U (ja) * 1993-02-27 1994-09-13 日産車体株式会社 自動車の導風装置
KR101637305B1 (ko) * 2015-07-13 2016-07-20 현대자동차 주식회사 자동차의 기류 유도 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0665045U (ja) * 1993-02-27 1994-09-13 日産車体株式会社 自動車の導風装置
KR101637305B1 (ko) * 2015-07-13 2016-07-20 현대자동차 주식회사 자동차의 기류 유도 장치

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