配备有空气动力学元件的机动车辆车轮拱板的制作方法

在日益严格的污染控制要求的背景下，机动车辆制造商正在寻求优化整个车辆的空气动力学性质。前部车轮拱板中的、源自发动机舱和上游车身底部二者的流动可能在一定区域中受到很大扰动。因此可以观察到横向于车辆的行进方向的流动。这些横向流动倾向于产生空气流动分离/再循环区域，从而增加车辆的空气动力学尾流，并且降低车辆的空气动力学性能。

本发明的目的是通过提出一种机动车辆车轮拱板来克服这些缺点，该机动车辆车轮拱板包括旨在部分地围绕机动车辆车轮的弯曲的长形条带，所述条带具有凹面，该凹面旨在与车轮的外周胎面基本上相对地延伸。根据本发明，所述凹面的一部分具有紧固至所述条带的空气动力学元件、并且具有配备有粗糙补片的面，所述粗糙补片由多个凹陷和凸起所限定，所述多个凹陷中的至少一些限定基本上与所述条带的纵向方向平行的流体流出通道。

当车辆在移动时，横向流动因此撞击这些凸起，这使它们的流动速率减小，并且这些流动于是沿由这些凹陷所限定的通道流动。这种安排因而帮助减小该流动的横向速度，并且使流动的一部分经由这些通道朝向车辆的车身底部流出。这导致尾流的局部减小以及车辆的整体性能的改善。

根据本发明的车轮拱板可以进一步包括以下特征中的一个或多个特征：

-所述空气动力学元件具有多个凸起，所述凸起在与所述条带的纵向方向平行的方向上基本上对齐。这可以帮助至少将流体的一部分朝向这些通道重新导引。

-空气动力学元件紧邻条带的末端边缘，当这个末端边缘位于接近车辆的车身底部处时，这帮助促进通过这些通道朝向车辆的车身底部引导的流体的流出。

-所述条带具有在所述空气动力学元件与所述条带的末端边缘之间的开口。当这个末端边缘位于接近车辆的车身底部处时，这也帮助促进通过这些通道朝向车辆的车身底部引导的流体的流出。

-空气动力学元件的凸起可以是局部的且不连续的，例如在空气动力学元件的全部面上以规则的间隔分布，或可以以连续的方式在基本上与车轮拱板的条带的纵向方向平行的方向上延伸。这个类型的凸起具有易于生产的优点。它们可以是金字塔形的，例如具有方形基部，或确实具有垂直于或基本上垂直于车轮拱板的条带的凹面延伸的壁。

-所述空气动力学元件通过夹紧、胶合、焊接、铆接、或拧紧而被附接至所述条带。因而，可以与车轮拱板分开地生产空气动力学元件、并且在已经建造了它们之后将它们装备至车辆或者替代损坏的空气动力学元件。

本发明还涉及一种用于根据本发明的机动车辆车轮拱板的空气动力学元件，这个空气动力学元件具有配备有粗糙补片的面，这些粗糙补片由多个凹陷和凸起限定，所述多个凹陷中的至少一些限定与预先确定的方向平行的通道。

此外，空气动力学元件可以具有一个或多个上述特征。

本发明最后涉及一种至少包括一个根据本发明的车轮拱板的机动车辆，其中，该空气动力学元件被安排在车轮拱板的后部部分上。

有利地，车辆的前部车轮的车轮拱板可以配备有空气动力学元件，并且任选地，后部车轮的车轮拱板也配备有空气动力学元件。

现在参照非限制性的附图来说明本发明，在附图中：

-图1示出机动车辆左前部分的一部分，特别是车轮和围绕该车轮的车轮拱板；

-图2示出图1的车轮拱板的放大图，该车轮拱板配备有根据一个实施例的空气动力学元件；

-图3示出图2的空气动力学元件的放大图；

-图4示出配备有根据另一个实施例的空气动力学元件的车轮拱板的一部分；

-图5a和图5b是车辆的顶视图，图5a中所示的车辆具有如图1和图2所示的前部车轮拱板，图5a中所示的车辆具有未配备有空气动力学元件的前部车轮拱板。

在本说明书中，术语前、后、上和下是指当车轮拱板安装在车辆上时车辆的向前和向后方向。X轴、Y轴、和Z轴分别对应于该车辆的纵向轴线(从前至后)、横向轴线和竖直轴线。

基本上水平、纵向或竖直应是指与水平、纵向或竖直方向/平面形成上至±20°、或上至10°或上至5°角的方向/平面。

基本上平行、垂直或成直角应是指与平行或垂直方向或直角相偏离上至±20°、或确实上至10°或上至5°的方向/角。

图1示出机动车辆1的左前部分的一部分。图中示出车轮2，该车轮的环绕该车轮的周边延伸的胎面3当车辆在移动时与地面发生接触。这个车轮2部分地由车轮拱板4围绕。

车轮拱板4包括部分地围绕车轮的长形且弯曲的条带5。这个条带5以传统的方式被附接至车辆车身。图1和图2示出这个条带5基本上与车轮的胎面3的不与地面接触的部分相对地延伸、基本上与之平行。特别地，车轮拱板4的条带5具有与胎面3相对地延伸的凹面6。

根据本发明，这个凹面6的一部分具有紧固至车轮拱板4的条带5的空气动力学元件10。可以看出，这个空气动力学元件10被安排在车轮拱板4的后部部分上，即车轮拱板4的相对于车辆的向前移动位于车轮的下游的部分。空气动力学元件10因而被安排在车轮拱板4的在车轮2后方的部分上、并且在车辆移动时接纳源自发动机舱和车辆的车身底部的前部部分的空气流动。

如在图2和图3中更详细示出的，在这个实施例中所示出的空气动力学元件10具有转向车轮2的面11，该面配备有粗糙补片12，这些补片由多个凹陷13和多个凸起14构成。

在这个实例中，这些凸起14是不连续的。可以看出，这些凸起在空气动力学元件10的表面上以规则的间隔分布。在这个例子中，这些凸起是方形金字塔的形式。这些金字塔在与条带5的纵向方向基本上平行的方向上对齐。换言之，当空气动力学元件10被安装在车辆上时，这些金字塔在与方向Z基本上平行的方向对齐。在这个例子中，这些凸起仅在它们的基部处相连结，但还可以设想彼此完全分离的凸起。此外，位于凸起14之间的一些凹陷13基本上平行于条带5的纵向方向而对齐、并且彼此接续延伸，因此限定用于在车辆向前移动期间源自发动机或前部车身底部的流体的流出通道15。为了更简明，在图2和图3中，通道15在由箭头代表，而在图2中示出了单一通道15。

如在图2中更具体地示出的，空气动力学元件10位于接近条带5的末端边缘7处。更具体地，空气动力学元件10紧邻条带5中形成的开口8，这个开口8邻接末端边缘7，面朝地面定位。

当车辆移动时，源自车辆的发动机舱和车身底部的横向流动与空气动力学元件10的粗糙补片12撞击，从而帮助减小横向流动的流动速率，并且帮助经由开口8沿通道15向车辆的底侧导引这些横向流动。

有利地，空气动力学元件10可以在条带5的全部宽度上延伸。例如，对于特定的车辆，尺寸为80mm乘80mm、以20mm量级的高度(在Z方向)定位在开口8上方、并且具有高度为20mm量级的凸起14的空气动力学元件可以对于减小横向流动的流动速率而言是足够的。然而，本发明不受限于空气动力学元件10和粗糙补片的特定尺寸或形状，只要它们帮助减小横向流动的流动速率并且将它们朝向车辆的车身底部导引即可。

特别地，并且不考虑粗糙补片的形状，它们可以被确定形状为使得凸起的高度足以在每个凸起的顶部与每个凹陷的底部之间产生真空，这个真空足以减小撞击这些粗糙补片的流体流动(特别是基本上平行于空气动力学元件10的面11移动的流动)的流动速率。凹陷的底部与凸起的顶部之间20mm量级的距离因而可以是足够的。本领域技术人员可以因而确定空气动力学元件的形状以便在每个粗糙补片处生成足够的真空，以减小横向流动的流动速率。

图5a和图5b示出根据本发明的空气动力学元件在车辆的尾流上的效果。在这些图中，流体的流动由线条E示出。可以看出，根据的本发明的空气动力学元件允许消除车辆的后部处的涡旋。

本发明不受限于粗糙补片的特定形状。因而，作为变体或组合地，凸起可以是壁的形式。图4示出空气动力学元件20，该空气动力学元件的一个面21转向车轮2，该空气动力学元件具有由凹陷23和凸起24所限定的粗糙补片22，这些凸起是基本上竖直地、平行于车轮拱板4的条带5的纵向方向而延伸的壁的形式。在这个例子中，空气动力学元件20因此由平板构成，该平板的一个面21配备有基本上垂直于该板连续的壁24。凹陷23因此由分隔两个相邻的壁24的自由空间形成、并且限定通道25，这些通道具有在壁24之间平行于彼此延伸的基本上U形的横截面。

在这个实施例中，空气动力学元件20位于紧邻条带5的末端边缘7处。在这个情况下，条带5还配备有其中至少部分地容纳空气动力学元件20的开口8，使得通道25的底部24位于相对于条带5的凹面6凹陷的位置中，从而因此允许流动沿通道25被重新导引、并且通过开口8朝向车辆的车身底部流动。

在这些实例中，空气动力学元件10和20是通过任何合适的手段被附接至车轮拱板4的条带5的插入件。在金属空气动力学元件10和20与金属条带5的情况下，这种附接因而可以通过夹紧、胶合、铆接、拧紧获得或确实是焊接的。然而，本发明不受限于附接空气动力学元件的特定方法、或由特定材料制成的空气动力学元件，只要其使得可以生产上述粗糙补片即可。特别地，空气动力学元件可以与车轮拱板的条带一体地生产。

因此可以以非常低的成本实施本发明。此外，添加空气动力学元件仅对车轮拱板的尺寸要求具有非常微小的影响，这意味着该解决方案不会就车轮的位移空间的体积而言造成额外的约束。