[發(fā)明專利]一種汽車尾翼結(jié)構(gòu)及其設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811279518.8
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109455236B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賴晨光;王擎宇;文凱平;聶詩超;嚴(yán)成平;徐乾衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類號: B62D35/00
• 分類號: B62D35/00;B62D37/02
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 伍倫辰

本發(fā)明公開了一種汽車尾翼結(jié)構(gòu)，包括一個安置于汽車尾部上方的平直板狀的主翼，尾翼的主翼下表面通過一個豎向設(shè)置的連接件將尾翼固定在汽車后部，其特征在于，主翼翼尖兩側(cè)各向外固定安裝有一個翼尖小翼，翼尖小翼外端呈向外下方彎曲延伸形狀。還公開了上述尾翼結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。本發(fā)明的有益效果是，翼尖小翼可以利用尾翼翼尖在汽車尾部復(fù)雜流場中產(chǎn)生的畸變?nèi)S流動幫助普通尾翼進一步提高下壓力并減小阻力，使得裝配有普通尾翼的汽車其氣動性能得到進一步提高，能提供比帶翼尖端板或翼尖無任何阻隔物的普通尾翼更為優(yōu)秀的氣動性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明汽車構(gòu)件領(lǐng)域；特別是涉及一種汽車尾翼結(jié)構(gòu)及其設(shè)計方法。

背景技術(shù)

隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展，人們對于汽車性能的要求也越來越苛刻，空氣動力學(xué)性能作為影響汽車行駛穩(wěn)定性、動力性及燃油經(jīng)濟性的重要特性一直得到研究者的大量關(guān)注。其中，通過給汽車加裝合理的空氣動力學(xué)套件來改善汽車的空氣動力學(xué)性能是一種比較常用的手段。

汽車尾翼其實就是倒置的機翼，其一般裝配在汽車后背箱蓋上方，屬于汽車空氣動力學(xué)套件中的一部分。其主要作用是為了減少車輛尾部所受的升力，確保汽車后輪擁有足夠的法向載荷，以防止汽車在加速、高速過彎等情況下打滑。汽車尾翼由于能夠梳理流過汽車尾部的氣流并且提供充足的下壓力，其至誕生之初就受到了廣泛的研究與應(yīng)用。如今，尾翼得益于其優(yōu)秀的空氣動力學(xué)性能已經(jīng)在越來越多的車型上得到了使用。

常規(guī)的汽車尾翼結(jié)構(gòu)，包括一個安置于汽車尾部上方的平直主翼(又稱主擾流板)，尾翼主翼下表面通過一個豎向設(shè)置的連接件將尾翼固定在汽車后部。用于在車輛行駛時，尾翼需要利用繞翼環(huán)量在尾翼上下表面產(chǎn)生流速差而形成壓力差為尾翼提供下壓力，因此，汽車尾翼表面的氣流也會像普通機翼一樣在翼面上發(fā)生強烈的橫向流動并在翼尖形成三維繞流最后向后拖出翼尖渦產(chǎn)生額外的誘導(dǎo)阻力。為了減翼尖小翼尖渦的影響，人們設(shè)計了一種新的汽車尾翼結(jié)構(gòu)，通過在常規(guī)汽車尾翼的翼尖兩側(cè)加裝與尾翼展向平面垂直的翼尖端板，翼尖端板中部位置與尾翼主翼固定在一起。

翼尖端板通過阻隔尾翼主翼上下表面氣流的匯合，抑制翼尖處的三維繞流，而達到減翼尖小翼尖渦強度的目的，但翼尖端板本身并不具備任何有利的氣動性能，它的加裝甚至?xí)χ饕硪砑馓幍臍饬髁鲃赢a(chǎn)生額外的干擾，誘發(fā)干擾阻力，同時，氣流在流過端板時產(chǎn)生的繞流也會形成形狀阻力，如果處理不當(dāng)，端板加裝所帶來的干擾阻力和形狀阻力甚至?xí)笥谝砑舛税鍦p小的翼尖誘導(dǎo)阻力。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：怎樣提供一種比起攜帶翼尖端板的普通尾翼為汽車提供更大下壓力的同時還能減小阻力，進一步提高汽車氣動性能的汽車尾翼結(jié)構(gòu)及其設(shè)計方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種汽車尾翼結(jié)構(gòu)，包括一個安置于汽車尾部上方的平直板狀的主翼，尾翼的主翼下表面通過一個豎向設(shè)置的連接件將尾翼固定在汽車后部，其特征在于，主翼翼尖兩側(cè)各向外固定安裝有一個翼尖小翼，翼尖小翼外端呈向外下方彎曲延伸形狀。

翼尖小翼裝配到汽車尾翼主翼翼尖后，其本身科學(xué)合理的形狀過渡能夠大大減小主翼翼尖產(chǎn)生的誘導(dǎo)渦，同時，其還可以利用主翼翼尖的畸變流場在翼尖小翼翼面上產(chǎn)生向內(nèi)的側(cè)向力，該側(cè)向力可以分解為向下的下壓力與一個向前的推力，進一步幫助汽車減升和減阻，這是翼尖小翼區(qū)別于翼尖端板的一個重要標(biāo)志。

作為優(yōu)化，所述汽車尾翼用翼尖小翼，按照以下步驟設(shè)計獲得：

步驟1、在確定目標(biāo)車型和設(shè)計時速后，對設(shè)計目標(biāo)進行確定，確定助力系數(shù)和升力系數(shù)；

步驟2、對航空器用原始翼型進行翼尖小翼翼型的初始選取；

步驟3、再對翼尖小翼外形進行參數(shù)化表征；分別確定翼尖小翼主體部分外形的參數(shù)化表征方式，以及翼尖小翼與尾翼主翼銜接的過渡彎曲段部分外形的參數(shù)化表征方式；