用于冷却车辆推进装置的设备的制作方法

文档序号:18398722发布日期:2019-08-09 23:39阅读:149来源:国知局
用于冷却车辆推进装置的设备的制作方法

本发明更具体地涉及一种用于推进装置的优化冷却设备,该推进装置可以是包括内燃发动机或电动机(该电动机的电压由适当的调节装置来控制)的动力传动系。

使得推进装置的热管理成为可能的解决方案通常使用电机-风扇单元,该电机-风扇单元运行时适用于在车辆的舱室中产生强制空气流,该舱室被专用于结合所述推进装置并且通常称为发动机舱。这种电机-风扇单元通常被定位成与发动机舱的空气进气开口相齐、尤其是与保险杠相齐,使得车辆的运动可以产生穿过发动机舱之前经过电机-风扇单元的自然气流。

对于特定范围的车辆,通常结合若干类型动力单元中的一种类型,这意味着发动机舱的占用比率不同。在这种情形下,已经注意到,冷却空气中的一些可以在发动机舱中循环,而未对所述动力传动系的热调节做出贡献。此外,已经注意到,为了实现所述动力传动系的某些部分的冷却,发动机舱的进气开口被校准以便形成预定的空气流,这也可能产生对动力单元的其他部分的过度冷却。

本发明的目在这种环境中产生。

因此,本发明的目的包含一种车辆,该车辆包括被安排在接纳推进装置的舱室中的冷却设备,其本质特征为,该冷却设备包括用于产生空气流的装置以及空气引导装置,该空气引导装置被安排在所述推进装置周围以便与其一起形成预定厚度的至少一个气流通道,该冷却设备包括安排在所述空气流产生装置的空气出口和所述空气引导装置的进气口之间的扩散器。

有利地,这种车辆使得能够根据所述推进装置的类型实现空气流的校准分布,所述空气引导装置的形状是根据推进装置具体确定的。因此,离开电机-风扇单元的空气根据冷却要求尽可能靠近动力传动系的不同部分中的每个部分进行传送。因此,空气流量可以根据冷却要求来预定义,冷却要求可以是不同程度重要的、取决于有待冷却的所述推进装置的构件。

根据本发明的另外的特征,车辆包括单独地或以组合的方式采用的以下特征:

-扩散器由柔性材料制成、尤其是由塑料材料制成;

-空气引导装置是由刚性材料、尤其是由塑料材料制成的壳体,并且通过专用固定接口连接至推进装置;

-壳体包括覆盖所述推进装置的全部或部分的至少一个护罩;

-产生空气流的所述装置是电机-风扇单元,该电机-风扇单元经由支撑框架被固定不动地组装在车辆的主体结构上,扩散器被固定到该支撑框架上;

-推进装置横向延伸到该车辆的结构上,扩散器包括空气出口开口,该空气出口开口可以具有近似椭圆形的轮廓,该轮廓由套环界定,该套环旨在用于覆盖固定凸缘(该固定凸缘在所述空气引导装置的空气进气开口的边缘周围);

-所述推进装置是一体组件,该一体组件包括电动机、减速器以及控制模块(该控制模块尤其是包含动力电子装置),该减速器被安排在电动机与控制模块之间,使得减速器面向所述空气引导装置的空气进气开口的近似中心部分延伸;

-主护罩包括前面和底面、以及面向电动机的自由端部安排的侧向面,该前面和底面是面向所述推进装置安排的;

-辅助护罩固定到主护罩上,该辅助护罩包括面向电动机延伸的后面和面向电动机的自由端部安排的侧向面,该辅助护罩包括至少一个空气排放出口。

参考附图,通过阅读下文给出的作为非限制性示例给出的本发明特定实施例的描述,本发明的进一步的特征和优点将变得清楚,在附图中:

-图1示出了根据本发明的旨在用于安排在车辆的舱室内的冷却设备的分解透视图,

-图2是根据本发明的覆盖推进装置的冷却设备的部分的后透视图,

-图3是根据本发明的图2中的冷却设备的部分的前透视图,

-图4是根据本发明的图2中的所述推进装置的端部部分的放大图,其示出了与电机接合的冷却设备的实施例。

以下说明是参照具有与机动车辆常规地相关联的轴线x、y和z的三维参考系给出的,其中,x是车辆面向后方的前后纵向方向,y是车辆的从右至左的横向方向,该横向方向是水平的并且垂直于x,并且z是面向上方的竖直方向。此外,术语“前”、“后”、“右”、“左”、“水平”、“竖直”、“顶部”和“底部”是相对于车辆或相对于车辆的一部分,并且是相对于车辆的行进方向定义的。

参照图1,用于冷却推进装置的设备1优选地包括扩散器4和空气引导装置3,该空气引导装置围绕所述推进装置的全部或部分,以便引导冷却空气尽可能靠近需要通过热交换进行冷却的推进装置的区域。

冷却设备1包括产生脉冲空气流的装置,该装置由电机-风扇单元(未示出)构成。电机-风扇单元以固定方式安装在车辆的结构上。更具体地,电机-风扇单元包括支撑框架,风扇的不同叶片在该支撑框架中旋转。风扇关于电动机的轴可旋转地安装,该轴例如平行于纵向轴线x延伸。电动机可以通过频率调制来控制,使得其转速可以根据不同的控制参数是可变的并且根据不同的控制参数进行限定。

电机-风扇单元被安排成与空气进气开口相齐,该空气进气开口限定了车辆外部与车辆的舱室内部之间的空气通道。舱室例如是发动机舱,该发动机舱可以安排在车辆的前部或后部,例如在车辆的地板下。

在没有对电机-风扇单元的操作进行控制的情况下,车辆的移动使得可以在发动机舱内产生自然的空气流。经由频率调制控制的电机-风扇单元的启动,使得可以在发动机舱内产生强制空气流。

冷却设备1包括空气引导装置3,该空气引导装置通常在所述推进装置2的全部或部分周围延伸,如将在下文详细描述。

这种空气引导装置3包括空气进气开口5,该空气进气开口具有与电机-风扇单元的空气出口的表面积基本相同的表面积,使得在进气开口5处的空气流量与离开电机-风扇单元的空气流量大致相同。这种设计旨在减少在空气引导装置3的出口与进气口之间的任何压力损失。

假定所述推进装置2的架构基本上沿着车辆的横向轴线y延伸,空气引导装置3的空气进气开口5具有基本上椭圆形的轮廓,该轮廓在这样的意义下被水平定向,即开口5在z轴线上的高度小于其在y轴线上的宽度。

扩散器4被安排在电机-风扇单元和刚性地连接至动力传动系的空气引导装置3之间。扩散器4是用于对在电机-风扇单元的空气出口开口与用于引导动力传动系周围空气的所述装置3的空气进气开口5之间循环的空气进行输送的导管。

扩散器4具有复杂的形状,包括具有任何锥形轮廓的主膜片44,以便产生用于在电机-风扇单元的空气出口与空气引导装置3的进气开口5之间输送空气的通道。

扩散器4的形状被确定成使得它在其自由端部中的每个端部处包括套环42、43,套环用于分别固定至电机-风扇单元和固定至所述空气引导装置3。前套环43的形状是根据在电机-风扇单元空气出口开口边缘周围的固定凸缘来确定的。后套环42的形状是根据在空气进气开口5边缘周围的固定凸缘33来确定。

扩散器4优选地由柔性材料制成、尤其是由塑料材料制成。扩散器4可以由橡胶制成。扩散器4的前套环43和后套环42可以通过包覆成型刚性塑料制成。

柔性扩散器4使得可以补偿电机-风扇单元(固定在主体结构上)与动力传动系(该动力传动系在其操作期间相对于主体结构可移动)之间的空间的不同变化。此外,电机-风扇单元的振动状态可以不同于动力传动系的振动状态,并且柔性扩散器4可以吸收这些振动差异。

前套环43可以通过螺纹紧固至电机-风扇单元而直接固定。套环43还可以包括用于组装在电机-风扇单元上的固定接片。后套环42可以覆盖固定凸缘33,使得可以通过将扩散器4紧扣到空气引导装置3上的夹紧套环7来实现组装。

冷却设备1有利地使得形成推进装置2的不同构件的优化的热管理能够实现。为此,空气引导装置3是由刚性材料、尤其是由塑料材料制成的壳体。

该壳体包括安排在推进装置2上的至少一个护罩,使得该至少一个护罩在推进装置的全部或部分周围延伸以便形成冷却气流通道。

根据特定实施例,所述推进装置2是一体组件,该一体组件包括电动机21、减速器22以及控制模块23(该控制模块特别地包含动力电子装置)。所述推进装置2的架构包括有在电动机21与控制模块23之间的减速器22的组件。

在变体实施例(未示出)中,推进装置2可以是燃烧式发动机。

相对于空气进气开口5,减速器22面向近似中心部分延伸,电动机21和控制模块23也部分地直接面向开口5安排。

优选地,出于将所述空气引导装置3安装在所述推进装置2上的原因,形成所述空气引导装置3的壳体包括主护罩31。

主护罩31包括前面310,在该前面中制作开口5。

如在图3中可见,开口5可以包括遮蔽面板8,该遮蔽面板连接椭圆形固定凸缘33的两个部分。这里,面板8竖直延伸,以便在冷却空气流的影响下仅留下减速器22的底部部分。

主护罩31包括前面310,该前面在其包含开口5的部分中和在其覆盖控制模块23的侧向部分中基本上是平坦的。其覆盖电动机的侧向部分基本上是圆柱形的,以便尽可能接近地遵循电动机21的外壳的形状。主护罩31的形状是根据电动机21确定的,使得该主护罩覆盖其外周的至少一半。主护罩31还可以包括侧向面312,该侧向面被安排成部分地覆盖电动机21的自由端部。

主护罩31可以包括底面311,该底面的形状被确定使得其在用来在减速器22和控制模块23下方延伸的部分基本上是平坦的。前面310和底面311的自由边缘可以包括有在平行于x轴线的平面中延伸的加强肋313。这种加强肋尤其旨在用于防止壳体的任何振动效应。

空气引导装置3还可以包括辅助护罩32,一旦组装好,该辅助护罩就覆盖电动机21的未被主护罩31覆盖的部分。护罩32的安排使得可以在电动机21的外周边缘周围几乎完全围绕电动机的外壳。

有利的是,电动机21的外壳包括被安排成从外壳突出的径向翅片,使得这增加了在外壳和在由动力传动系上的壳体的组件形成的通道中循环的冷却空气流之间的热交换表面。

辅助护罩32限定后面板,在该后面板中制作至少一个空气排放开口324。如在图4中可见,辅助护罩32包括相对于y轴线的两个相邻开口324,这相应地改善了热排放。

辅助护罩32还可以包括侧向面322,该侧向面被安排成部分覆盖电动机21的自由端部。分别属于主护罩31和辅助护罩32的侧向面312和侧向面322通过固定装置34、35并排组装。所述空气引导装置3优选地通过固定接口6固定到推进装置2上,该固定接口可以与电动机21的外壳或为此目的提供的附接凸耳一体地模制。

用于将护罩31和32彼此固定的装置34可以包括从主护罩31和辅助护罩32中的一者中突出的接片,这些接片接合在主护罩31和辅助护罩32中的另一者中制作的相应的环状件中。由接片和相应的环状件构成的这些组件可以安排在侧向面312和322上。这些组件也可以安排在主护罩31和辅助护罩32的自由边缘上,它们适用于在护罩之间提供接合。

固定装置35可以是快速释放型,并且因此由装配在主护罩31和辅助护罩32上的两个外围边缘(被安排成彼此压靠的)上的固位爪构成。在变体中,固位爪包括开口,该开口使得可以利用专用螺钉夹紧上述边缘。

这种固定装置34和35使得所述空气引导装置3能够可逆地安装在推进装置2上。由于其两部分的结构,空气引导装置3围绕电动机21,这趋于增加冷却空气流量。因此,由所述空气引导装置3形成的壳体显著改善了推进装置的冷却,同时形成了热障,该热障减少了热辐射对于周围元件影响。

这种冷却设备的使用有利地且成本有效地使得能够更精确地调节推进装置2的操作构件(这些构件必须被冷却以确保其操作可靠性)之间的热交换。这也使得由于所述推进装置对车辆的结构的操作而引起的热传导效应相应降低。

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