一种前翼气吹式主动气动平衡调节装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种前翼气吹式主动气动平衡调节装置，涉及汽车技术领域，该平衡调节装置包括导流装置、前翼、车体和发动机及进气总成，所述前翼设在车体的前端部，前翼上装有主翼、内侧襟翼和外侧襟翼，所述发动机及进气总成设在车体尾部并用于赛车收油门时产生的气体排出；所述导流装置设在车体上并与发动机及进气总成相连，导流装置用于将发动机及进气总成所排出的一定流量导向至前翼的内侧襟翼的吸力侧。本发明专利技术利用发动机增压器泄出的大流量气体，无需另外加入动力源，结构简单，成本较低。装置发挥的作用近似与车速呈正相关，进而与各个车速下的前翼的负升力变动相对应，实现了全车速下的前翼敏感性调节。了全车速下的前翼敏感性调节。了全车速下的前翼敏感性调节。

【技术实现步骤摘要】
一种前翼气吹式主动气动平衡调节装置


[0001]本专利技术涉及汽车
，具体是一种前翼气吹式主动气动平衡调节装置。

技术介绍

[0002]空气动力学是方程式赛车的关键技术问题之一。空气动力学研究最为重要的三个指标为气动力水平、气动平衡程度以及气动敏感性，其中气动敏感性是指气动部件的产生气动力的能力随环境变化而变化的程度，它决定了赛车在真实赛道上动态性能的稳定发挥。保证较低气动敏感性，对于提升赛车的高速稳定性非常重要，尤其是针对弯道较多的赛道。
[0003]在赛车高速入弯时，此时赛车会进行高强度的制动，车身姿态表现为前倾，前翼和地面的靠近以及攻角的增加，由于地面效应，在前翼失速之前，前翼的负升力在会大幅提升。
[0004]即在制动前期，会表现为风压中心过于偏前；
[0005]在制动末期，前翼可能发生失速，风压中心会出现突然后移的情况。
[0006]风压中心位置的显著移动，将引发了赛车操纵特性的改变，影响赛车的操纵稳定性，不利于车手对赛车的控制。
[0007]目前提升赛车气动稳定性的难点就在于，仅仅通过控制前翼的静置参数，如主翼离地、翼型、攻角等，对于前翼敏感型的降低非常有限，如何合理利用赛车特性，在高速制动工况下抑制制动前期地面效应引起的前翼负升力增加，以保证赛车较低的气动敏感性，是赛车空气动力学设计的重点之一。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种前翼气吹式主动气动平衡调节装置，以解决
技术介绍
中的问题。
[0009]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0010]一种前翼气吹式主动气动平衡调节装置，包括导流装置、前翼、车体和发动机及进气总成，所述前翼设在车体的前端部，前翼上装有主翼、内侧襟翼和外侧襟翼，所述发动机及进气总成设在车体尾部并用于赛车收油门时产生的气体排出；所述导流装置设在车体上并与发动机及进气总成相连，导流装置用于将发动机及进气总成所排出的一定流量导向至前翼的内侧襟翼的吸力侧。
[0011]在上述技术方案的基础上，本专利技术还提供以下可选技术方案：
[0012]在一种可选方案中：所述前翼上还装有导流条、固定板、内侧端板和外侧端板，所述固定板与内侧襟翼相连接并用于将内侧襟翼固定在前翼上，内侧端板和外侧端板均为两个且均与外侧襟翼相连，两个内侧端板相对称设置，两个外侧端板相对称设置，所述导流条设在外侧端板的外侧壁上。
[0013]在一种可选方案中：所述固定板为碳纤维
‑
铝蜂窝复合板；所述主翼采用变截面，
内侧襟翼所对应主翼截面的弦长为345mm，攻角为4
°
。
[0014]在一种可选方案中：所述发动机及进气总成包括空滤、限流器、发动机增压器、进气管路、泄压阀、电子节气门、发动机；发动机设在车体上且本身转速与车速相匹配，发动机与导流装置相连；进气管路连接与电子节气门的进气端，所述电子节气门与发动机相连接，泄压阀设在进气管路上且泄压阀与导流装置相连接，空滤、限流器和发动机增压器设在进气管路的端口处；发动机增压器用于向发动机提供气体。
[0015]在一种可选方案中：所述泄压阀包括泄压阀底座、下气室、上气室、弹簧支座、弹簧和活塞；所述泄压阀底座安装于发动机增压器后的进气管路上；所述弹簧一端连接弹簧支座，另一端连接活塞，所述活塞利用上气室与下气室的压力差来驱动，进而对泄压阀的开放与关闭进行控制；所述下气室连接发动机增压器后管路，所述上气室连接电子节气门后侧部。
[0016]在一种可选方案中：所述车体包括单体壳和鼻锥，鼻锥设在单体壳前端部并为椎体结构，其中，前翼设置在单体壳前舱上，发动机及进气总成设在单体壳上。
[0017]在一种可选方案中：所述导流装置包括宝塔头、导流软管、喉箍、导流硬管、固定耳件；两个所述宝塔头连接于泄压阀底座两侧的泄气孔；两根所述导流软管一侧连接宝塔头，二者利用一对喉箍紧固，穿过复杂的动力总成区域，另一侧与导流硬管相连接，并用喉箍紧固；所述导流硬管的出气端延伸至内侧襟翼。
[0018]在一种可选方案中：所述导流硬管贴合车体侧防区域，导流硬管利用固定耳件实现其与车体外壁的固定连接，导流硬管出口端利用固定耳件固定连接于固定板内侧。
[0019]在一种可选方案中：所述泄压阀底座和宝塔头的连接需涂以密封胶。
[0020]在一种可选方案中：所述固定耳件所对应的单体壳上的固定点处，在碳纤维夹层内埋有嵌入件。
[0021]相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0022]本专利技术利用发动机增压器泄出的大流量气体，无需另外加入动力源，结构简单，成本较低。装置发挥的作用近似与车速呈正相关，进而与各个车速下的前翼的负升力变动相对应，实现了全车速下的前翼敏感性调节。
[0023]本专利技术经整车CFD分析，证明加装“气吹式装置”后整车的气动敏感性有所改善，制动过程负升力变化量减小33％；
[0024]本专利技术经整车参数化仿真结果表明，安装“气吹式装置”圈速提升1.63s，证明“气吹式装置”的安装，即良好的气动敏感性有助于圈速的提升；
[0025]本专利技术安装于实车，并经实车跑动后，对比实车跑动的俯仰角
‑
纵向加速度图，证明“气吹式装置”有助于维持赛车姿态的稳定。
附图说明
[0026]图1为本专利技术所述的前翼气吹式主动气动平衡调节装置的后视轴测图；
[0027]图2为本专利技术所述的前翼气吹式主动气动平衡调节装置的前翼
‑
车体前视轴测图
[0028]图3为本专利技术所述的前翼气吹式主动气动平衡调节装置的发动机及其动力总成的后视轴测图；
[0029]图4为本专利技术所述的前翼气吹式主动气动平衡调节装置的侧视图；
[0030]图5为本专利技术所述的前翼气吹式主动气动平衡调节装置的泄压阀剖视图。
[0031]附图标记注释：100
‑
导流装置、110
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宝塔头、120
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导流软管、130
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喉箍、140
‑
导流硬管、150
‑
固定耳件、200
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前翼、210
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导流条、220
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内侧襟翼、230
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固定板、240
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主翼、250
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内侧端板、260
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外侧端板、270
‑
外侧襟翼、300
‑
车体、310
‑
鼻锥、320
‑
单体壳、400
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发动机及其进气总成、410
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气滤、420
‑
限流器、430
‑
发动机增压器、440
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进气管路、450
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泄压阀、451
‑
泄压阀底座、452
‑
下气室、453
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种前翼气吹式主动气动平衡调节装置，其特征在于，包括导流装置、前翼、车体和发动机及进气总成，所述前翼设在车体的前端部，前翼上装有主翼、内侧襟翼和外侧襟翼，所述发动机及进气总成设在车体尾部并用于赛车收油门时产生的气体排出；所述导流装置设在车体上并与发动机及进气总成相连，导流装置用于将发动机及进气总成所排出的一定流量导向至前翼的内侧襟翼的吸力侧。2.根据权利要求1所述的前翼气吹式主动气动平衡调节装置，其特征在于，所述前翼上还装有导流条、固定板、内侧端板和外侧端板，所述固定板与内侧襟翼相连接并用于将内侧襟翼固定在前翼上，内侧端板和外侧端板均为两个且均与外侧襟翼相连，两个内侧端板相对称设置，两个外侧端板相对称设置，所述导流条设在外侧端板的外侧壁上。3.根据权利要求2所述的前翼气吹式主动气动平衡调节装置，其特征在于，所述固定板为碳纤维
‑
铝蜂窝复合板；所述主翼采用变截面，内侧襟翼所对应主翼截面的弦长为345mm，攻角为4
°
。4.根据权利要求1所述的前翼气吹式主动气动平衡调节装置，其特征在于，所述发动机及进气总成包括空滤、限流器、发动机增压器、进气管路、泄压阀、电子节气门、发动机；发动机设在车体上且本身转速与车速相匹配，发动机与导流装置相连；进气管路连接与电子节气门的进气端，所述电子节气门与发动机相连接，泄压阀设在进气管路上且泄压阀与导流装置相连接，空滤、限流器和发动机增压器设在进气管路的端口处；发动机增压器用于向发动机提供气体。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：王达，张国庆，周复求，陈冀宁，王小漫，王津宏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：