MX2012011490A - Estructura frontal bajo el piso para vehiculos. - Google Patents

Abstract

Una estructura frontal bajo el piso de un vehículo (EV) se provee con deflectores (8L, 8R) frontales posicionados en frente de las llantas (1L, 1R) frontales, y ajusta el flujo de aire que fluye alrededor de la parte frontal bajo el piso durante el avance. Los deflectores (8L, 8R) frontales comprenden: una sección (8a) de vértice frontal posicionada más adelante en el vehículo que la posición de la superficie de borde delantero (TFR) de las llantas (1L, 1R) frontales cuando están rectas, y situadas en una posición que está más cercana a la línea (CL) central del vehículo en la dirección transversal del vehículo que la posición de la superficie (TIN) interna de las llantas (1L, 1R) frontales cuando están rectas; un extremo (8c) externo posicionado más atrás en el vehículo que la sección (8a) de vértice frontal, y situada en una posición más externa que la sección (8a) de vértice frontal en la dirección transversal del vehículo; y una segunda superficie (8e) de redireccionamiento de flujo que conecta la sección (Ba) de vértice frontal y el extremo (8c) externo, y que, cuando es golpeada por el aire que circula desde el frente del vehículo, redirige el flujo del aire hacia el exterior del vehículo.

Description

ESTRUCTURA FRONTAL BAJO EL PISO PARA VEHÍCULOS CAMPO TÉCNICO La presente invención se refiere a una estructura frontal bajo el piso de un vehículo, que incluye deflectores frontales para redirigir un flujo de aire circulante que fluye alrededor de una parte frontal bajo el piso.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Previamente se ha conocido la siguiente estructura frontal bajo el piso de un vehículo para redirigir un flujo de aire circulante que fluye alrededor de una parte frontal bajo el piso. Específicamente, en la estructura, se proveen un par de deflectores frontales en forma de herradura, izquierdo y derecho, delante de un par de alojamientos de ruedas frontales izquierda y derecha, respectivamente, en el vehículo (referirse a la Literatura Relacionada con Patentes 1, por ejemplo) .

La estructura frontal bajo el piso convencional del vehículo tiene la intención tanto de lograr características de refrigeración de frenos asegurando un flujo de aire circulante que fluya hacia dispositivos de frenado para llantas frontales, y reducir un coeficiente de arrastre del vehículo en su totalidad restringiendo una relación de flujo del aire circulante que fluye hacia los alojamientos de las ruedas frontales.

LISTA DE CITAS BIBLIOGRAFÍA RELACIONADA CON PATENTES Literatura relacionada con Patentes 1: Publicación de la Solicitud de Patente Japonesa No. 2008-279819 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN PROBLEMA TÉCNICO Sin embargo, en la estructura frontal bajo el piso, convencional del vehículo, las porciones del vértice frontal de los deflectores frontales en forma de herradura se sitúan en posiciones más cercanas al frente del vehículo que las posiciones de superficies de borde delantero de las llantas frontales cuando están rectas, y en posiciones hacia el exterior en una dirección transversal del vehículo de las posiciones de las superficies internas de las llantas frontales cuando están rectas, o equivalentemente, en las posiciones que se traslapan con las llantas frontales cuando están rectas, en la dirección transversal del vehículo.

En otras palabras, la estructura convencional se configura para asegurar de un modo activo un flujo de aire circulante que fluye hacia los dispositivos de frenado, sin tomar en cuenta que un flujo de aire circulante que colisiona con las llantas frontales o suspensiones frontales se vuelve la causa de un incremento en el arrastre del aire sobre la parte frontal bajo el piso del vehículo. También, la estructura convencional es de tal modo que se dibuje una línea de corriente de aire circulante que fluye desde el frente del vehículo hacia las llantas frontales sea una línea de corriente paralela a una dirección longitudinal del vehículo, sin tomar en cuenta que una linea de corriente diverja en la dirección transversal del vehículo, que fluye hacia la parte trasera del vehículo (referirse a la Fig. 6 de la Literatura Relacionada con Patentes 1) .

Por consiguiente, durante el avance, una velocidad de flujo más alta a la esperada del aire circulante colisiona con las llantas frontales o la suspensión frontal y fluye hacia los alojamientos de ruedas frontales. Como resultado, existe un problema; es decir, se altera un flujo de aire circulante que fluye alrededor de la parte frontal bajo el piso, un flujo turbulento en el cual están presentes muchas estructuras de vórtice (por ejemplo tubos de vórtice y capas de vórtice) se produce en las regiones de las llantas frontales, las estructuras de vórtice gradualmente aumentan y de ahí que incremente el arrastre del aire, y por lo tanto, no se pueden esperar mejoras deseadas en las características aerodinámicas.

La presente invención se ha realizado en vista de los problemas anteriores. Un objetivo de la presente invención es proporcionar una estructura frontal bajo el piso de un vehículo, la cual es capaz de reducir el arrastre del aire producido por un flujo de aire circulante que fluye alrededor de una parte frontal bajo el piso durante el avance, logrando por ello las mejoras deseadas en las características aerodinámicas.

SOLUCIÓN AL PROBLEMA Con el fin de lograr el objetivo anterior, de acuerdo con la presente invención, se proporciona una estructura frontal bajo el piso de un vehículo, que incluye deflectores frontales situados delante de las llantas frontales, respectivamente, en el vehículo y se configura para redirigir un flujo de aire circulante que fluye alrededor de una parte frontal bajo el piso durante el avance, en donde cada uno de los deflectores frontales incluye una porción de vértice frontal, una porción extrema externa, y una superficie de redireccionamiento de flujo. La porción de vértice frontal se sitúa en una posición más cercana al frente del vehículo que la posición de una superficie de borde delantero de cada una de las llantas frontales cuando está recta, y se sitúa en una posición más cercana a una línea central del vehículo la cual está hacia el interior en una dirección transversal del vehículo de la posición de una superficie interna de cada una de las llantas frontales cuando está recta. La porción extrema externa se sitúa en una posición más cercana a la parte trasera del vehículo que la porción de vértice frontal, y se sitúa en una posición hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo de la porción de vértice frontal. La superficie de redireccionamiento de flujo conecta la porción de vértice frontal y la porción extrema externa, y se configura de tal modo que, cuando sea golpeada por el aire circulante del frente del vehículo, la superficie de redireccionamiento de flujo redirige un flujo del aire circulante hacia el exterior del vehículo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS [Fig. 1] La Fig. 1 es una vista en perspectiva que muestra una estructura bajo el piso en conjunto de un vehículo eléctrico (como un ejemplo de un vehículo) al cual se aplica una estructura frontal bajo el piso de una modalidad 1.

[Fig. 2] La Fig. 2 es una vista inferior que muestra la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 3] La Fig. 3 es una elevación frontal observada en la dirección de la flecha A de la Fig. 2, que muestra una porción de la llanta frontal izquierda del vehículo eléctrico al cual se aplica la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 4] La Fig. 4 es una vista de ayuda para explicar la posición relativa de un deflector frontal en la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 5] La Fig. 5 es una vista lateral que muestra la porción de la llanta izquierda frontal del vehículo eléctrico al cual se aplica la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 6] La Fig. 6 es una vista en perspectiva que muestra el deflector frontal en la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 7] La Fig. 7 es una vista trasera en sección tomada a lo largo de la línea B-B de la Fig. 6, que muestra una estructura de montaje para el deflector frontal en la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 8] La Fig. 8 es una vista trasera en sección tomada a lo largo de la línea C-C de la Fig. 6, que muestra la estructura de montaje para el deflector frontal en la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 9] La Fig. 9 es una vista en perspectiva que muestra una cubierta inferior frontal en la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 10] La Fig. 10 es una vista trasera en sección tomada a lo largo de la línea D-D de la Fig. 9, que muestra una porción prominente con superficie curvada de la cubierta inferior frontal en la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 11] La Fig. 11 es una gráfica circular que muestra la clasificación de las fuentes de arrastre de aire sobre los automóviles de pasajeros típicos (por ejemplo, los automóviles impulsados por motor) .

[Fig. 12] La Fig. 12 es una representación del flujo del aire circulante, que muestra un flujo de aire circulante que fluye alrededor de una parte frontal bajo el piso y las llantas frontales en un vehículo eléctrico de un ejemplo comparativo .

[Fig. 13] La Fig. 13 es una vista de la línea de corriente del aire circulante, que muestra un flujo de aire circulante que fluye alrededor de la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales en el vehículo eléctrico al cual se aplica la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 14] La Fig. 14 es una vista de la línea de corriente del aire circulante, que muestra un flujo de aire circulante que fluye alrededor de la llanta izquierda frontal en el vehículo eléctrico al cual se aplica la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1.

[Fig. 15] La Fig. 15 es una vista de ayuda para explicar una modificación 1 que incluye deflectores frontales que tienen formas diferentes a las de la modalidad 1, en la estructura frontal bajo el piso.

[Fig. 16] La Fig. 16 es una vista de ayuda para explicar una modificación 2 que incluye deflectores frontales que tienen formas diferentes a las de la modalidad 1, en la estructura frontal bajo el piso.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES El mejor modo para llevar a cabo una estructura frontal bajo el piso de un vehículo de la presente invención se describirá a continuación con referencia a una modalidad 1 mostrada en los dibujos. Incidentalmente, en la siguiente descripción, las partes frontal y trasera en una dirección longitudinal del vehículo se llamarán "el frente del vehículo" y "la parte trasera del vehículo", respectivamente. También, un eje central que se extiende en la dirección longitudinal del vehículo, en una vista inferior del vehículo, se llamará la línea central CL del vehículo. Una dirección más cercana a la línea CL central del vehículo, en la dirección transversal del vehículo, se llamará "hacia el interior del vehículo", y una dirección más alejada de la línea CL central del vehículo, en la dirección transversal del vehículo, se llamará "hacia el exterior del vehículo". El lado cercano a la línea CL central del vehículo, en la dirección transversal del vehículo, se llamará "hacia el interior en la dirección transversal del vehículo" y el lado alejado de la línea CL central del vehículo, en la dirección transversal del vehículo, se llamará la "dirección hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo".

Primera Modalidad Primero, se describirá la configuración.

La Fig. 1 es una vista en perspectiva que muestra la estructura bajo el piso en conjunto de un vehículo eléctrico (como un ejemplo del vehículo) al cual se aplica la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1. La estructura bajo el piso en conjunto se describirá a continuación con referencia a la Fig. 1.

Como se muestra en la Fig. 1, la estructura bajo el piso en conjunto de un vehículo eléctrico EV de la modalidad 1 incluye un par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, un par de llantas 2L, 2R traseras izquierda y derecha, una cubierta 3 inferior frontal, una cubierta 4 inferior trasera del compartimiento del motor, una primera cubierta 5 inferior de la batería, una segunda cubierta 6 inferior de la batería, una cubierta 7 inferior trasera, un par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho, y un par de deflectores 9L, 9R traseros izquierdo y derecho.

El par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha funcionan ambas como ruedas de dirección y como ruedas de tracción, y están montadas elásticamente a la carrocería de un vehículo a través de las conexiones 10L, 10R de la suspensión frontal, respectivamente (véase la Fig. 2).

El par de llantas 2L, 2R traseras izquierda y derecha, están montadas elásticamente a la carrocería del vehículo a través de las suspensiones traseras (no ilustradas) tales como suspensiones de tipo remolque.

La cubierta 3 inferior frontal es un miembro que cubre una región frontal bajo el piso que se extiende desde una porción lia de reborde de una cara 11 frontal del parachoques a un miembro 12 de suspensión frontal (véase la Fig. 2) . Una superficie de cubierta de la cubierta 3 inferior frontal se forma como una superficie de curva suave por una porción 3a inclinada hacia abajo hacia la parte trasera del vehículo, y una porción 3b horizontal que es continua con la porción 3a inclinada. La porción 3a inclinada se provee con una porción prominente con la superficie 31 curvada que tiene una forma de balón de rugbi que tiene un eje principal en la dirección transversal del vehículo, y la porción 3b horizontal se provee con cuatro prominencias 32 que se extienden en la dirección longitudinal del vehículo, y dos orificios 33, 34 de drenado.

La cubierta 4 inferior trasera del compartimiento del motor es un miembro que cubre una región central frontal bajo el piso que se extiende desde el miembro 12 de la suspensión frontal (véase la Fig. 2) hasta una porción extrema de un compartimiento de motor. Una superficie de cubierta de la cubierta 4 inferior trasera del compartimiento de motor se forma como una superficie horizontal en la misma posición que la porción 3b horizontal de la cubierta 3 inferior frontal. La cubierta 4 inferior trasera del compartimiento de motor se provee con cuatro prominencias 41 que se extienden en la dirección longitudinal del vehículo, dos orificios 42, 43 de drenado que tienen un área de abertura pequeña, las cuales se forman hacia el frente del vehículo, y un orificio 44 de drenado que tiene un área de abertura grande, la cual se forma hacia la parte trasera del vehículo.

La primera cubierta 5 inferior de la batería y la segunda cubierta 6 inferior de la batería son miembros conectados conjuntamente para cubrir una región central trasera bajo el piso que se extiende desde la porción trasera del compartimiento de motor hasta una porción extrema trasera de una unidad de batería (no ilustrada) . Las superficies de cubierta de las cubiertas 5, 6 inferiores de la batería se forman como superficies horizontales en la misma posición que la superficie de cubierta de la cubierta 4 inferior trasera del compartimiento de motor. Las cubiertas 5, 6 inferiores de la batería, se proveen con cuatro prominencias 51, 61 cada una, respectivamente, extendiéndose en la dirección longitudinal del vehículo. Incidentalmente, la cubierta 4 inferior trasera del compartimiento de motor y las cubiertas 5, 6 inferiores de la batería se conectan conjuntamente para formar una cubierta inferior central en conjunto.

La cubierta 7 inferior trasera es un miembro que cubre una región trasera bajo el piso que se extiende desde un miembro de la suspensión trasera (no ilustrado) hasta una porción 13a del reborde de una cara 13 del parachoques trasero. Una superficie de cubierta de la cubierta 7 inferior trasera tiene una estructura difusora formada como una superficie inclinada, inclinada hacia arriba, hacia la parte trasera del vehículo, que se extiende desde la posición de la misma superficie horizontal que la segunda cubierta 6 inferior de la batería. La cubierta 7 inferior trasera se provee con cuatro preminencias 71 las cuales se extienden en la dirección longitudinal del vehículo y aumentan gradualmente su altura hacia la parte trasera del vehículo, y tres orificios 72, 73, 74 de drenado, situados en las posiciones entre las prominencias 71.

El par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho se sitúan en las posiciones delanteras delante del par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, respectivamente, sobresaliendo hacia abajo desde las posiciones delanteras, para redirigir con ello un flujo de aire circulante que fluye alrededor de las llantas 1L, IR frontales durante el avance. Incidentalmente, "aire circulante" se refiere a un flujo de aire relativo formado alrededor del vehículo durante el avance del vehículo.

El par de deflectores 9L, 9R traseros izquierdo y derecho, se sitúan en las posiciones delanteras delante del par de llantas 2L, 2R traseras izquierda y derecha, respectivamente, que sobresalen hacia abajo desde las posiciones delanteras, para redirigir así un flujo de aire circulante que fluye alrededor de las llantas 2L, 2R traseras durante el avance.

Las Figs. 2 y 3 son vistas que muestran la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1. La estructura frontal bajo el piso se describirá a continuación con referencia a las Figs. 2 y 3.

Como se muestra en las Figs. 2 y 3, la estructura frontal bajo el piso del vehículo eléctrico EV de la modalidad 1 incluye el par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, la cubierta 3 inferior frontal, el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho, el par de conexiones 10L, 10R de la suspensión frontal izquierda y derecha, la cara 11 del parachoques frontal, el miembro 12 de la suspensión frontal, un par de alojamientos 14L, 14R de las ruedas frontales izquierda y derecha, un protector 15 del guardafangos, y miembros 16L, 16R laterales frontales.

El par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, el par de conexiones 10L, 10R de la suspensión frontal izquierda y derecha, y el par de alojamientos 14L, 14R de las ruedas frontales izquierdo y derecho se colocan a la izquierda y derecha, respectivamente, de la parte frontal bajo el piso del vehículo eléctrico EV. El par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha se montan de forma orientable y elásticamente por medio de las conexiones 10L, 10R de la suspensión frontal, respectivamente, soportadas por el miembro 12 de suspensión frontal. Entonces, el par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha se alojan en el par de alojamientos 14L, 14R de las ruedas frontales izquierdo y derecho, respectivamente, para asegurar asi el espacio de movimiento que permita el movimiento de giro de las llantas 1L, IR frontales, involucrado en la conducción, el movimiento hacia arriba y hacia abajo involucrado en el bote y rebote, y los similares.

La cubierta 3 inferior frontal que cubre una región de la parte frontal bajo el piso, sin incluir el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho, el par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, el par de alojamientos 14L, 14R para las ruedas frontales izquierdo y derecho, y el par de conexiones 10L, 10R izquierda y derecha de la suspensión frontal, se une a una porción central de la parte frontal bajo el piso del vehículo eléctrico EV en la dirección transversal del vehículo. La cubierta 3 inferior frontal tiene la porción prominente con la superficie 31 curvada, la cual se sitúa en una posición más cercana al frente del vehículo que el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho, y tiene una dimensión más grande en la dirección transversal del vehículo que una dimensión en la dirección longitudinal del vehículo. La porción prominente con la superficie 31 curvada tiene la función de redireccionamiento de flujo para controlar una velocidad de flujo del aire circulante que fluye desde el frente del vehículo, para suprimir con ello un flujo divergente del aire circulante en la dirección transversal del vehículo y hacer converger así el aire circulante en una región debajo de la porción central de la parte frontal bajo el piso, centrada en la línea CL central del vehículo.

Como se muestra en las Figs. 2 y 3, la parte frontal bajo el piso del vehículo eléctrico EV se provee con el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho como miembros de placa de redireccionamiento de flujo, los cuales se sitúan delante del par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha respectivamente, sobresaliendo hacia abajo desde una superficie inferior de la parte frontal bajo el piso. Cuando son golpeados por el aire circulante desde el frente del vehículo durante el avance, el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho provocan que un flujo de aire circulante se divida en dos flujos, redirigen uno de los flujos divididos hacia el interior del vehículo para formar un flujo hacia el interior del vehículo, y redirigen el otro flujo hacia el exterior del vehículo para formar un flujo hacia el exterior del vehículo. El flujo de aire que fluye hacia el interior del vehículo se desvía alrededor de los interiores del par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, el par de conexiones 10L, 10R de suspensión frontal izquierda y derecha, y el par de alojamientos 14L, 14R izquierdo y derecho de las ruedas frontales, que se colocan a la izquierda y derecha, respectivamente, de la parte frontal bajo el piso. También, el flujo de aire que fluye hacia el exterior del vehículo se desvía alrededor de los exteriores del par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, y el par de alojamientos 14L, 14R izquierdo y derecho de las ruedas frontales, los cuales se colocan a la izquierda y la derecha, respectivamente, de la parte frontal bajo el piso.

Las Figs. 4 a 8 son vistas que muestran una configuración del deflector frontal en la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1. La configuración del deflector frontal se describirá a continuación con referencia a las Figs. 4 a 8.

Como se muestra en la Fig. 4, cada uno del par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho incluye una porción 8a de vértice frontal, una porción 8b extrema interna, una porción 8c extrema externa, una primera superficie 8d de redireccionamiento de flujo, y una segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (superficie de redireccionamiento de flujo) . Incidentalmente, cada uno de los deflectores 8L, 8R frontales tienen una forma simétrica con respecto a la linea CL central del vehículo, y por lo tanto, de aquí en delante, se dará la descripción con respecto a la configuración del deflector 8L frontal, y se omitirá la descripción del deflector 8R frontal.

Como se muestra en la Fig. 4, la porción 8a de vértice frontal se sitúa en la parte frontal bajo el piso del vehículo de modo tal que la porción 8a de vértice frontal se ubique en una posición más cercana al frente del vehículo que la posición de la superficie de borde trasero TFR de la llanta 1L frontal cuando está recta (o una superficie de borde frontal de la llanta frontal en su posición de avance en línea recta en la dirección longitudinal del vehículo) y también se ubica hacia el interior en la dirección transversal del vehículo, más cerca de la línea CL central del vehículo con relación a la posición de la superficie interna TIN de la llanta frontal cuando está recta (o una superficie interior de la llanta frontal en su posición de avance en linea recta en la dirección transversal del vehículo) . La posición de la porción 8a de vértice frontal en la dirección longitudinal del vehículo y la posición de la porción 8a de vértice frontal en la dirección transversal del vehículo se determinan en base a una dirección de una línea de corriente de aire circulante de modo tal que el aire circulante que fluye desde el frente del vehículo en la dirección longitudinal del vehículo, fluya hacia la parte trasera del vehículo, divergiéndose en la dirección transversal del vehículo. En otras palabras, la posición de la porción 8a de vértice frontal en la dirección longitudinal del vehículo y la posición de la porción 8a de vértice frontal en la dirección transversal del vehículo se determinan de modo tal que la porción 8a de vértice frontal divida un flujo F de la línea de corriente de la llanta del aire circulante que tiene un ángulo divergente T, el cual fluye hacia la llanta 1L frontal, hacia un flujo de la línea de corriente interior FINTERIOR del vehículo y un flujo de la línea de corriente exterior FEXTERIOR del vehículo. Incidentalmente, el ángulo divergente T se refiere al ángulo formado por la dirección longitudinal del vehículo y una dirección del flujo F de la línea de corriente de la llanta en una vista inferior del vehículo. El ángulo divergente T tiene valores que varían de acuerdo a la velocidad de flujo del aire circulante, de manera tal que el ángulo divergente T sea pequeño cuando la velocidad de flujo del aire circulante es baja, en tanto que el ángulo divergente T se hace más grande cuando la velocidad del flujo de aire circulante se vuelve mayor. Por lo tanto, el posicionamiento de la porción 8a de vértice frontal se realiza llevando a cabo experimentos o similares para determinar una región de velocidad del flujo de aire circulante que tenga el mayor efecto de reducción de la resistencia de avance, y el posicionamiento de la porción 8a de vértice frontal basada en el ángulo divergente T en la región de la velocidad del flujo de aire circulante determinada .

Como se muestra en la Fig. 4, la porción 8b extrema interna se sitúa en una posición más cercana a la parte trasera del vehículo que la porción 8a de vértice frontal y hacia el interior de la porción 8a de vértice frontal en la dirección transversal del vehículo. La posición de la porción 8b extrema interna en la dirección transversal del vehículo coincide sustancialmente con la posición de una superficie 14a interior del alojamiento 14L de la rueda frontal en la dirección transversal del vehículo.

Como se muestra en la Fig. 4, la porción 8c extrema externa se sitúa en una posición más cercana a la parte trasera del vehículo que la porción 8a de vértice frontal y hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo en relación a la porción 8a de vértice frontal. La posición de la porción 8c extrema externa en la dirección longitudinal del vehículo es tal que la porción 8c extrema externa se ubica ligeramente hacia la parte trasera del vehículo en relación a la porción 8b extrema interna. La posición de la porción 8c extrema externa en la dirección transversal del vehículo es tal que la porción 8c extrema externa se ubica hacia el exterior de un eje central de la llanta TCL de la llanta 1L frontal cuando está recta (o una línea central transversal de la llanta frontal en su posición de avance en línea recta) .

Como se muestra en la Fig. 4, la primera superficie 8d de redireccionamiento de flujo conecta la porción 8a de vértice frontal y la porción 8b extrema interna, y se configura de modo tal que, cuando sea golpeada por el aire que circula desde el frente del vehículo, la primera superficie 8d de redireccionamiento de flujo redirige un flujo del aire circulante hacia el interior del vehículo para formar un flujo hacia el interior del vehículo. La primera superficie 8d de redireccionamiento de flujo se configura como una superficie de deflexión que tiene un ángulo de inclinación tal que la superficie de deflexión se incline hacia el interior del vehículo (o la superficie de deflexión se inclina hacia el interior del vehículo hacia la parte trasera del vehículo) , para redirigir por ello el flujo de la línea de corriente interna FIN del vehículo de aire circulante dividido por la porción 8a de vértice frontal, a un flujo de las líneas de corriente principales FPRINCIPAL del aire circulante que pasa debajo de la porción central de la parte frontal bajo el piso centrada en la linea CL central del vehículo.

Como se muestra en la Fig . 4, la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo conecta la porción 8a de vértice frontal y la porción 8c extrema externa, y se configura de modo tal que, cuando sea golpeada por el aire que circula desde el frente del vehículo, la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo redirige un flujo del aire circulante hacia el exterior del vehículo para formar un flujo hacia el exterior del vehículo. La segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo tiene una superficie 8el curvada de redireccionamiento de flujo configurada como una superficie de deflexión que tiene un ángulo de inclinación tal que la superficie de deflexión se inclina de forma oblicua hacia atrás y hacia el exterior del vehículo (o la superficie de deflexión se inclina hacia el exterior del vehículo hacia la parte trasera del vehículo) , y una superficie 8e2 plana de redireccionamiento de flujo, configurada como una superficie de deflexión que tiene un ángulo de inclinación tal que la superficie de deflexión se inclina lateralmente hacia el exterior del vehículo (o la superficie de deflexión se inclina hacia el exterior del vehículo a un ángulo de inclinación mayor que el de la superficie 8el curvada de redireccionamiento de flujo) . La superficie 8el curvada de redireccionamiento de flujo gradualmente redirige, oblicuamente hacia el exterior, el flujo de la linea de corriente exterior FOUT del vehículo del aire circulante dividido por la porción 8a de vértice frontal, para formar un flujo oblicuamente externo. La superficie 8e2 plana de redireccionamiento de flujo redirige el flujo de aire oblicuamente externo desde la superficie 8el de curvada redireccionamiento de flujo, más allá del exterior en la dirección transversal del vehículo para formar un flujo hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo.

Como se muestra en la Fig. 5, se establece que la altura de una saliente del deflector 8L frontal desde la superficie inferior de la parte frontal bajo el piso sea menor a una FL línea frontal inclinada y mayor a una línea DL horizontal de la porción de la puerta. Como se emplea aquí, línea FL frontal inclinada se refiere a la línea que conecta la posición de contacto de la llanta 1L frontal y la posición del extremo inferior de la cara 11 del parachoques frontal. La línea horizontal de la porción de puerta DL se refiere a la línea que conecta los extremos inferiores del guardafangos 17 frontal en una dirección horizontal. En otras palabras, la altura de la saliente del deflector 8L frontal desde la superficie inferior de la parte frontal bajo el piso se establece de modo tal que esa altura permita evitar la interferencia con una superficie de la carretera que se establece como un limite superior de la altura (es decir, la linea FL inclinada frontal) , y una altura que permita lograr completamente la función de redireccionamiento de flujo durante el avance se establece como el limite inferior de la altura (es decir, la linea DL horizontal de la porción de puerta) .

Como se muestra en la Fig. 6, la configuración especifica del deflector 8L frontal incluye integralmente una porción 81 del cuerpo del deflector que tiene la primera superficie 8d de redireccionamiento de flujo y la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo, y una porción 82 de reborde de montaje para montar la porción 81 del cuerpo del deflector al protector 15 de guardafangos . El deflector 8L frontal se construye usando un material flexible como por ejemplo polietileno que contiene caucho. También, la porción 81 del cuerpo del deflector se provee con una pluralidad de ranuras 83 (por ejemplo, tres en la modalidad 1) en una dirección desde la parte superior a la parte inferior del vehículo. El material flexible y las ranuras 83 evitan el deterioro de la función de redireccionamiento del flujo aun si el deflector 8L frontal se somete a una fuerza de deformación, de manera tal que el deflector 8L frontal que se forma fácilmente por las rocas o similares, y, después de la deformación, se restablece inmediatamente a su forma original por una fuerza de recuperación. La porción 82 de reborde de montaje se provee con varios orificios 84 para pernos de gancho (por ejemplo, cuatro en la modalidad 1). Entonces, la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo se provee en su lado de la porción extrema con un canal 85 de ranura voladiza con el fin de que la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo se monte extendida sobre la porción lia de reborde de la cara 11 del parachoques frontal.

Como se muestra en la Fig. 7, el montaje del deflector 8L frontal se logra proporcionando de antemano el protector 15 del guardafangos con una tuerca 86 para perno de gancho, y atornillando los pernos 87 de gancho desde el exterior en los orificios 84 para pernos de gancho. Como se muestra en la Fig. 8, el montaje de la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo en su lado de porción extrema se logra fijando el protector 15 del guardafangos a la porción lia de reborde de la cara 11 del parachoques frontal por medio de un perno 88 de gancho y una tuerca 89 para perno de gancho, y atornillando los pernos 87 de gancho desde el exterior en los orificios 84 para pernos de gancho con la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo que se extiende sobre la porción lia de reborde a través del canal 85 de ranura voladiza.

Las Figs. 9 y 10 son vistas que muestran la cubierta inferior frontal en la estructura frontal bajo el piso de la modalidad 1. Una configuración de la cubierta inferior frontal se describirá a continuación con referencia a las Figs. 9 y 10.

Como se muestra en la Fig. 9, la cubierta 3 inferior frontal es una placa revestida con resina que tiene una forma trapezoidal de manera tal que cubre la región completa de la parte frontal bajo el piso, sin incluir las regiones del par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha. Como se muestra en la Fig. 10, la cubierta 3 inferior frontal se fija al protector 15 del guardafangos por medio de pernos de gancho (no ilustrados) . La cubierta 3 inferior frontal tiene la porción prominente con la superficie 31 curvada que sobresale descendentemente debajo de una superficie principal de la cubierta 3 inferior frontal, la cual está ubicada en una posición más cercana al frente del vehículo que el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho. La porción prominente con la superficie 31 curvada tiene la forma de balón de rugbi de tal modo que una dimensión WL en la dirección transversal del vehículo sea más grande que una dimensión SL en la dirección longitudinal, y su superficie está en la forma de una superficie curvada suave. La porción prominente con la superficie 31 curvada tiene una circunferencia de la saliente en la dirección longitudinal del vehículo (o una circunferencia de una superficie de la porción prominente con la superficie 31 curvada en su posición en la dirección transversal del vehículo, a través de su extremo hacia el frente del vehículo y su extremo hacia la parte trasera del vehículo) que es más grande en la posición de la línea CL central del vehículo, y la circunferencia de la saliente en la dirección longitudinal del vehículo se vuelve gradualmente más corta con el aumento de la distancia desde la línea CL central del vehículo en ambos lados de la dirección transversal del vehículo. En otras palabras, la porción prominente con la superficie 31 curvada se configura como sigue. Como se muestra en la Fig. 10, una altura de saliente PH es más mayor en la posición de la línea CL central del vehículo, y por consiguiente, la velocidad de flujo del aire circulante se establece que sea más alta en la posición de la línea CL central del vehículo. Entonces, la velocidad de flujo del aire circulante se vuelve gradualmente más baja con el aumento de la distancia desde la línea CL central del vehículo en ambos lados en la dirección transversal del vehículo.

Enseguida, se describirá la operación.

Primero, se dará la descripción "con relación al arrastre del aire sobre el vehículo". Después, se describirá la operación de la estructura frontal bajo el piso del vehículo eléctrico EV de la modalidad 1, en las secciones "operación para mejorar las características aerodinámicas mediante la estructura bajo el piso y todas las llantas", "operación para reducir el arrastre del aire sobre la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales mediante los deflectores frontales", y "operación para reducir el arrastre del aire mediante una combinación".

Con respecto al arrastre del aire sobre el vehículo El arrastre del aire D (N) sobre el vehículo se define por la Ecuación (1): D = CD x 1/2 x p x u2 x A (1) donde CD denota un coeficiente de arrastre (el cual es un número adimensional) ; p, la densidad del aire (kg/m3), u, la velocidad relativa del aire y del vehículo (m/seg) ; y A, un área frontal proyectada (m2) .

Como es aparente de la Ecuación (1), el arrastre del aire D tiene un valor que es proporcional al coeficiente de arrastre CD (que es una abreviación de Constante de Arrastre) y es proporcional al cuadrado de la velocidad relativa u del aire y el vehículo (la cual es igual a la velocidad de flujo del aire circulante, o es igual a una velocidad de avance del vehículo, por ejemplo, cuando no hay flujo de aire) .

Para reducir el arrastre del aire D, es preciso que una serie de procesos observe lo siguiente: (a) en que cantidad de desviación se desvía el coeficiente de arrastre CD con relación a un objetivo; (b) donde yace una causa de desviación con relación al objetivo; y (c) en qué extensión se aproxima al objetivo al eliminar la causa.

De estos, (a) y (c) pueden ser obtenidos del coeficiente de arrastre CD calculado con precisión por medio de dinámica de fluidos computacional; sin embargo, la determinación exacta de (b) es difícil sólo con el cálculo de la velocidad o la presión por medio de dinámica de fluidos computacional.

En cuanto al arrastre del aire D, la Fig. 11 muestra la clasificación de las fuentes de arrastre del aire sobre los automóviles de pasajeros típicos (por ejemplo, los automóviles impulsados por motor) . Como es aparente de la Fig. 11, una forma externa del vehículo forma la proporción más grande de las fuentes de arrastre. Sin embargo, la parte bajo el piso y las llantas forman la segunda proporción más grande de las fuentes de arrastre, la cual excede la proporción de arrastre del aire provocada por la ventilación del compartimiento del motor. En otras palabras, no se puede decir con seguridad que el arrastre del aire D depende sólo del diseño de la forma externa del vehículo, y se puede observar que es necesaria la consideración de las fuentes de arrastre que incluyen la parte bajo el piso y las llantas y la ventilación del compartimiento del motor.

En tanto, las mejoras en las características aerodinámicas para una reducción en el arrastre del aire D se han realizado enfocándose principalmente en el diseño de la forma externa del vehículo. Sin embargo, en el caso por ejemplo de un vehículo que necesita garantizar la comodidad de viaje en sus asientos traseros, las mejoras en las características aerodinámicas, aun si se logran por medio del diseño de la forma externa del vehículo, tienen sus propias limitaciones debido a las restricciones sobre el diseño, es decir, una necesidad de garantizar el espacio de cabina en los asientos traseros. En otras palabras, cuando se desea que las características aerodinámicas se establezcan con alto nivel con el propósito de extensión de la autonomía de viaje, no se puede esperar que las mejoras realizadas solamente mediante el diseño de la forma externa del vehículo logren las mejoras de modo tal que se logren las características aerodinámicas.

También se puede decir que cuánto se extiende la autonomía de viaje por una capacidad dada de una batería cargada completamente es una de importancia vital, en particular para un vehículo eléctrico que tienen la batería montada en un espacio limitado bajo el piso. En el vehículo eléctrico, cuando se logran las mejoras en las características aerodinámicas por el diseño de la forma externa del vehículo están en sus límites, la minimización del arrastre del aire provocado por la parte bajo el piso y todas las llantas lleva a una reducción en el arrastre del aire sobre el vehículo eléctrico como un todo y la extensión de la autonomía de viaje, la cual es una cuestión técnica vital. Entonces, con el fin de lograr una reducción efectiva en el arrastre del aire sobre la parte bajo el piso y todas las llantas, la supresión de un flujo turbulento producido por la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales que están presentes en una región donde el flujo de aire circulante comienza a fluir, es importante para lograr la reducción en el arrastre del aire provocado por la parte bajo el piso y todas las llantas.

Operación para mejorar las características aerodinámicas mediante la parte bajo el piso y todas las llantas Como se describe anteriormente, en el vehículo eléctrico, la minimización del arrastre del aire provocado por la parte bajo el piso y todas las llantas es importante para extender la autonomía de viaje. A continuación se dará la descripción con respecto a la operación para mejorar las características aerodinámicas por la parte bajo el piso y todas las llantas en el vehículo eléctrico EV de la modalidad 1, que refleja lo anterior .

En el vehículo eléctrico EV, como se muestra en la Fig. 1, las cubiertas inferiores 3, 4, 5, 6, 7, cubren sustancialmente la región completa bajo el piso, sin incluir las llantas, etcétera. Esto asegura una superficie uniforme, continua, lisa que se extiende desde el extremo frontal del vehículo hasta el extremo trasero del vehículo, y un flujo del aire circulante que fluye desde el frente del vehículo forma el flujo de líneas de corriente principales FPRINCIPAL que pasa debajo de una región central bajo el piso centrada en la línea CL central del vehículo. Por lo tanto, el flujo del aire circulante que fluye desde el frente del vehículo pasa por las cubiertas inferiores 3, 4, 5, 6, 7, y escapa libremente a la parte trasera del vehículo. La cubierta 7 inferior trasera que cubre la parte trasera bajo el piso, en particular, tiene la estructura difusores y por lo tanto agrega una operación para promover el escape del flujo de aire circulante a la parte trasera del vehículo. De esta manera, el flujo de aire circulante fluye sin dificultad en una línea ordenada debajo de la región central bajo el piso que se extiende desde el extremo frontal del vehículo hasta el extremo trasero del vehículo, de modo tal que el arrastre del aire D se reduzca en la región central bajo el piso.

En el vehículo eléctrico EV, como se muestra en la Fig. 1, el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho se sitúan delante del par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, respectivamente. Por lo cual un flujo de aire circulante que fluye alrededor de las llantas 1L, IR frontales durante el avance, se redirige para suprimir el flujo del aire circulante hacia las regiones de las llantas 1L, IR frontales. Como resultado, el arrastre de aire D se reduce en las regiones de las llantas 1L, IR frontales mediante la supresión del flujo del aire circulante hacia las regiones de las llantas 1L, IR frontales, donde se produce principalmente un aumento en el arrastre del aire.

En el vehículo eléctrico EV, como se muestra en la Fig. 1, el par de deflectores 9L, 9R traseros izquierdo y derecho, se sitúan delante del par de llantas 2L, 2R traseras izquierda y derecha, respectivamente. Por lo cual, un flujo de aire circulante durante el avance se redirige para ser desviado alrededor de las llantas 2L, 2R traseras. Como resultado, el arrastre del aire D se reduce en las regiones de las llantas 2L, 2R traseras mediante el flujo del aire circulante que es desviado alrededor de las llantas 2L, 2R traseras.

En el vehículo eléctrico EV, como se muestra en la Fig. 1, la cubierta 3 inferior frontal se provee con la porción prominente con la superficie 31 curvada para controlar la velocidad del flujo de aire circulante. Esta suprime un flujo divergente de aire circulante que fluye desde el frente del vehículo durante el avance, por lo cual se forma el flujo de líneas de corriente principales FPRINCIPAL que pasa debajo de la porción central de la parte frontal bajo el piso, centrada en la línea CL central del vehículo. Como resultado, el aire circulante que fluye desde el extremo frontal del vehículo se hace converger en la región central de la parte frontal bajo el piso, de modo tal que el arrastre del aire D se reduzca en la región central de la parte frontal bajo el piso.

Como se describe anteriormente, el vehículo eléctrico EV de la modalidad 1 adopta la estructura bajo el piso para mejorar las características aerodinámicas de la parte bajo el piso y todas las llantas. Esto reduce el arrastre del aire D bajo el piso y todas las llantas del vehículo eléctrico EV, y permite por lo tanto lograr las mejoras en las características aerodinámicas en conjunto de modo tal que se extiende la autonomía de viaje del vehículo eléctrico EV.

Operación para reducir el arrastre del aire sobre la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales por medio de los deflectores frontales Como se describe anteriormente, en el vehículo eléctrico EV, con el fin de lograr la reducción efectiva en el arrastre del aire sobre la parte bajo el piso y todas las llantas, es importante que el flujo turbulento producido por la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales que están presentes en la región donde un flujo de aire circulante comienza a fluir sea suprimido para lograr la reducción en el arrastre del aire. A continuación se dará la descripción con relación a la operación para reducir el arrastre del aire sobre la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales mediante los deflectores 8L, 8R frontales en el vehículo eléctrico EV de la modalidad 1, que refleja lo anterior.

Primero, la Fig. 12 muestra los resultados de las pruebas analíticas las cuales han llevado a cabo los inventores sobre el flujo de aire circulante que fluye alrededor de la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales del vehículo eléctrico. Los análisis de la causa y el mecanismo del arrastre del aire en la región frontal bajo el piso del vehículo, con base en los resultados de las pruebas, han demostrado que, cuando los deflectores 8L, 8R frontales se usa para el redireccionamiento del flujo, es necesaria la consideración de los dos puntos dados a continuación.

(A) Cuando un flujo de aire circulante golpea las llantas 1L, IR frontales o las conexiones 10L, 10R de la suspensión frontal, la colisión del flujo de aire circulante produce mucho arrastre del aire, y además, cuando las llantas giran por la conducción, el flujo de aire circulante se agita y produce por lo tanto mayor arrastre del aire. También, cuando el flujo de aire circulante es aspirado en los alojamientos 14L, 14R para las ruedas frontales, los alojamientos 14L, 14R de las ruedas frontales se llenan con el aire para producir por lo tanto una estructura de vórtice (por ejemplo, un tubo de vórtice o una capa de vórtice) , y la estructura de vórtice aumenta el arrastre del aire. En otras palabras, se ha demostrado que las regiones de las llantas, 1L, IR frontales (es decir, las llantas 1L, IR frontales y sus regiones periféricas (es decir, las conexiones 10L, 10R de la suspensión frontal, los alojamientos 14L, 14R para las ruedas frontales, etc.)) las cuales golpea el flujo de aire circulante o en las cuales se aspira el flujo de aire circulante son ubicaciones donde se provoca principalmente el aumento del arrastre del aire.

(B) Enfocando una linea de corriente del aire introducido desde el frente del vehículo, que avanza hacia el par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, se puede observar que tiene lugar un fenómeno similar a un reflujo; por ejemplo, cuando un barco se mueve, el fondo del barco empuja a un lado el agua, y por lo tanto ocurre el reflujo. En otras palabras, se ha demostrado que, cuando el vehículo está avanzando, la parte frontal bajo el piso empuja a un lado el aire circundante, y por lo tanto, una línea de corriente que tiene un ángulo divergente en la dirección transversal del vehículo hacia la parte trasera del vehículo es aspirada como se muestra por las flechas de la Fig. 12.

En tanto, en la modalidad 1, las porciones 8a de vértice frontal del par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho, se sitúan en la posición más cercana a la línea CL central del vehículo la cual es hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo de las posiciones de las superficies internas TIN de las llantas 1L, IR frontales cuando están rectas, tomando en cuenta una línea de corriente del aire circulante que diverge en la dirección transversal del vehículo. Por consiguiente, como se muestra en las Figs. 13 y 14, cuando un flujo de aire circulante que fluye hacia la parte trasera del vehículo, que diverge en la dirección transversal del vehículo, alcanza las porciones 8a de vértice frontal del par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho, el flujo de aire circulante se divide desde las porciones 8a de vértice frontal en flujos en dos direcciones, que se dirigen hacia el interior del vehículo y hacia el exterior del vehículo, respectivamente. El flujo de aire circulante dividido hacia el interior del vehículo es redirigido por las primeras superficies 8d de redireccionamiento de flujo y se desvía alrededor de los lados de la periferia interna del par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha. En tanto, el flujo de aire circulante divido hacia el exterior del vehículo es redirigido por las segundas superficies 8e de redireccionamiento de flujo y se desvía alrededor de los lados de la periferia externa del par de las llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha.

En otras palabras, la primera superficie 8d de redireccionamiento de flujo tiene la función de redireccionamiento de flujo para desviar un flujo divergente del aire circulante en la dirección transversal del vehículo a un flujo convergente interno de aire circulante, y por lo tanto dirige el flujo de aire circulante de nuevo a la parte frontal bajo el piso. En tanto, la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo tiene la función de redireccionamiento de flujo para desviar un flujo divergente de aire circulante en la dirección transversal del vehículo a un flujo más divergente de aire circulante en la dirección transversal del vehículo, y así liberar el flujo de aire circulante hacia el exterior del vehículo (el exterior en la dirección transversal del vehículo) .

El par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho tienen la función de redireccionamiento de flujo para desviar flujos de aire circulante alrededor de las periferias interna y externa del par de llantas 1L, IR frontales izquierda y derecha, para reducir asi la relación de flujo de aire circulante hacia las regiones de las llantas frontales donde es causado principalmente el arrastre del aire. En otras palabras, como se muestra en la Fig. 13, una linea de corriente que evita el flujo de aire circulante en las regiones de las llantas 1L, IR frontales se forma como una linea de corriente de una corriente abajo de flujo de los deflectores 8L, 8R frontales, para suprimir con ello la aparición de un flujo turbulento en las regiones de las llantas 1L, IR frontales.

Se ha observado que, por ejemplo, cuando ocurre un flujo turbulento en la región de las ruedas frontales, se presenta una estructura de vórtice (un tubo de vórtice y una capa de vórtice) a una escala muy pequeña en el flujo turbulento, y aumenta la frecuencia de aparición del procedo de formación del tubo de vórtice a partir de la capa de vórtice (o el proceso de transmisión de la capa de vórtice al tubo de vórtice) . Entonces, se sabe que se forma una estructura de vórtice a escala pequeña y el flujo turbulento crece para aumentar por lo tanto el arrastre del aire D. Por lo tanto, la supresión de la aparición del flujo turbulento en las regiones de las llantas frontales lleva directamente a una reducción en el arrastre del aire D.

Como se describe anteriormente, en el vehículo eléctrico EV de la modalidad 1, las porciones 8a de vértice frontal del par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho, se ubican para dividir un flujo de aire circulante que fluye desde el frente del vehículo y se diverge en la dirección transversal del vehículo, en flujos en dos direcciones, que se dirigen hacia el interior en el vehículo y hacia el exterior en el vehículo, respectivamente. Por lo tanto, un flujo turbulento producido por la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales que están presentes en la región donde inicia un flujo de aire circulante, durante el avance, se suprime de modo tal que se puede lograr una reducción en el arrastre del aire D.

Operación para reducir el arrastre del aire mediante una combinación Para una reducción en el arrastre del aire D provocado por la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales, es importante que el flujo de aire circulante dividido hacia el interior del vehículo mediante los deflectores frontales se mantenga en una dirección hacia el interior, hasta que el flujo de aire circulante pase a través de las regiones de las llantas frontales. A continuación se dará la descripción con respecto a la operación para reducir el arrastre del aire mediante una combinación de la porción prominente con la superficie 31 curvada y los deflectores 8L, 8R frontales en la modalidad 1, que refleja lo anterior.

Las porciones 8a de vértice frontal del par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho dividen un flujo de aire circulante que fluye desde el frente del vehículo, en la dirección hacia el interior. Después, las primeras superficies 8d de redireccionamiento de flujo redirigen el flujo de la línea de corriente interior del vehículo FIN de aire circulante dividida, al flujo de la línea de corriente principal FPRINCIPAL del aire circulante que pasa debajo de la porción central de la parte frontal bajo el piso centrada sobre la línea CL central del vehículo. En este momento, por ejemplo, cuando el flujo del aire circulante dirigido hacia el flujo de la línea de corriente principal FMAIN de aire circulante se somete al arrastre al ser presionado desde el lado del flujo de la línea de corriente principal FPRINCIPAL, el flujo de aire circulante fluye de nuevo a los interiores de las llantas 1L, IR frontales, y hacia los alojamientos 14L, 14R de las ruedas frontales.

En tanto, la cubierta 3 inferior frontal que cubre la parte frontal bajo el piso tiene la porción prominente con la superficie 31 curvada en la cual la dimensión WL en la dirección transversal del vehículo es más grande que la dimensión SL en la dirección longitudinal, la cual se sitúa en la posición más cercana al frente del vehículo que el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho. Después, la porción prominente con la superficie 31 curvada tiene la circunferencia de saliente en la dirección longitudinal del vehículo que se establece que sea más grande en la posición de la línea CL central del vehículo, y la circunferencia de saliente en la dirección longitudinal del vehículo se establece que sea gradualmente más corta conforme se incremente la distancia desde la línea central CL del vehículo en ambos lados en la dirección transversal del vehículo.

Por consiguiente, un flujo de aire circulante tiene la velocidad de flujo más alta y la presión más baja en la posición de la línea CL central del vehículo, y el flujo de aire circulante que se vuelve gradualmente más baja en su velocidad de flujo y también gradualmente más alta en su presión conforme se incrementa la distancia desde la línea CL central del vehículo en ambos lados en la dirección transversal del vehículo. Mediante esta presión diferencial, una línea de corriente del aire circulante que fluye desde el frente del vehículo, que fluye en una posición más alejada desde la línea CL central del vehículo y que tiene una presión elevada, se desvía hacia la línea CL central del vehículo en la cual la presión es baja. Está deflexión suprime un flujo divergente de aire circulante que fluye desde el frente del vehículo, en la dirección transversal del vehículo.

En otras palabras, la porción prominente con la superficie 31 curvada tiene la función de redireccionamiento de flujo para suprimir un flujo divergente de aire circulante que fluye hacia el frente del vehículo, en convergencia para formar el aire circulante para formar un flujo de aire circulante que pasa debajo de la porción central de la parte frontal bajo el piso centrada en la línea CL central del vehículo, y formar por ello el flujo de línea de corriente principal FPRINCIPAL de aire circulante (véase la Fig. 13) .

Mediante la función de redireccionamiento de flujo de las primeras superficies 8d de redireccionamiento de flujo, por lo tanto, el flujo del aire circulante dirigido hacia el flujo de la línea de corriente principal FPRINCIPAL de aire circulante que pasa debajo de la porción central de la parte frontal bajo el piso centrada en la línea CL central del vehículo, se une libremente al flujo de la línea de corriente principal FMAIN formado en una línea ordenada por la porción prominente con la superficie 31 curvada. En otras palabras, se evita que el flujo de aire circulante fluya de nuevo a los interiores de las llantas 1L, IR frontales y hacia los alojamientos 14L, 14R para las ruedas frontales.

Como se describe anteriormente, en una estructura de redireccionamiento de flujo de la modalidad 1, se adopta una configuración en la cual la porción prominente con la superficie 31 curvada formada sobre la cubierta 3 inferior frontal y el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho se utilizan en combinación. Por lo tanto, el flujo de aire circulante recibido por el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho fluye desde las primeras superficies 8d de redireccionamiento de flujo hacia el flujo de la linea de corriente principal FPRINCIPAL y se une suavemente al flujo de la linea de corriente principal FPRINCIPAL formado en una linea ordenada por la porción prominente con la superficies 31 curvada. Por lo tanto, el arrastre del aire D provocado por la parte frontal bajo el piso y las llantas frontales, durante el avance, puede ser reducido adicionalmente .

Enseguida, se describirán los efectos ventajosos.

La estructura frontal bajo el piso del vehículo eléctrico EV de la modalidad 1 puede lograr los efectos ventajosos proporcionados a continuación. (1) Se proporciona una estructura frontal bajo el piso de un vehículo (el vehículo eléctrico EV) , que incluye los deflectores 8L, 8R frontales situados delante de las llantas 1L, IR frontales, respectivamente, en el vehículo y que se configura para redirigir un flujo de aire circulante que fluye alrededor de una parte frontal bajo el piso durante el avance, en donde cada uno de los deflectores 8L, 8R frontales incluyen una porción 8a de vértice frontal en una posición más cercana al frente del vehículo que la posición de la superficie de borde delantero TFR de cada una de las llantas 1L, IR frontales cuando están rectas, y se sitúan en una posición más cercana a una linea CL central del vehículo en una dirección transversal del vehículo de la posición de una superficie interna TIN de cada una de las llantas 1L IR frontales cuando están rectas; una porción 8c extrema externa situada en una posición más cercana a la parte trasera del vehículo que la porción 8a de vértice frontal, y situada en una posición hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo de la porción 8a de vértice frontal; y una segunda superficie 8e (una superficie de redireccionamiento de flujo) que conecta la porción 8a de vértice frontal y la porción 8c extrema externa, y que está configurada de tal modo que cuando es golpeada por el aire circulante del frente del vehículo, la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo redirige un flujo del aire circulante hacia el exterior del vehículo para formar un flujo hacia el exterior del vehículo.

Esto permite reducir el arrastre del aire D producido por un flujo de aire circulante que fluye alrededor de la parte frontal bajo el piso durante el avance, por lo cual se logran mejoras en las características aerodinámicas. (2) La primera superficie 8d de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) es tal que la posición de la porción 8a de vértice frontal en una dirección longitudinal del vehículo y la posición de la porción 8a de vértice frontal en la dirección transversal del vehículo se determinan en base a una dirección de una línea de corriente del aire circulante de tal modo que un flujo de aire circulante que fluye desde el frente del vehículo en la dirección longitudinal del vehículo fluya hacia la parte trasera del vehículo, divergiéndose en la dirección transversal del vehículo, de tal manera que la primera superficie 8d de redireccionamiento de flujo sea golpeada por un flujo de aire circulante que tiene un ángulo divergente T, el cual fluye hacia cada una de las llantas IL, IR frontales.

Esto asegura que los deflectores 8L, 8R frontales reciban el flujo de aire circulante que tiene el ángulo divergente T, mediante el cual se logra la función de redireccionamiento de flujo para desviar el flujo de aire circulante alrededor de los lados de la periferia externa de las llantas IL, IR frontales. (3) La segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) redirige el flujo de aire circulante que tiene el ángulo divergente T, hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo para formar un flujo hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo.

Por consiguiente, la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) redirige el flujo de la línea de corriente externa FEXTERIOR del aire circulante dividido, hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo, lo cual permite conformar de un modo fiable un flujo de aire circulante que se desvía alrededor de la periferia externa de cada una de las llantas 1L, IR frontales. (4) La segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) incluye una superficie 8el curvada de redireccionamiento de flujo configurada para redirigir gradualmente el flujo de aire circulante que tiene el ángulo divergente T de modo que el flujo de aire circulante se vuelva un flujo de la línea de corriente oblicuamente externa, y una superficie 8e2 plana de redireccionamiento del flujo configurada para redirigir un flujo oblicuamente externo de aire desde la superficie 8el curvada de redireccionamiento de flujo, más hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo.

Por consiguiente, la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) realiza el redireccionamiento de flujo para liberar el flujo recibido de aire circulante (el flujo de la línea de corriente externa FOUT del vehículo) hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo, mientras desvía suavemente el flujo de aire circulante, para permitir así suprimir una perturbación en el flujo de aire circulante que fluye a lo largo y que es desviado por la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) . (5) La segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) es tal que la posición de la porción 8c extrema externa en la dirección transversal del vehículo se sitúa hacia el exterior de un eje central TCL de la llanta de cada una de las llantas 1L, IR frontales cuando están rectas.

Por consiguiente, incluso si el flujo de aire circulante liberado hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo desde la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) une un flujo de aire circulante desde el frente del vehículo y traza una línea de corriente curvada hacia la parte trasera del vehículo, se puede suprimir la ruta del flujo de aire circulante alrededor de una porción del borde de cada una de las llantas 1L, IR frontales.

Aunque la estructura frontal bajo el piso del vehículo de la presente invención ha sido descrito anteriormente con referencia a la modalidad 1, se debe entender que una configuración específica no se limita a la modalidad 1, y se podrían hacer cambios y adiciones de diseño y similares a la misma, sin apartarse del espíritu y el ámbito de la invención como se define en las reivindicaciones anexas.

En la modalidad 1, se proporciona un ejemplo en el cual el par de deflectores 8L, 8R frontales izquierdo y derecho dividen el flujo F de la línea de corriente de la llanta del aire circulante que tiene el ángulo divergente T sustancialmente en dos, y cada uno incluye la primera superficie 8d de redireccionamiento de flujo y la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo que recibe el flujo de la línea de corriente interior FIN del vehículo dividida y el flujo de la línea de corriente externa FOUT del vehículo, respectivamente. Sin embargo, por ejemplo, tal como se muestra como una modificación en la Fig. 15, los deflectores 8L, 8R frontales de la modalidad 1 puede cada uno dividirse en dos porciones para formar los deflectores 81L, 81R frontales internos y los deflectores 82L, 82R frontales externos. En este caso, los deflectores 82L, 82R frontales externos corresponden a los deflectores frontales de la presente invención. Además, por ejemplo, tal como se muestra como una modificación 2 en la Fig. 16, los deflectores 81/, 8R' frontales pueden proveerse y configurarse para recibir casi todo el flujo del aire circulante que fluye hacia las llantas frontales, o recibir todo el flujo de aire circulante, y redirigir el flujo de aire circulante hacia el exterior del vehículo.

En la modalidad 1, se proporciona un ejemplo en el cual la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) redirige el flujo de la línea de corriente FEXTERIOR del vehículo del aire circulante hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo. Sin embargo, por ejemplo, la superficie de redireccionamiento de flujo puede configurarse como una superficie de deflexión de tal manera que un flujo del aire circulante recibido en el ángulo divergente T se desvía alrededor de los exteriores de las llantas 1L, IR frontales y se redirige hacia las porciones extremas traseras de los alojamientos 14L, 14R de las ruedas frontales.

En la modalidad 1, se proporciona un ejemplo en el cual la segunda superficie 8e de redireccionamiento de flujo (la superficie de redireccionamiento de flujo) se configura mediante una combinación de la superficie 8el curvada de redireccionamiento de flujo y la superficie 8e2 plana de redireccionamiento de flujo. Sin embargo, por ejemplo, la superficie de redireccionamiento de flujo puede configurarse mediante una superficie curvada moderada que conecta la porción de vértice frontal y la porción extrema externa. Además, por ejemplo, la superficie de redireccionamiento del flujo puede configurarse mediante una combinación de tres o más superficies curvadas.

En la modalidad 1 se proporciona un ejemplo en el cual la estructura frontal bajo el piso se aplica al vehículo eléctrico EV. Sin embargo, la presente invención, por supuesto, puede ser aplicada a la estructura frontal bajo el piso de un vehículo eléctrico tal como un vehículo híbrido o un vehículo de celdas de combustible, o puede ser aplicada también a la estructura frontal bajo el piso de un vehículo impulsado por motor. Incidentalmente, cuando la presente invención se aplica al vehículo eléctrico, la autonomía de viaje de la batería se extiende, de modo tal que se puede lograr una mejora en la eficiencia eléctrica. También, cuando la presente invención se aplica a un vehículo impulsado por motor, se puede lograr una mejora en la eficiencia de combustible.

Esta solicitud se basa y reivindica el beneficio de la prioridad de la Solicitud de Patente Japonesa previa No. 2010-89339, presentada el 8 de Abril de 2010, el contenido completo de la cual se incorpora aquí como referencia.

APLICABILIDAD INDUSTRIAL En la presente invención, la porción de vértice frontal de cada uno de los deflectores frontales se sitúa en la posición más cercana a la línea central del vehículo la cual está hacia el interior en la dirección transversal del vehículo de la posición de la superficie interna de cada una de las llantas frontales cuando están rectas, tomando en cuenta que un flujo de aire circulante que fluye desde el frente del vehículo fluye hacia la parte trasera del vehículo, que diverge en la dirección transversal del vehículo. Por consiguiente, cuando un flujo divergente de aire circulante que fluye hacia la parte trasera del vehículo alcanza la porción de vértice frontal de cada uno de los deflectores frontales, el flujo de aire circulante es recibido por la superficie de redireccionamiento del flujo que conecta la porción de vértice frontal y la porción extrema externa. El flujo de aire circulante recibido por la superficie de redireccionamiento del flujo es redirigido por la superficie de redireccionamiento del flujo a fin de desviarlo alrededor del lado de la periferia externa de cada una de las llantas frontales. De esta manera, cada uno de los deflectores frontales tiene la función de redireccionamiento del flujo para desviar el flujo de aire circulante alrededor del lado de la periferia externa de cada una de las llantas frontales, para reducir asi la velocidad de flujo de aire circulante hacia las regiones de las llantas frontales donde se origina principalmente el arrastre del aire sobre la parte frontal bajo el piso. Por lo tanto, esto permite reducir el arrastre del aire producido por un flujo de aire circulante que fluye alrededor de la parte frontal bajo el piso durante el avance, lográndose por ello mejoras deseadas en las características aerodinámicas .

LISTA DE SIGNOS DE REFERENCIA EV vehículo eléctrico (como un ejemplo de un vehículo) 1L, IR un par de llantas frontales izquierda y derecha 2L, 2R un par de llantas traseras izquierda y derecha 3 cubierta inferior frontal 31 porción prominente con superficie curvada 4 cubierta inferior trasera del compartimiento del motor 5 primera cubierta inferior de la batería 6 segunda cubierta inferior de la batería 7 cubierta inferior trasera 8L, 8R un par de deflectores frontales izquierdo y derecho 8a porción de vértice frontal 8b porción extrema interior 8c porción extrema exterior 8d primera superficie de redireccionamiento del flujo 8e segunda superficie de redireccionamiento del flujo (o superficie de redireccionamiento del flujo) 8el superficie curvada de redireccionamiento del flujo 8e2 superficie plana de redireccionamiento del flujo 9L, 9R un par de deflectores traseros izquierdo y derecho TFR superficie de borde delantero de las llantas cuando están rectas TIN superficie interior de la llanta cuando está recta CL línea central del vehículo T ángulo divergente F flujo de línea de corriente de la llanta FIN flujo de línea de corriente interior del vehículo FOUT flujo de línea de corriente exterior del vehículo FMAIN flujo de línea de corriente principal del aire circulante WL dimensión en la dirección transversal del vehículo SL dimensión en la dirección longitudinal.

Claims (5)

REIVINDICACIONES

1. Una estructura frontal bajo el piso de un vehículo, que comprende deflectores frontales situados delante de las llantas frontales, respectivamente, en el vehículo y que se configuran para redirigir un flujo de aire circulante que fluye alrededor de una parte frontal bajo el piso durante el avance, caracterizada porque cada uno de los deflectores frontales comprende: una porción de vértice frontal situada en una posición más cercana al frente del vehículo que la posición de una superficie de borde delantero de cada una de las llantas frontales cuando están rectas, y situadas en una posición más cercana a una línea central del vehículo la cual está hacia el interior en una dirección transversal del vehículo de la posición de una superficie interna de cada una de las llantas frontales cuando están rectas; una porción extrema externa situada en una posición más cercana a la parte trasera del vehículo que la porción de vértice frontal, y situada en una posición hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo de la porción de vértice frontal; y dos superficies de redireccionamiento de flujo que conectan la porción de vértice frontal y la porción extrema externa, y que se configuran de modo que, cuando sean golpeadas por el aire que circula desde el frente del vehículo, las dos superficies de redireccionamiento de flujo redirijan un flujo del aire circulante para formar un flujo oblicuamente externo y un flujo hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo.

2. La estructura frontal bajo el piso del vehículo, de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque, la posición de la porción de vértice frontal en una dirección longitudinal del vehículo y la posición en la porción de vértice frontal en la dirección transversal del vehículo se determinan en base a una dirección de una línea de corriente de aire circulante en la cual un flujo de aire circulante que fluye desde el frente del vehículo en la dirección longitudinal del vehículo fluye hacia la parte trasera del vehículo, que se diverge en la dirección transversal del vehículo, de tal manera que las dos superficies de redireccionamiento de flujo sean golpeadas por un flujo de aire circulante que tiene un ángulo divergente, el cual fluye hacia cada una de las llantas frontales.

3. La estructura frontal bajo el piso del vehículo, de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizada porque las dos superficies de redireccionamiento de flujo redirigen el flujo de aire circulante que tiene el ángulo divergente, hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo para formar el flujo hacia el exterior en la dirección transversal del vehículo.

4. La estructura frontal bajo el piso del vehículo, de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizada porque una de las dos superficies de redireccionamiento de flujo es una superficie curvada de redireccionamiento de flujo configurada para redirigir gradualmente el flujo de aire circulante que tiene el ángulo divergente de modo que el flujo de aire circulante se vuelva un flujo de línea de corriente oblicuamente externo, y la otra de las dos superficies de redireccionamiento de flujo es una superficie plana de redireccionamiento de flujo configurada para redirigir el flujo oblicuamente externo de aire desde la superficie curvada de redireccionamiento de flujo, más allá del exterior en la dirección transversal del vehículo.

5. La estructura frontal bajo el piso del vehículo, de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada porque la posición de la porción extrema externa en la dirección transversal del vehículo se sitúa hacia el exterior de un eje central de la llanta de cada una de las llantas frontales cuando están rectas. RESUMEN DE LA INVENCIÓN Una estructura frontal bajo el piso de un vehículo (EV) se provee con deflectores (8L, 8R) frontales posicionados en frente de las llantas (1L, IR) frontales, y ajusta el flujo de aire que fluye alrededor de la parte frontal bajo el piso durante el avance. Los deflectores (8L, 8R) frontales comprenden: una sección (8a) de vértice frontal posicionada más adelante en el vehículo que la posición de la superficie de borde delantero (TFR) de las llantas (1L, IR) frontales cuando están rectas, y situadas en una posición que está más cercana a la línea (CL) central del vehículo en la dirección transversal del vehículo que la posición de la superficie (TIN) interna de las llantas (1L, IR) frontales cuando están rectas; un extremo (8c) externo posicionado más atrás en el vehículo que la sección (8a) de vértice frontal, y situada en una posición más externa que la sección (8a) de vértice frontal en la dirección transversal del vehículo; y una segunda superficie (8e) de redireccionamiento de flujo que conecta la sección (8a) de vértice frontal y el extremo (8c) externo, y que, cuando es golpeada por el aire que circula desde el frente del vehículo, redirige el flujo del aire hacia el exterior del vehículo.