护壳体12，保护壳体可向汽车前后旋转。保护壳体内设有容纳副翼缸的内部空间，副翼缸的缸体与保护壳体内部空间的底部相固定。保护壳体上部与主翼下表面中部固定连接，起到支撑主翼的作用。主翼中部设有与端板平行布置的转板ld，转板呈弧形，其上端小于下端，转板下端前部与主翼中部转动连接，转板下端后部与副翼缸活塞杆转动连接，转板的另一端与副翼铰接。副翼为中空结构，副翼下表面设有与副翼缸活塞杆配合的条形孔，副翼缸活塞杆顶部设有导销，副翼内在条形孔上方设有与导销滑动配合的滑槽。副翼前端转动至下止点时，副翼前端的下表面与主翼上表面贴合，形成一个整体，以提高尾翼结构的稳定性。此外，底座上还设有转动辅助缸14，转动辅助缸作用于保护壳体后侧，可带动保护壳体沿前后方向转动，使得主翼、副翼能同时相对底座转动。
[0021]端板和主翼内设有连通的旁通气道10a，端板在主翼和副翼之间设有与旁通气道连通的进气口 103以及用于开启进气口的阀门，主翼下表面设有与旁通气道相连通的出气口 102。出气口共有两个，出气口呈条形且沿着主翼长度方向布置，出气口与同侧的旁通气道连通。阀门上设有可与副翼下表面接触的推板，推板与阀门固定连接，端板内设有可使阀门常开的保持弹簧，副翼转动至下止点时阀门完全关闭。
[0022]液压管路用于驱动尾翼结构运转，包括液压栗22、用于同时通断两个副翼缸的副翼管路以及用于单独通断每个转动辅助缸的转动辅助管路。液压栗负责将液压油从储油箱中抽出，抽取的液压油需要先通过滤清器21过滤。副翼管路和转动辅助管路并联布置。副翼管路包括副翼三位四通电磁阀18，在副翼三位四通电磁阀之前设置有一个单向阀24，在单向阀和副翼三位四通电磁阀之间设置一个蓄能器23。转动辅助管路包括两个支路，支路上分别设有一个单向阀和转动辅助三位四通电磁阀19，两个转动辅助三位四通电磁阀中一个是左转动辅助三位四通电磁阀19a，另一个是右转动辅助三位四通电磁阀19b，单向阀和对应的转动辅助三位四通电磁阀之间设置一个蓄能器。在副翼管路中，两个副翼缸也采用并联方式，通过副翼三位四通电磁阀的油路同时作用于两个副翼缸，使得两个副翼缸能同时完成操作副翼转动。而在转动辅助管路中，通过支路来分别控制转动辅助缸，左转动辅助三位四通电磁阀用于控制左侧的尾翼结构，右左转动辅助三位四通电磁阀用于控制右侧的尾翼结构，使得两个尾翼结构的转动角度可不相同。此外，还设置泄压支路，包括一个泄压阀20，泄压阀位于各单向阀之前，当管路内压力过大时，可将管路内油压安全卸除。
[0023]液压管路中的副翼三位四通电磁阀和转动辅助三位四通电磁阀通过控制器进行连接，控制器可以是汽车的ECU，也可以是单独设置的控制单元。此外控制器还用于收集汽车的车速信息、刹车信号以及侧向加速度信号，控制器电连接一个按钮25，用于手动控制副翼的打开和关闭。
[0024]在实际运行过程中，当车速较低时，如图4所示，尾翼结构处于初始状态，主翼位于气流通道中，同时副翼的前端与主翼上表面相贴合。当车速上升时，如图5所示，两个转动辅助三位四通电磁阀的左位均接入系统，此时油压推动两个转动辅助缸的活塞，使得主翼连同副翼和端板一同向前转动，主翼向前转动角与转动辅助缸活塞行程呈正相关，而且向前转动角最大为30度。
[0025]当刹车时，两个转动辅助三位四通电磁阀的左位均接入系统，同时转动辅助缸活塞行程达到最大，因此主翼和副翼向前转动角度最大，以获得最大的迎风面积，从而提供最大的风阻。
[0026]当汽车高速转弯时，离心力产生较大的侧向加速度，如汽车向左转弯时，车身受到向右的离心力作用，由于汽车质心位置高于汽车侧倾中心，产生的侧倾力矩使得汽车有向右侧倾的趋势，汽车左侧车轮对地面的压力下降，右侧车轮对地面的压力上升。此时，两个转动辅助三位四通电磁阀的左位均接入系统，然而用于控制左侧尾翼结构的左转动辅助缸的转动辅助三位四通电磁阀，其作用时间大于右转动辅助三位四通电磁阀，使得控制左侧尾翼结构中转动辅助缸活塞的升程大于控制右侧尾翼结构中转动辅助缸活塞的升程，最终使得两尾翼结构中主翼的转动角度相差10到30度，转角差的大小随着侧向加速度的增大而增大。这样，位于左侧的尾翼结构，其相比右侧的尾翼结构，产生更大的下压力，从而形成回正力矩抵消至少一部分由离心力产生的侧倾力矩，从而减小车身侧倾，提高左侧车轮的附着力，降低右侧车轮的负荷。同时，由于两侧尾翼结构的转角差，使得左侧尾翼结构的风阻大于另一侧，由两侧不同的风阻产生与车辆转向方向相同的辅助力矩，从而提供额外的转向力矩。
[0027]当汽车在直道上加速行驶时，如图6所示，驾驶者可通过手动控制按钮，将副翼三位四通电磁阀左位接入液压管路中，从而使得副翼向上转动，副翼产生的下压力和风阻降低。同时由于副翼打开之后，阀门由于保持弹簧作用而打开，主翼上方产生的高压气流经过旁通气道而从主翼下表面的出气口流出，从而降低主翼上下压力差，这使得主翼空气阻力和下压力降低，车辆行驶阻力减小，便于汽车更快的加速，在长直道上加速行驶时可以使极速相对副翼未升起时提高10到15KM/H。在此状态下，如果驾驶者踩下刹车踏板，副翼三位四通电磁阀右位以及两个转动辅助三位四通电磁阀的左位接入液压管路中，尾翼结构整体在向前转动的同时也将副翼回位，副翼回位的过程中副翼通过推板将阀门关闭，从而将旁通气道关闭。
【主权项】
1.一种汽车后扩散器结构，其特征是，包括在汽车车尾沿着汽车中轴线对称布置的两个尾翼结构，两个与尾翼结构相对应的气流通道以及用于驱动尾翼结构运转的液压管路，所述尾翼结构位于气流通道的末端，包括平行布置的主翼、副翼以及可带动副翼转动的驱动机构，主翼位于副翼下方，副翼的前端靠近主翼的尾端，主翼、副翼的同侧端分别设有端板，主翼与端板固定连接，副翼与端板转动连接，所述的主翼中部设有与端板平行布置的转板，转板的另一端与副翼铰接，所述的驱动机构包括用于推动转板前后转动的副翼缸以及用于定位副翼缸的底座，所述的底座上设有用于带动主翼、副翼同时相对底座转动的转动辅助缸，所述的液压管路包括液压栗、用于同时通断两个副翼缸的副翼管路以及用于单独通断每个转动辅助缸的转动辅助管路，所述的端板前侧在副翼上方位置设有若干平行布置的条形通孔。2.根据权利要求1所述的汽车后扩散器结构，其特征是，所述的转板呈弧形，转板的上端小于下端，转板下端前部与主翼中部转动连接，转板下端后部与副翼缸活塞杆转动连接，所述的副翼缸与主翼缸平行布置，副翼缸缸体与主翼缸缸体固定连接，主翼缸缸体与主翼下表面中部固定连接。3.根据权利要求1所述的汽车后扩散器结构，其特征是，所述的端板和主翼内设有连通的旁通气道，端板在主翼和副翼之间设有与旁通气道连通的进气口以及用于开启进气口的阀门，所述主翼下表面设有与旁通气道相连通的出气口。4.根据权利要求3所述的汽车后扩散器结构，其特征是，所述的出气口共有两个，出气口呈条形且沿着主翼长度方向布置，出气口与同侧的旁通气道连通。5.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车后扩散器结构，其特征是，所述条形通孔的长度从上到下逐个减小，所述条形通孔位于端板内侧的下边缘设有向端板外侧平滑过渡的弧面。6.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车后扩散器结构，其特征是，所述的副翼缸外部设有保护壳体，保护壳体的上端与主翼下表面固定连接，保护壳体的下端与底座铰接，所述转动辅助缸作用于保护壳体后侧带动保护壳体沿前后方向转动，副翼缸活塞杆贯穿主翼，副翼缸活塞杆与副翼活动连接。7.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车后扩散器结构，其特征是，所述的副翼为中空结构，副翼下表面设有与副翼缸活塞杆配合的条形孔，副翼缸活塞杆顶部设有导销，副翼内在条形孔上方设有与导销滑动配合的滑槽，所述的副翼前端转动至下止点时，副翼前端的下表面与主翼上表面贴合。8.根据权利要求3或4所述的汽车后扩散器结构，其特征是，所述的阀门上设有可与副翼下表面接触的推板，推板与阀门固定连接，所述端板内设有可使阀门常开的保持弹簧，所述的副翼转动至下止点时阀门完全关闭。9.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车后扩散器结构，其特征是，所述的副翼管路包括另一个同时控制两个副翼缸的副翼三位四通电磁阀，所述的转动辅助管路包括两个支路，支路上设有控制单侧转动辅助缸的转动辅助三位四通电磁阀，所述的副翼管路和支路上均设有单向阀和蓄能器。10.根据权利要求9所述的汽车后扩散器结构，其特征是，还包括可收集汽车刹车信号、车速信息和侧向加速度信号的控制器，所述的控制器分别与副翼三位四通电磁阀、转动辅助三位四通电磁阀电连接。
【专利摘要】本发明公开了一种汽车后扩散器结构，包括两个尾翼结构，气流通道以及液压管路，尾翼结构位于气流通道的末端，包括主翼、副翼以及驱动机构，主翼位于副翼下方，副翼的前端靠近主翼的尾端，主翼、副翼的同侧端分别设有端板，主翼与端板固定连接，副翼与端板转动连接，主翼中部设有与端板平行布置的转板，转板的另一端与副翼铰接，驱动机构包括副翼缸以及底座，底座上设有转动辅助缸，液压管路包括液压泵、副翼管路以及转动辅助管路，端板前侧在副翼上方位置设有若干平行布置的条形通孔。本发明旨在提供一种可对汽车尾部左右两侧的下压力和空气阻力进行调节从而提高汽车附着性能、降低轮胎负荷的变形尾翼系统。
【IPC分类】B62D37/02, B60T1/16
【公开号】CN105000076
【申请号】CN201510180037
【发明人】孙永剑, 刘东升, 喻立军
【申请人】浙江理工大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年4月16日