一种用于箱式货车的前沿导流板的制作方法

1.本实用新型涉及汽车配件技术领域，特别涉及一种用于箱式货车的前沿导流板


背景技术：

2.随着国家对商用车燃油消耗限制越来越高，降低油耗已经成为商用车企业降低成本关注的重点。对于在高速公路上行驶的商用车，气动阻力降低30％，其等速百公里油耗可降低15％以上，最高可达20％，采用合适的方法降低汽车的气动阻力对降低燃料消耗具有重要的实际意义和经济价值。
3.箱式货车由于具有更大的迎风面积，正向风直接撞击，会导致从车前流过的气流在货箱两个突出部位的前表面产生较大正压力，导致车辆行驶时需要消耗更大的功去克服风阻的增加，增加整车的能量输出，从而增加整车油耗，降低动力经济性。因此，如何降低整车行驶时的风阻，使气流平顺流过，切割气流，降低大涡流的产生是降低整车油耗和提高动力经济性的关键。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种用于箱式货车的前沿导流板，用于解决因为箱式货车的货箱前部由于气流直接撞击产生的正压区过大从而增大汽车风阻导致整车行驶阻力过大，从而增加整车油耗且动力经济性变差的技术问题。
5.本实用新型的一种用于箱式货车的前沿导流板，包括：导流板本体，所述导流板本体可拆卸地设置在货箱前表面的左侧边缘或右侧边缘，所述导流板本体沿所述货箱的高度方向延伸，并且所述导流板本体的外侧壁为弧面。
6.在一个实施方式中，所述导流板本体的外侧壁的弧度为15
°
至30
°
。
7.在一个实施方式中，所述导流板本体包括相连的导流板前段和导流板后段，所述导流板前段的外侧壁的弧度大于所述导流板后的外侧壁的弧度。
8.在一个实施方式中，所述导流板本体为空心结构。
9.在一个实施方式中，所述导流板本体的高度与所述货箱的高度一致。
10.在一个实施方式中，所述导流板本体的外侧壁上设有导流叶片，所述导流叶片沿所述导流板本体的外侧壁的弧度方向延伸。
11.在一个实施方式中，所述导流叶片的外侧壁的弧度与所述导流板本体的外侧壁的弧度一致。
12.在一个实施方式中，所述导流叶片包括相连的叶片前段和叶片后段，其中所述叶片前段为楔形。
13.在一个实施方式中，所述导流板本体的外侧壁上设有至少两个所述导流叶片，至少两个所述导流叶片沿所述导流板本体的高度方向等间距地设置。
14.在一个实施方式中，所述导流板本体的后侧壁上设有固定底板，所述固定底板与所述货箱的前表面可拆卸地相连。
15.与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型的前沿导流板设置在货箱前表面的两侧，用于引导和梳理气流，使气流更加平顺流过，并减小涡旋的产生，从而可确保汽车行驶过程中，从前方来的气流能够在货箱前侧边缘被引导而平顺流过，避免气流提前产生分离而在货箱前面形成较大的涡流负压区，可有效降低整车气动阻力，降低整车油耗，提高整车动力性经济性。
附图说明
16.在下文中将基于实施例并参考附图来对本实用新型进行更详细的描述。
17.图1是本实用新型的一个实施例中的前沿导流板在整车上的安装结构图；
18.图2是本实用新型的一个实施例中的前沿导流板在货箱上的安装结构图；
19.图3是本实用新型的一个实施例中的前沿导流板的结构示意图；
20.图4是本实用新型的一个实施例中的前沿导流板的俯视图；
21.图5是本实用新型的另一个实施例中的前沿导流板在整车上的安装结构图；
22.图6是本实用新型的另一个实施例中的前沿导流板在货箱上的安装结构图；
23.图7是本实用新型的另一个实施例中的前沿导流板的结构示意图；
24.图8是本实用新型的另一个实施例中的前沿导流板的俯视图；
25.图9是本实用新型中一个实施例中的导流叶片的结构示意图；
26.图10是本实用新型的一个实施例中的货箱及尾部截面压力分云图；
27.图11是本实用新型的一个实施例中的汽车尾部涡流大小分布图。
28.附图标记：
[0029]1‑
导流板本体；2
‑
导流叶片；3
‑
固定底板；4
‑
货箱；5
‑
驾驶室；6
‑
螺栓；
[0030]
11
‑
导流板前段；12
‑
导流板后段；
[0031]
21
‑
叶片前段；22
‑
叶片后段。
具体实施方式
[0032]
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0033]
本实用新型中如果有描述到方向(前、后、左、右、内、外)时，是以图1中所示的结构为参考描述，但本实用新型的实际使用方向并不局限于此。其中，本领域技术人员能够理解，汽车行驶的方向为向前，则驾驶室5在前，货箱4在后；与前后方向垂直的方向为分别为左和右；导流板本体1上与另一导流板本体1相邻的一侧为其内侧，而导流板本体1上远离另一导流板本体1的一侧为外侧。
[0034]
如图1
‑
9中所示，本实用新型提供一种用于箱式货车的前沿导流板，可广泛应用于整车制造行业。该前沿导流板包括：导流板本体1，导流板本体1可拆卸地设置在货箱4前表面的左侧边缘或右侧边缘，导流板本体1沿货箱4的高度方向延伸，并且导流板本体1的外侧壁为弧面。
[0035]
本实用新型中，前沿导流板设置在货箱4前表面的两侧，用于引导和梳理气流，使气流更加平顺流过，并减小涡旋的产生，从而可确保汽车行驶过程中，从前方来的气流能够在货箱4前侧边缘被引导而平顺流过，避免气流提前产生分离而在货箱4前面形成较大的涡流负压区，可有效降低整车气动阻力，降低整车油耗，提高整车动力性经济性。
[0036]
在一个实施例中，导流板本体1的外侧壁的弧度为15
°
至30
°
。
[0037]
其中，导流板本体1的外侧壁的弧度过大或者过小都会影响其导流效果，弧度过大会使气流不容易过渡到货箱4的两侧(左右两侧)，弧度过小会使部分气流直接撞击货箱4前表面。上述弧度能够起到更好的导流降阻作用。
[0038]
优选地，导流板本体1包括相连的导流板前段11和导流板后段12，导流板前段11的外侧壁的弧度大于导流板后段12的外侧壁的弧度。
[0039]
需要说明地是，导流板前段11与导流板后段12可采用相同的弧度，但是考虑到货箱4与前驾驶室5间隙的大小，导流板前段11的弧度设置较大，有利于减小整个导流板本体1的厚度(即其前后方向的尺寸)。
[0040]
具体地，导流板前段11弧度的为30
°
，其弧半径为250mm；导流板后段12的弧度为15
°
，其弧半径为500mm。
[0041]
在一个实施例中，导流板本体1的高度与货箱4的高度一致，以使前方的气流均能够在货箱4前侧边缘被前沿导流板引导，从而平顺流过。
[0042]
另外，导流板本体1的宽度为150mm，厚度为180mm。
[0043]
其中，导流板本体1的高度是指其在上下方向的尺寸，导流板本体1的宽度是指其在左右方向的尺寸，导流板本体1的厚度是指其在前后方向的尺寸。
[0044]
在一个实施例中，导流板本体1可以是空心结构，以减轻重量。
[0045]
在一个实施例中，导流板本体1的外侧壁上设有导流叶片2，导流叶片2沿导流板本体1的外侧壁的弧度方向延伸。其中，导流叶片2可对气流进行分割，以使气流更加平顺流过导流板本体1的外侧壁。
[0046]
优选地，导流叶片2的外侧壁的弧度与导流板本体1的外侧壁的弧度一致，以使流经导流叶片2外侧的气流能够被导流叶片2的外侧壁引导，而平顺流过。
[0047]
在一个实施例中，导流叶片2包括相连的叶片前段21和叶片后段22，其中叶片前段21为楔形。
[0048]
换言之，叶片前段21的前端为尖状，并且叶片前段21的厚度从其前端至后端逐渐增大，从而使前方来的气流一接触到导流叶片2的前端即被切割梳理，以避免对气流产生正压力引起气流分离。
[0049]
需要说明的是，叶片前段21的表面平滑地过渡到叶片后段22的表面。另外，导流叶片2的上表面和下表面均可以是平滑的弧面。
[0050]
在一个实施例中，导流板本体1的外侧壁上设有至少两个导流叶片2，至少两个导流叶片2沿导流板本体1的高度方向等间距地设置。
[0051]
其中，导流叶片2等间距地设置，以均匀分割气流。具体地，如图4中所示，导流板本体1上设置有7片导流叶片2。
[0052]
在一个实施例中，导流板本体1的后侧壁上设有固定底板3，固定底板3与货箱4的前表面可拆卸地相连。
[0053]
换言之，导流板本体1的后侧壁为其安装面，其上设置固定底板3可增强该安装面的结构强度。
[0054]
具体地，固定底板3上设有至少两个安装孔，并且固定底板3通过至少两个螺栓6安装在货箱4的前表面，相应地，货箱4的前表面也设置用于穿设螺栓6的安装孔。
[0055]
在一个实施例中，导流板本体1和导流叶片2均由塑料材料制成。
[0056]
优选地，导流叶片2与导流板本体1可一体成型。
[0057]
进一步优选地，上述塑料材料为高强度复合塑料，例如ppn、ppc、ppu等。高强度复合塑料的重量轻，强度高。
[0058]
实施例一
[0059]
本实施例中，货箱4的前表面的左右两侧边缘分别有一个前沿导流板，且平行设置。该前沿导流板包括导流板本体1。
[0060]
其中，导流板本体1的外侧壁为弧面，其内侧壁和后侧壁均为平面；导流板本体1的高度与货箱4的高度一致，导流板本体1的宽度为150mm，厚度为180mm；导流板后段12的弧度为15
°
，弧半径500mm；导流板前段11的弧度为30
°
，弧半径250mm。
[0061]
实施例二
[0062]
本实施例中，货箱4的前表面的左右两侧边缘分别有一个前沿导流板，且平行设置。该前沿导流板包括导流板本体1和设置在导流板本体1的外侧壁上的导流叶片2。
[0063]
其中，导流板本体1的外侧壁为弧面，其内侧壁和后侧壁均为平面；导流板本体1的高度与货箱4的高度一致，导流板本体1的宽度为150mm，厚度为180mm；导流板后段12的弧度为15
°
，弧半径500mm；导流板前段11的弧度为30
°
，弧半径250mm；导流叶片2的外侧壁的弧度与导流板主体一致，并且导流叶片2的叶片前段21与导流板前段11对应，叶片后段22与导流板后段12对应，叶片前段21的厚度从前端至后端逐渐增大，叶片前段21的后端的厚度为20mm至30mm，叶片后段22的厚度从其前端至后端基本一致，且厚度为20mm至30mm。
[0064]
需要说明地是，叶片前段21和叶片后段22的厚度是指其在上下方向的尺寸。
[0065]
本实用新型的前沿导流板在设计时结合了cfd分析方法，以减少设计时长，降低时间成本，并增加设计的可靠性。下面具体说明实施例一中在货箱4上采用前沿导流板的效果进行说明。
[0066]
其中，图10是货箱4及尾部截面压力分云图，其通过ansys fluent软件建立相关分析模型，并通过设置物理模型、边界条件等计算得到。数模模型包括驾驶室5、货箱4、底盘、轮胎、动力总成等整车关键部件，零部件材料属性为刚性wall边界，冷却模块设置为多孔介质。模型搭建后进行网格化处理，并导入fluent计算模块中进行仿真分析，最终结果收敛得到压力分布云图。压力分布云图可以评价负压区的大小，确认方案是否能够达到优化效果。
[0067]
图11是汽车尾部涡流大小分布图，其通过在ansys fluent软件进行cfd仿真分析计算得到，可同时判断气流走向及分离点。
[0068]
通过与不带前沿导流板的相同车型风阻对比，带导流板车型所受气动正压力更小，涡旋数量更小，能够减小能量损失，减小气动阻力，使整车风阻降低了3.5％，整车等速油耗降低了0.78％，如表1中所示。
[0069]
表1：整车和主要零部件的风阻系数
[0070][0071]
综上，通过设计分析并验证了箱式货车货箱4上的前沿导流板的效果。在箱式货车上采用本实用新型的前沿导流板，降低了整车风阻，降低了整车油耗，提高了整车动力经济性。
[0072]
由于箱式货车在高速行驶时，风阻占比会比滚动阻力更大，整车油耗也会随着车速增加而变大，风阻过大会降低整车行驶效率，因此设计为货运卡车设计空气动力学附件尤为重要。
[0073]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0074]
虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。