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車輛用冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法

文檔序號:3933719閱讀:182來源:國知局
專利名稱:車輛用冷卻結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種用于對動力單元空間進(jìn)行冷卻的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)
已知一種將散熱器配置在發(fā)動機(jī)的前方的結(jié)構(gòu)。(例如,參照日本特開2007-069651 號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題在如上所述的技術(shù)中,由于在散熱器中被加熱后的空氣被引導(dǎo)到發(fā)動機(jī)艙內(nèi)的發(fā)動機(jī)周圍,因此發(fā)動機(jī)艙內(nèi)容易變?yōu)楦邷亍1景l(fā)明的目的在于,獲得一種能夠?qū)⑴渲糜袆恿卧膭恿卧覂?nèi)的溫度抑制在較低程度的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)。用于解決課題的方法本發(fā)明的第一方式所涉及的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)具備動力單元,其被配置在動力單元室內(nèi),并產(chǎn)生用于車輛行駛的驅(qū)動力,所述動力單元室被配置在車輛中的車輛前后方向的前側(cè)并且在車輛前后方向的前端側(cè)形成有進(jìn)氣口 ;被冷卻體,其被配置在相對于所述動力單元的車輛前后方向的后側(cè),并通過與空氣的熱交換而被冷卻;連通結(jié)構(gòu),其對相對于所述被冷卻體的、從該被冷卻體通過的空氣流的下游側(cè),和所述動力單元室中的、相對于所述動力單元的車輛前后方向的后側(cè)進(jìn)行連通。根據(jù)上述方式,由于被冷卻體被配置在動力單元的后方,因此經(jīng)過進(jìn)氣口而將未進(jìn)行與被冷卻體的熱交換的空氣引入動力單元室內(nèi)(動力單元周圍)。該空氣與動力單元室內(nèi)的各種部件等進(jìn)行熱交換,并經(jīng)過連通結(jié)構(gòu)而作為熱氣從動力單元室被排出。即,生成了從動力單元的前方朝向后方通過動力單元室的空氣流(以下,稱為第一空氣流)。由于通過該第一空氣流,從而在排出熱氣的同時導(dǎo)入了外部空氣,因此動力單元室內(nèi)的溫度被抑制在較低程度。另外,第一空氣流穿過連通結(jié)構(gòu)而被引導(dǎo)至用于被冷卻體的冷卻的空氣流(以下,稱為第二空氣流)的、相對于被冷卻體的下游側(cè),從而與該第二空氣流一起被排出至車外。即,防止或有效地抑制了第一空氣流對由第二空氣流進(jìn)行的被冷卻體的冷卻造成影響的情況。以此方式,在上述方式的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)中,能夠?qū)⑴渲糜袆恿卧膭恿卧覂?nèi)的溫度抑制在較低程度。在上述方式中,可以采用如下結(jié)構(gòu),S卩,還具備車身底罩,其從路面?zhèn)葘λ鰟恿卧疫M(jìn)行覆蓋,并且在相對于所述被冷卻體的車輛前后方向的前方,具有向路面?zhèn)乳_口的開口部;導(dǎo)管,其從所述動力單元室側(cè),對從所述開口部被引導(dǎo)至所述被冷卻體的空氣的流道進(jìn)行覆蓋;風(fēng)扇,其被配置在相對于所述被冷卻體的車輛前后方向的后側(cè),并通過進(jìn)行工作而產(chǎn)生如下的空氣流,所述空氣流從車輛前后方向的前側(cè)朝向后側(cè)通過所述被冷卻體;所述連通結(jié)構(gòu)對動力單元室中的、相對于所述動力單元的車輛前后方向的后側(cè)部分,和所述風(fēng)扇與所述被冷卻體之間的空間進(jìn)行連通。根據(jù)上述方式,當(dāng)風(fēng)扇進(jìn)行工作時,將同時產(chǎn)生上述的第一空氣流、第二空氣流。第一空氣流從進(jìn)氣口被引入,并經(jīng)由從下方被車身底罩覆蓋的動力單元室、連通結(jié)構(gòu)而穿過風(fēng)扇。第二空氣流從車身底罩的開口部被導(dǎo)入導(dǎo)管內(nèi),并對被冷卻體進(jìn)行冷卻且穿過風(fēng)扇。與動力單元接觸了的第一空氣流,通過在動力單元的后側(cè)與動力單元室連通的連通結(jié)構(gòu),從而在被冷卻體和風(fēng)扇之間與第二空氣流匯合,進(jìn)而與第二空氣流一起穿過風(fēng)扇。由此,能夠通過單一的風(fēng)扇而產(chǎn)生第一、第二空氣流,并實現(xiàn)動力單元室的熱氣排出及被冷卻體的冷卻的各種功能。在上述方式中,可以采用如下結(jié)構(gòu),S卩,還具備關(guān)閉部件,所述關(guān)閉部件在所述風(fēng)扇未進(jìn)行工作的情況下,將所述連通結(jié)構(gòu)關(guān)閉。根據(jù)上述方式,例如在為了暖機(jī)運轉(zhuǎn)等而使風(fēng)扇被設(shè)為非工作的情況下,通過關(guān)閉部件而使連通結(jié)構(gòu)關(guān)閉。由此,在風(fēng)扇處于非工作的情況下,抑制了動力單元室的熱量與空氣一起通過連通結(jié)構(gòu)而被排出的狀況。在上述方式中,可以采用如下結(jié)構(gòu),S卩,所述關(guān)閉部件被構(gòu)成為,在所述風(fēng)扇的非工作時通過關(guān)閉結(jié)構(gòu)而被保持在所述連通結(jié)構(gòu)的關(guān)閉位置處,且隨著所述風(fēng)扇的工作而利用空氣動力從所述連通結(jié)構(gòu)的關(guān)閉位置被移動至開放位置處。根據(jù)上述方式,通過使風(fēng)扇進(jìn)行工作而產(chǎn)生空氣動力(風(fēng)壓、負(fù)壓),并利用該空氣動力來克服關(guān)閉結(jié)構(gòu)的關(guān)閉力,從而使關(guān)閉部件從連通結(jié)構(gòu)的關(guān)閉位置移動至開放位置處。

在上述方式中,可以采用如下結(jié)構(gòu),S卩,所述連通結(jié)構(gòu)被一體地設(shè)置在護(hù)罩上,所述護(hù)罩上裝配有所述被冷卻體及所述風(fēng)扇并對該被冷卻體和風(fēng)扇之間的空間進(jìn)行覆蓋。根據(jù)上述方式,能夠?qū)Ρ焕鋮s體、風(fēng)扇、護(hù)罩和連通結(jié)構(gòu)一體地進(jìn)行處理。通過使護(hù)罩和連通結(jié)構(gòu)一體化從而實現(xiàn)了部件數(shù)量的削減。在上述方式中,可以采用如下結(jié)構(gòu),即,所述被冷卻體以包含散熱器的方式而構(gòu)成,所述散熱器通過與空氣的熱交換而對在所述散熱器與所述動力單元之間循環(huán)的制冷劑進(jìn)行冷卻。根據(jù)上述方式,動力單元利用被導(dǎo)入動力單元室的外部空氣而被直接冷卻(空冷),并且通過在動力單元與散熱器之間循環(huán)的制冷劑而被間接冷卻(水冷)。因此,動力單元的冷卻效率較高。發(fā)明效果如以上所說明的那樣,本發(fā)明所涉及的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)良效果,S卩,能夠?qū)⑴渲糜袆恿卧膭恿卧覂?nèi)的溫度抑制在較低的程度。


圖1為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。圖2為表示本發(fā)明的實施方式所涉及的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)的風(fēng)扇工作狀態(tài)的側(cè)剖視圖。圖3為從構(gòu)成本發(fā)明的實施方式所涉及的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)的冷卻單元的前側(cè)進(jìn)行觀察時的立體圖。圖4為從構(gòu)成本發(fā)明的實施方式所涉及的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)的冷卻單元的后側(cè)進(jìn)行觀察時的立體圖。
具體實施例方式根據(jù)圖1至圖4,對本發(fā)明的實施方式所涉及的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10進(jìn)行說明。首先,對應(yīng)用了車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10的汽車A的前部結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明,接下來,對車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。此外,在附圖中適當(dāng)標(biāo)記的箭頭分別表示如下含義,S卩,箭頭FR表示車輛前后方向的前方、箭頭UP表示車輛上下方向的上方、箭頭W表示車輛寬度方向。在以下說明中設(shè)定為,在沒有特殊記載而使用前后、上下的方向的情況下,則表示車輛前后方向的前后、車輛上下方向的上下。(汽車前部的概要結(jié)構(gòu)) 在圖1中,以示意性的側(cè)剖視圖對應(yīng)用了車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10的汽車A的前部進(jìn)行了圖示。如該圖所示,在汽車A的前端側(cè)配置有,設(shè)置了動力單元12的動力單元室14。此實施方式中的動力單元12被構(gòu)成為,分別包含作為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)和電動機(jī),以作為用于對前車輪Wf進(jìn)行驅(qū)動的驅(qū)動源。因此,汽車A被設(shè)定為,具有兩個驅(qū)動源的混合動力汽車。具體而言,動力單元以橫置的發(fā)動機(jī)、和與變速箱連成一體的驅(qū)動橋作為主要部分而構(gòu)成,所述發(fā)動機(jī)具有沿著車輛寬度方向的曲軸,所述與變速箱連成一體的驅(qū)動橋以能夠?qū)嵤﹦恿鬟f的方式與該發(fā)動機(jī)連接。與變速箱連成一體的驅(qū)動橋被構(gòu)成為,包含電動機(jī)、未圖示的發(fā)電機(jī)、動力分配機(jī)構(gòu)、作為無級變速器等的變速器等。另外,在此實施方式中,與變速箱連成一體的驅(qū)動橋被構(gòu)成為,包含例如電動機(jī)、發(fā)電機(jī)及與蓄電池電連接的變換器。因此,此實施方式所涉及的動力單元,也可以理解為發(fā)電設(shè)備。如上所述,配置有動力單元12的動力單元室14能夠理解為所謂的發(fā)動機(jī)艙,其中,所述動力單元12被構(gòu)成為,包含作為內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動機(jī)。經(jīng)由排氣歧管15A(也可以是包含催化轉(zhuǎn)化器的結(jié)構(gòu))而與動力單元12的發(fā)動機(jī)連接的排氣管15,穿過后述的導(dǎo)管30的車輛寬度方向外側(cè),并且從冷卻單元35的后側(cè)穿過地板通道20內(nèi)從而到達(dá)車輛后方。動力單元室14的后端部通過車廂前壁16而被規(guī)定,所述車廂前壁16將動力單元室14的后端部和車廂C之間隔開。車廂前壁16接合于地板18的前端部。在主剖視觀察時,在地板18的車輛寬度方向上的中央部處,形成有呈向下開口的字狀的地板通道20。另一方面,動力單元室14的前端部通過隔柵22、前保險杠(保險杠罩)24而被規(guī)定。在隔柵22、前保險杠24上,分別形成有用于將空氣引入動力單元室14的進(jìn)氣口 22A、24A。進(jìn)氣口 22A、24A朝向車輛前方開口。而且,在應(yīng)用了車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10的汽車A中,以堵塞地板通道20的前側(cè)的開口端20A的方式,設(shè)置有作為被冷卻體的空冷式熱交換器25。因此,在此實施方式中,空冷式熱交換器25被配置在相對于動力單元12的后側(cè)??绽涫綗峤粨Q器25被構(gòu)成為,包含散熱器及作為空冷式的熱交換器的冷凝器(凝結(jié)器)中的至少一方,其中,所述散熱器使作為制冷劑的冷卻水在散熱器與水冷式的動力單元12 (的發(fā)動機(jī)或電動機(jī))之間循環(huán)從而對該動力單元12進(jìn)行冷卻,所述冷凝器(凝結(jié)器)構(gòu)成了未圖示的空調(diào)裝置(的制冷循環(huán))。在此實施方式中,空冷式熱交換器25被構(gòu)成為,包含散熱器25R和冷凝器25C的雙方。另外,在相對于空冷式熱交換器25的后側(cè)設(shè)置有風(fēng)扇26。風(fēng)扇26通過其工作而產(chǎn)生穿過空冷式熱交換器25 (的空氣側(cè)流道)的空氣流(冷卻風(fēng))。即,通過風(fēng)扇26的工作,從而進(jìn)行與冷卻水的熱交換的冷卻風(fēng)將從車輛前方朝向后方穿過空冷式熱交換器25。進(jìn)行了與冷卻水的熱交換后的冷卻風(fēng),穿過地板通道20的向下開口端20B從而被排出至地板下。以下,對用于將如下的冷卻風(fēng)引導(dǎo)至該空冷式熱交換器25的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10進(jìn)行詳細(xì)說明,所述冷卻風(fēng)進(jìn)行與制冷劑(在散熱器25R中循環(huán)的冷卻水、在冷凝器25C中循環(huán)的空調(diào)制冷劑)的熱交換。(車輛用冷卻結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu))如圖1所示,車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10具備從下側(cè)對動力單元室14進(jìn)行覆蓋的車身底罩28。在車身底罩28上形成有導(dǎo)管30,所述導(dǎo)管30用于將在車身底罩28與路面R之間流過的行駛風(fēng)引導(dǎo)至空冷式熱交換器25 (地板通道20內(nèi))。在此實施方式中,車身底罩28包括導(dǎo)管30在內(nèi)的整體通過樹脂材料而被一體地形成。在車身底罩28上,在相對于地板通道20的前方,形成有向下(路面R側(cè))開口的開口部以作為向?qū)Ч?0的空氣的導(dǎo)入口 301。另一方面,導(dǎo)管30的后端被設(shè)為向后開口的導(dǎo)出口 30D。導(dǎo)管30內(nèi)的、導(dǎo) 入口 301和導(dǎo)出口 30D之間的空間被設(shè)為流道30P,所述流道30P由在車輛寬度方向上對置的左右一對側(cè)壁30S、和將一對側(cè)壁30S的車輛上下方向的上邊緣連接的頂壁30T包圍而成。此外,導(dǎo)入口 301在左右的前車輪Wf之間開口,雖然省略了圖示,但所述導(dǎo)入口301被形成在車身底罩28的車輛寬度方向中央部處,且被形成為與地板通道20大致等寬或比地板通道20稍寬。因此,導(dǎo)管30被設(shè)定為如下結(jié)構(gòu),即,以朝向?qū)С隹?30D且沿著前后方向(大致直線地)的方式對從導(dǎo)入口 301導(dǎo)入的空氣進(jìn)行引導(dǎo)。而且,在此實施方式中,在車身底罩28的導(dǎo)管30的前側(cè)形成有作為傾斜壁的文丘里(venturi)壁32。文丘里壁32被形成為,使相對于在車身底罩28的導(dǎo)管30 (導(dǎo)入口301)的前邊緣部30F的、車輛前后方向的前側(cè)部分以如下方式傾斜,S卩,與車輛前后方向的前端側(cè)相比,使后端側(cè)更接近路面R。雖然文丘里壁32只要在車輛寬度方向上至少被形成在導(dǎo)管30的設(shè)置范圍內(nèi)的車輛前后方向的前側(cè)即可,但在此實施方式中,車身底罩28的前部以跨及車輛寬度方向的大致整個寬度的方式,被設(shè)定為作為傾斜壁的文丘里壁32。該文丘里壁32為如下結(jié)構(gòu),S卩,將形成在文丘里壁32與路面R之間的空間設(shè)為,越趨向于車輛后端側(cè)上下寬度越窄的(流道截面被縮小)文丘里形狀。在此實施方式中,被形成在文丘里壁32和路面R之間的空間中的、相對于導(dǎo)管30的前邊緣部30F的車輛上下方向的大致正下方的部分,被設(shè)為流道截面最被縮小的喉部。在具備該文丘里壁32的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中形成有如下結(jié)構(gòu),即,通過在相對于導(dǎo)入口 301的車輛前方處產(chǎn)生的、文丘里壁32的文丘里效應(yīng),從而使朝向車輛后方的行駛風(fēng)作為冷卻風(fēng)Fr而被引導(dǎo)至車輛上方。上述的空冷式熱交換器25介于地板通道20的前側(cè)開口端20A和導(dǎo)管30的導(dǎo)出口 30D之間。在該實施方式中,空冷式熱交換器25和風(fēng)扇26通過護(hù)罩34而被一體化從而構(gòu)成了冷卻裝置35。如圖1所示,空冷式熱交換器25和風(fēng)扇26以前后分離的方式而配置,護(hù)罩34對作為形成在空冷式熱交換器25和風(fēng)扇26之間的空間的流道36進(jìn)行覆蓋。具體而言,空冷式熱交換器25在側(cè)面觀察時,以車輛上端側(cè)與下端側(cè)相比位于車輛前側(cè)的方式而被傾斜(前傾)配置,在側(cè)面觀察時,與空冷式熱交換器25相比,風(fēng)扇26的傾斜角較小或大致直立。由此,在空冷式熱交換器25和風(fēng)扇26之間,形成有與下部相比上部較寬的上述的流道36。該冷卻裝置35被構(gòu)成為,如圖2所示空冷式熱交換器25以將護(hù)罩34的前側(cè)開口端堵塞的方式被保持在該護(hù)罩34上,并且如圖3所示風(fēng)扇26被支承在護(hù)罩34的后側(cè)開口部內(nèi)。而且,將這些空冷式熱交換器25、風(fēng)扇26及護(hù)罩34—體化(局部裝配化)的冷卻裝置35,以密封狀態(tài)被配置在導(dǎo)管30的導(dǎo)出口 30D和地板通道20的前側(cè)開口端20A之間。根據(jù)以上結(jié)構(gòu),在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,導(dǎo)管30(汽車A和路面R之間)和地板通道20經(jīng)由冷卻單元35 (包含流道36的空冷式熱交換器25的空氣側(cè)流道)而被連通。此外,如上文所述被傾斜配置的空冷式熱交換器25的下端的位置,與導(dǎo)入口 301的后端、導(dǎo)出口 30D的下端的位置大致一致。通過此配置和上述文丘里壁32,從而在空冷式熱交換器25 (的空氣側(cè)流道)中,隨著汽車A的行駛而經(jīng)由導(dǎo)管30被導(dǎo)入有空氣流。在此實施方式中設(shè)定為如下的結(jié)構(gòu),即,基于行駛風(fēng)的冷卻風(fēng)Fr沿著與空冷式熱交換器25的前表面大致正交的方向(參照圖1所示的箭頭FA)而通過。冷卻風(fēng)Fr被設(shè)為,經(jīng)過了導(dǎo)入口301、導(dǎo)管30、空冷式熱交換器25、流道36、地板通道20 (向下開口端20B)的空氣流(第二空氣流)。另外,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,還通過風(fēng)扇26的工作而生成了冷卻風(fēng)Fr。即,成為了通過風(fēng)扇26進(jìn)行工作從而即使在汽車A的低速行駛時或泊車時也生成有冷卻風(fēng)Fr的結(jié)構(gòu)。另外,如圖1所示,車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10具備,作為對動力單元室14的后部和冷卻單元35內(nèi)的流道36進(jìn)行連通的連通結(jié)構(gòu)的連通導(dǎo)管38。連通導(dǎo)管38具有第一開口 38A和第二開口 38B,所述第一 開口 38A于動力單元室14中的動力單元12的后方處,在護(hù)罩34上開口,所述第二開口 38B于流道36的上端部處開口。即,連通導(dǎo)管38從冷卻單元35的上端部(導(dǎo)出口 30D和前側(cè)開口端20A之間)起向動力單元室14內(nèi)突出,并在該突出端形成有第一開口 38A。在此實施方式中,連通導(dǎo)管38被一體地形成在護(hù)罩34上。包含連通導(dǎo)管38在內(nèi)的護(hù)罩34的整體通過樹脂成形等而被一體地形成。如圖2所示,通過該連通導(dǎo)管38而形成了如下結(jié)構(gòu),S卩,能夠生成作為經(jīng)由進(jìn)氣口22A、24A、動力單元室14、連通導(dǎo)管38、流道36、地板通道20的第一空氣流的空氣流Fh。在此實施方式中,通過使連通導(dǎo)管38與位于風(fēng)扇26的上游側(cè)的流道36連通,從而將通過該風(fēng)扇26的工作而生成空氣流Fh。此外,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,如上所述通過風(fēng)扇26的工作,從而也將生成冷卻風(fēng)Fr。如圖3及圖4所示,以上所說明的連通導(dǎo)管38以跨及沿著冷卻單元35的車輛寬度方向的大致整個寬度的方式而設(shè)置。第一開口 38A以沿著車輛寬度方向排列的方式被分割為多個。在俯視觀察時,各個第一開口 38A呈在車輛寬度方向上較長的大致矩形形狀。而且,車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10具備,作為能夠?qū)B通導(dǎo)管38的第一開口 38A進(jìn)行開閉的關(guān)閉部件的風(fēng)門片40。該實施方式中的風(fēng)門片40被設(shè)定為如下結(jié)構(gòu),S卩,通過圍繞沿著車輛寬度方向的軸40A進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而能夠處于關(guān)閉第一開口 38A的關(guān)閉姿態(tài)和開放第一開口 38A的開放姿態(tài)。風(fēng)門片40被構(gòu)成為,通常處于關(guān)閉姿態(tài)。例如,能夠設(shè)定為如下結(jié)構(gòu),即,通過利用未圖示的彈簧或磁鐵的施力而將風(fēng)門片40壓貼在未圖示的止動板上,從而使該風(fēng)門片40保持關(guān)閉姿態(tài)。在此實施方式中,如圖3所不,通過卡止片41A、止動板41B和扭簧41C,從而構(gòu)成了將風(fēng)門片40保持在關(guān)閉位置處的關(guān)閉結(jié)構(gòu)41,其中,所述卡止片41A設(shè)置在軸40A上,所述止動板41B與卡止片41A接觸從而使風(fēng)門片40位于關(guān)閉位置處,所述扭簧41C在使卡止片41A與止動板41B接觸的方向上對軸40A旋轉(zhuǎn)施力。而且,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,利用因風(fēng)扇26的工作而產(chǎn)生的空氣動力,來克服扭簧41C的施力,從而使風(fēng)門片40被切換為開放姿態(tài)。若對這一點進(jìn)行補(bǔ)充說明,則是利用因風(fēng)扇26的工作而產(chǎn)生的、動力單元室14和流道36 (地板通道20)之間的壓力差、換言之是利用因上述的壓力差而產(chǎn)生的空氣流Fh,從而使風(fēng)門片40被移動至開放姿態(tài),并被維持在該開放姿態(tài)。另外,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,風(fēng)扇26與作為控制單元的冷卻ECU42電連接。冷卻ECU42被設(shè)定為如下結(jié)構(gòu),即,在動力單元12的高負(fù)載時使風(fēng)扇26工作,并且在動力單元12的低負(fù)載時使風(fēng)扇26停止。具體而言,冷卻ECU42根據(jù)來自對冷卻水溫進(jìn)行檢測的水溫計44的信息,從而在冷卻水溫超過第一閾值的情況下使風(fēng)扇26工作,并在冷卻水溫低于第二閾值的情況下使風(fēng)扇26停止,其中,所述第二閾值在第一閾值以下。換言之,該控制可以理解為,在相對于未使風(fēng)扇26進(jìn)行工作的狀態(tài)下的冷卻能力而言負(fù)載(發(fā)熱)較高的情況下,使風(fēng)扇26進(jìn)行工作的控制。接下來,對實施方式的作用進(jìn)行說明。在應(yīng)用了上述結(jié)構(gòu)的車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10的汽車A中,在由水溫計44檢測出的冷卻水溫未超過第一閾值的情況下,冷卻E⑶42維持風(fēng)扇26的停止?fàn)顟B(tài)。如圖1所示,在這種動力單元12的低負(fù)載狀態(tài)下的運轉(zhuǎn)時,隨著該汽車A的行駛而產(chǎn)生的行駛風(fēng)的一部分被作為冷卻風(fēng)Fr。即,行駛風(fēng)的一部分從導(dǎo)入口 301被導(dǎo)入導(dǎo)管30,并生成經(jīng)過該導(dǎo)管30、空冷式熱交換器25、流道36、風(fēng)扇26、地板通道20的冷卻風(fēng)Fr。此時,利用文丘里壁32的文丘里效應(yīng)而促進(jìn)了向?qū)Ч?0的行駛風(fēng)的導(dǎo)入(與沒有文丘里壁32的情況相比,冷卻風(fēng)Fr的流量增加)。由此,在動力單元12與空冷式熱交換器25的散熱器25R之間進(jìn)行循環(huán)的冷卻水,在空冷式熱交換器25中通過與空氣的熱交換而被冷卻。另外,在使空調(diào)裝置進(jìn)行工作的情況下,制冷劑按照空冷式熱交換器25的冷凝器25C、膨脹閥、蒸發(fā)器、壓縮機(jī)的順序進(jìn)行循環(huán)從而形成制冷循環(huán),空冷式熱交換器25的冷凝器部分發(fā)揮通過與空氣的熱交換而使制冷劑冷卻并凝結(jié)的功能。在由水溫計44檢測出的冷卻水溫超過第一閾值的情況下,冷卻E⑶42使風(fēng)扇26工作。于是,因風(fēng)扇26的前后的壓力差而從導(dǎo)入口 301被導(dǎo)入的空氣流被作為冷卻風(fēng)Fr。因此,即使在汽車A的行駛速度較低的情況下,也確保了充足的冷卻風(fēng)Fr的風(fēng)量。另外,風(fēng)門片40因隨著風(fēng)扇26的工作而產(chǎn)生的壓力差而從關(guān)閉姿態(tài)向開放姿態(tài)進(jìn)行姿態(tài)變化。于是,被高負(fù)載的動力單元12加熱的動力單元室14內(nèi)的空氣(以下,稱為熱氣)從該動力單元室14被抽出。同時,車外的空氣(以下,稱為車外空氣)穿過進(jìn)氣口22A、24A而被導(dǎo)入到動力單元室14內(nèi)。在此,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,在動力單元室14內(nèi)的動力單元12的前方?jīng)]有配置散熱器等的熱交換器。因此,車外空氣未被散熱器等加熱而以冷卻狀態(tài)直接被導(dǎo)入到動力單元室14中。另外,被動力單元12或排氣管15 (排氣歧管15A)加熱后的熱氣,因風(fēng)扇26的工作而從動力單元室14內(nèi)的后部被強(qiáng)制性地排出。由此,在動力單元12的高負(fù)載運轉(zhuǎn)時,能夠?qū)恿卧?4內(nèi)的氣氛溫度抑制在較低程度。例如,在散熱器等被配置在動力單元的前方的比較例中,被該散熱器加熱后的空氣向動力單元側(cè)流動,并且該空氣通過動力單元、排氣管15(排氣歧管15A)而被進(jìn)一步加熱。因此,在該比較例中,動力單元室內(nèi)成為非常高的溫度,因而對動力單元室14內(nèi)的部件而言存在用于耐高溫的對策(對于壽命等的熱害對策)的需求。相對于此,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,由于如上所述能夠?qū)恿卧?4內(nèi)的氣氛溫度抑制在較低程度,因此能夠不需要或簡化對于被配置在動力單元室14內(nèi)的部件(除動力單元12之外的部件)的熱害對策。即,能夠廢除覆蓋各種部件的熱絕緣器等的設(shè)定,或者可選擇耐熱溫度較低的材料。由于這些設(shè)定,從而有助于應(yīng)用了車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10的汽車A的低成本化。另外,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,由于如上所述車外空氣被導(dǎo)入動力單元室14,因此動力單元12的冷卻效率提高。即,在上述的比較例中,由于被該散熱器加熱后的空氣向動力單元12側(cè)流動,因此由該空氣產(chǎn)生的動力單元12的冷卻效果較低。相對于此,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,由于從進(jìn)氣口 22A、24A被導(dǎo)入的空氣以冷卻狀態(tài)直接流動到動力單元12偵牝因此與上述的比較例相比,由該空氣產(chǎn)生的動力單元12的冷卻效果較高。具體而言,由于相對于在比較例中于高溫的動力單元室內(nèi)對動力單元進(jìn)行冷卻,而在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,在使用車外空氣對動力單元12進(jìn)行空冷的同時,使用配置在動力單元14的外側(cè)的空冷式熱交換器25進(jìn)行水冷,因此,動力單元12的冷卻效率較高。由此,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,例如與比較例相比能夠通過小型的空冷式熱交換器25而獲得充分的冷卻性能,或者例如與比較例相比能夠使風(fēng)扇26的工作時間縮短而抑制能源消耗。而且,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,來自動力單元室14的空氣流Fh通過連通導(dǎo)管38而在風(fēng)扇26與空冷式熱交換器25之間的流道36處匯合。因此,防止或有效地抑制了來自動力單元室14的熱氣對空冷式熱交換器25的冷卻性能造成影響的情況。另外,在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,在未要求生成空氣流Fh的情況下,連通導(dǎo)管38的第一開口 38A被關(guān)閉。因此,抑制或防止了如下情況,即,例如在動力單元12的暖機(jī)中等,應(yīng)當(dāng)用于動力單元室14內(nèi)的暖機(jī)的熱量與空氣一起被排出的情況。由此,有效地利用動力單元室14內(nèi)的熱量而促進(jìn)了動力單元12的暖機(jī)。另外,通過對第一開口 38A進(jìn)行關(guān)閉的風(fēng)門片40,能夠獲得冷卻風(fēng)Fr的整流效果(漩渦產(chǎn)生的抑制效果),并且防止或有效地抑制了朝向動力單元室14的行駛風(fēng)的進(jìn)入(逆流)等。而且,由于在車輛用冷卻結(jié)構(gòu)10中,通過風(fēng)扇26的工作而使風(fēng)門片40從關(guān)閉姿態(tài)移動至開放姿態(tài),因此能夠通過簡單的結(jié)構(gòu)而獲得上述的促進(jìn)暖機(jī)、整流、防止朝向動力單元室14的逆流等效果。此外,雖然在上述的實施方式中,例示了第一開口 38A通過風(fēng)門片40而被開閉的示例,但本發(fā)明并不限定于此,而可以進(jìn)行各種改變。例如,也可以采用不設(shè)置關(guān)閉第一開口 38A的部件的結(jié)構(gòu)。另外,例如也可以采用設(shè)置了如下的單向閥來代替風(fēng)門片40的結(jié)構(gòu),所述單向閥僅容許從動力單元室14側(cè)朝向流道36的空氣流。而且,例如也可以采用設(shè)置了如下的閥部件來代替風(fēng)門片40的結(jié)構(gòu),所述閥部件由橡膠材料等構(gòu)成并通過自身的彈性變形來切換對第一開口 38A進(jìn)行開閉的姿態(tài)。另外,例如也可以采用如下結(jié)構(gòu),即,設(shè)置通過作動器來切換關(guān)閉姿態(tài)和開放姿態(tài)的風(fēng)門片,以代替通過風(fēng)扇26的工作而被切換成開放姿態(tài)的風(fēng)門片40。另外,雖然在上述的實施方式中,例示了連通導(dǎo)管38被一體地形成在護(hù)罩34上的示例,但本發(fā)明并不限定于此,而可以進(jìn)行各種改變。例如,連通導(dǎo)管38也可以與護(hù)罩34分體構(gòu)成。另外,例如也可以采用不具有護(hù)罩34的結(jié)構(gòu)。即,可以采用將空冷式熱交換器25和風(fēng)扇26分別裝配在車身上的結(jié)構(gòu)。而且,雖然在上述的實施方式中,例示了用于將空氣引入動力單元室14的進(jìn)氣口22A、24A被設(shè)置在隔柵22、前保險杠24(保險杠罩)上的示例,但本發(fā)明并不限定于此,而可以進(jìn)行各種改變。例如,也可以將朝向路面?zhèn)鹊倪M(jìn)氣口設(shè)置在車身底罩28中的動力單元12的前方。另外,例如還可以采用如下結(jié)構(gòu),即,設(shè)置通常被擋板等關(guān)閉、而在風(fēng)扇26工作時被開放的進(jìn)氣口。而且,雖然在上述的實施方式中,例示了在導(dǎo)管30的前方形成有文丘里壁32的示例,但本發(fā)明并不限定于此,而可以進(jìn)行各種改變。例如,也可以平坦(相對于路面R大致平行)地形成導(dǎo)管30的前方的車身底罩28。而且,例如,也可以與文丘里壁32—起、或代替文丘里壁32,而設(shè)置使行駛風(fēng)的一部分作為冷卻風(fēng)Fr而流入導(dǎo)管30中的空氣動力結(jié)構(gòu)。作為這種空氣動力結(jié)構(gòu),例如能夠設(shè)置從空冷式熱交換器25的下端起向地板下突出的機(jī)輪減阻罩等的導(dǎo)風(fēng)部件。另外,該導(dǎo)風(fēng)部件例如可以根據(jù)車速而使形狀或姿態(tài)發(fā)生變化。另外,雖然在上述的實施方式中,例示了包含內(nèi)燃機(jī)及電動機(jī)在內(nèi)的動力單元12被配置在位于車廂C的前方的動力單元室14中的示例,但本發(fā)明并不限定于此,而可以進(jìn)行各種改變。例如,也可以采用動力單元12不包含電動機(jī)的結(jié)構(gòu)(一般的FF車、FR車、4TO車等的發(fā)動機(jī)車)。而且,雖然在上述的實施方式中,例示了動力單元12被構(gòu)成為包含電動機(jī)、未圖示的發(fā)電機(jī)、動力分配機(jī)構(gòu)、作為無級變速器等的變速器等的示例,但本發(fā)明并不限定于此,而可以進(jìn)行各種改變。例如,作為構(gòu)成動力單元12的與變速箱連成一體的驅(qū)動橋,也可以是例如手動換檔變速器(MT)、變矩器式等的自動變速器(AT)、無級變速器(CVT)等通常的與變速箱連成一體的驅(qū)動橋。這些與變速箱連成一體的驅(qū)動橋可以理解為未包含在動力單元12內(nèi)的部件(動力單元可以理解為,將發(fā)動機(jī)等的驅(qū)動源作為主要部分而構(gòu)成的構(gòu)件)。另外,本發(fā)明并不限定于上述的實施方式的結(jié)構(gòu),在不脫離其主旨的范圍內(nèi),當(dāng)然能夠進(jìn)行各種改變而實施。
權(quán)利要求
1.一種車輛用冷卻結(jié)構(gòu),具備 動力單元,其被配置在動力單元室內(nèi),并產(chǎn)生用于車輛行駛的驅(qū)動力,所述動力單元室被配置在車輛中的車輛前后方向的前側(cè)并且在車輛前后方向的前端側(cè)形成有進(jìn)氣口, 被冷卻體,其被配置在相對于所述動力單元的車輛前后方向的后側(cè),并通過與空氣的熱交換而被冷卻, 連通結(jié)構(gòu),其對相對于所述被冷卻體的、從該被冷卻體通過的空氣流的下游側(cè),和所述動力單元室中的、相對于所述動力單元的車輛前后方向的后側(cè)進(jìn)行連通。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛用冷卻結(jié)構(gòu),其中, 還具備 車身底罩,其從路面?zhèn)葘λ鰟恿卧疫M(jìn)行覆蓋,并且在相對于所述被冷卻體的車輛前后方向的前方,具有向路面?zhèn)乳_口的開口部, 導(dǎo)管,其從所述動力單元室側(cè),對從所述開口部被引導(dǎo)至所述被冷卻體的空氣的流道進(jìn)行覆蓋, 風(fēng)扇,其被配置在相對于所述被冷卻體的車輛前后方向的后側(cè),并通過進(jìn)行工作而產(chǎn)生如下的空氣流,所述空氣流從車輛前后方向的前側(cè)朝向后側(cè)通過所述被冷卻體, 所述連通結(jié)構(gòu)對動力單元室中的、相對于所述動力單元的車輛前后方向的后側(cè)部分,和所述風(fēng)扇與所述被冷卻體之間的空間進(jìn)行連通。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛用冷卻結(jié)構(gòu),其中, 還具備關(guān)閉部件,所述關(guān)閉部件在所述風(fēng)扇未進(jìn)行工作的情況下,將所述連通結(jié)構(gòu)關(guān)閉。
4.如權(quán)利要求3所述的車輛用冷卻結(jié)構(gòu),其中, 所述關(guān)閉部件被構(gòu)成為,在所述風(fēng)扇的非工作時通過關(guān)閉結(jié)構(gòu)而被保持在所述連通結(jié)構(gòu)的關(guān)閉位置處,且隨著所述風(fēng)扇的工作而利用空氣動力從所述連通結(jié)構(gòu)的關(guān)閉位置被移動至開放位置處。
5.如權(quán)利要求2至權(quán)利要求4中的任意一項所述的車輛用冷卻結(jié)構(gòu),其中, 所述連通結(jié)構(gòu)被一體地設(shè)置在護(hù)罩上,所述護(hù)罩上裝配有所述被冷卻體及所述風(fēng)扇并對該被冷卻體和風(fēng)扇之間的空間進(jìn)行覆蓋。
6.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中的任意一項所述的車輛用冷卻結(jié)構(gòu),其中, 所述被冷卻體以包含散熱器的方式而構(gòu)成,所述散熱器通過與空氣的熱交換而對在所述散熱器與所述動力單元之間循環(huán)的制冷劑進(jìn)行冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車輛用冷卻結(jié)構(gòu),其能夠?qū)⑴渲昧藙恿卧膭恿卧覂?nèi)的溫度抑制在較低程度。所述車輛用冷卻結(jié)構(gòu)具備動力單元(12),其被配置在動力單元室(14)內(nèi),所述動力單元室(14)被配置在車輛前側(cè)并且在車輛前后方向的前端側(cè)形成有進(jìn)氣口(22A)、(24A);空冷式熱交換器(25),其被配置在相對于動力單元(12)的后側(cè),并通過與從前側(cè)向后側(cè)通過的空氣的熱交換而被冷卻;連通導(dǎo)管(38),其對相對于空冷式熱交換器(25)的后側(cè)部分、和動力單元室(14)中的動力單元(12)的后側(cè)部分進(jìn)行連通。
文檔編號B60K11/04GK103038081SQ20108006830
公開日2013年4月10日 申請日期2010年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月3日
發(fā)明者鲹坂聰 申請人:豐田自動車株式會社
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