汽车进气口 本发明涉及一个汽车进气口，尤其是一个几何尺寸可变的进气口，它可用于冷却赛车的发动机。
已经熟悉汽车进气口，它包括至少一个导流器，导流器设有一个或几个壁，适于通过一个开口传送空气，开口形成在车身中并且朝向汽车前部。一方面这些进气口恶化了汽车的气动特性，另一方面当发动机非常强大时，如在最好的气动特性确实重要的赛车中，它们必须具有大的尺寸。事实上，如果进气口不具有合适的尺寸，发动机将可能会有危险地过热。
所以本发明的一个目的是提供一个没有上述缺点的进气口。一种进气口达到了上述目的，其主要特点在第一个权利要求中公开，其他特点在以下的权利要求中公开。
由于导流器的运动系统，本发明的进气口可以改变其几何尺寸，然后根据冷却的需要修改进入一个或几个散热器的气流。因此采用这种装置，可以在进入空气足以冷却发动机时采取较小的进气口开口尺寸，从而优化了汽车的气动特性。在高速时这是很重要的，此时汽车的气动特性严重影响汽车的性能。
为了进一步改进汽车的气动特性，已经发现，在导流器转动轴线和汽车垂直对称平面之间包含的角度最好不超过45°，更好地为小于5°。采用这种装置，也降低了作用在导流器上和对抗其运动的气动载荷，结果减小了驱动它的电机的损坏风险。
另外，适当修整导流器壁和在它之下本体部分的形状，以及设置铰链朝着汽车地中心轴，进一步改进了在关闭和打开位置上本发明的气动特性。
按照本发明的一个特定方面，进气口的导流器位置不仅与汽车的速度有关，而且与其发动机的速度有关，以及与冷却液体和/或外部空气的温度有关，使得仅在的确需要时才打开导流器。
按照本发明的另一个有利的方面，进气口由一个设备控制，它不仅精确地转动导流器，而且验证其正确的位置和工作状态。为此，电子控制设备最好设有编码器、PWM装置和电子计算装置，例如一个微处理器。另外，控制设备容许确定影响导流器运动的障碍物(如果有的话)，并且立即用信号通知汽车使用者。
按照本发明的又一个有利的方面，导流器运动可以由使用者手动控制，例如用于工作试验或其他目的。
从以下参照附图对一个实施例的详细和非限定性的描述，本发明进气口的其他优点和特点对熟悉该技术的人员将会很明显。
图1表示了一个汽车的部分前透视图，具有关闭的进气口；
图2表示了图1汽车的部分前透视图，具有打开的进气口；
图3表示了图1汽车的部分后透视图，具有关闭的进气口；
图4表示了图1汽车的部分后透视图，具有打开的进气口；
图5表示了图1进气口导流器的前透视图；
图6表示了图1进气口导流器的后透视图；
图7表示了图1进气口后部的剖视图；
图8表示了图1进气口示意的纵向剖视图；
图9表示了图1进气口中间部分的剖视图；
图10表示了图1进气口控制设备的电路简图；以及
图11表示了图1进气口工作流程图。
参照图1到6，可以看到，本发明实施例的进气口包括一个导流器1，它铰接到汽车2的一个构件上。因此活动的导流器1可以环绕轴线3转动，从而改变开口4的尺寸，开口形成在车身2中并且朝着汽车前部。
特别是，导流器1的转动轴线3和汽车垂直对称平面之间包含的角度不大于45°，最好是小于5°，即转动轴线3基本上平行于汽车的运动方向。为了通过开口4把空气送到汽车2内，导流器1包括一个侧壁5和一个后壁6。为了改进气动特性，侧壁5最好是凸的，并且基本上为矩形，而后壁最好是凹的，并且基本上为半锥形，其底朝着汽车2的外面。
参照图7和8，可以看到，用朝着汽车中心轴线的一个或几个铰链8，把导流器1铰接到汽车2框架的一个部分7上，使得侧壁5朝外。导流器1还包括一个内壁9，倾斜和成形为向下传送来自开口4的空气。为此，车身2被成形得到一个槽10，它由外侧壁11、内侧壁12和下壁13确定，把来自开口4的空气传送到汽车2的散热器(图中未示)。在采取具有中间或后部发动机的情形中，最好在每个后轮的挡泥板之上设置一对本发明的进气口，导流器1在关闭位置对准车身2，槽10在导流器1之下形成在同一车身中。在图7中，导流器1用虚线14表示打开位置，而在图8中，用虚线15表示导流器处于关闭位置。
现在参照图9，可以看到，导流器1可被一个活塞17沿箭头16方向转动，活塞可以运行进入气缸18，并且被一个电机19驱动，例如一个由意大利OSLV公司生产的Microwin 1:50 Lent.型电机。活塞17的自由端铰接到固定在导流器1的一个杠杆20上，而气缸18铰接到一个支架21上，支架固定在汽车2的一个构件22上，例如车框的一部分。在图中，导流器1用虚线23表示打开位置。
参照图10，可看到，本发明的进气口包括一个电子设备24，适于控制一个或几个电机19，以转动一个或几个导流器1。控制设备24特别包括一个电子计算装置25，例如为一个8位Motolola的MC68HC908AZ60微处理器，具有16MHz的可变内计时设置，由一个400mA的电源26供电，它是过载保护并且连接到汽车2的电源线。
微处理器25连接一个或几个存储器，特别是连接到60kB Flash存储器27、2kB RAM存储器28和1kB EEPROM存储器29，它们为微处理器25保存数据和程序，以及连接到一个PWM(脉冲宽带调制器)，以控制电机19。特别是，PWM装置30与电机19连接，把微处理机25的控制信号输出转换成具有常电压和可变工作循环的信号。因此可以干预供应电机的电源来改变电机19的速度。根据汽车2的速度和导流器1的位置，上述信号的工作循环实际上由微处理机25来计算。再由编码器31适当检测这个位置，编码器用于每个电机19并且通过一个接口32连接到微处理器25。例如编码器为熟知的Hall-effect编码器，一般包括在同一个电机19中，并且相对于终端行程位置，特别是相应于关闭进气口，即相应于编码器31的零位，测量导流器1或一个与之相连构件(如活塞)的位移。
由PWM装置30供应的电功率是电机19中循环的电流强度(正比于电机本身供应的扭矩)与馈电电压的乘积，电机19可达到的最大速度与之有关。因此测量在电机19中循环的电流可以得到由电机产生的扭矩，然后得到作用在导流器1上的力。
通过储存在一个或几个存储器27，28和29中的一系列门限值，它们与所需运动类型有关和与装置30传送的PWM信号有关，微处理器25验证供应到电机19的电流是否与导流器1的正确工作状态相适应。如果电流过低，则微处理器25识别出一个不正常的工作状态，例如电机19处于开路或其机械传动为空转。相反如果电流超过预设的门限值，即施加在导流器1上的力变得过大，则微处理器25通过一个编码器31验证导流器1本身的位置。如果离开所需位置的距离小于预定的门限值，则微处理器25探测到导流器1已经达到终端行程位置并停止它。相反如果离开所需位置的距离较大，则微处理器25识别出存在一个障碍物。
这个状态可能是有害的，因为障碍物可能代表了人的肢体，从而微处理器25立即反向运动，迫使导流器1到起始位置，容许取出障碍物，此后设法把导流器1带到所需的位置。如果障碍物未取出，以预定的次数重复运动的反向循环和接着设法恢复到所需位置，此后微处理器25停止导流器1，由此通过信号装置，例如一个设在汽车2控制板上并通过数据接口34与微处理器25连接的信号灯33，警告使用者有一个不正常工作状态。显然，每次编码器31探测到的电机19的步数等于预定步数时，微处理器25也识别出运动的结束。
通过一个接口34，例如CAN(受控区网络)类的接口，微处理器25还连接到多个外部传感器上，也是已知的类型，如适于测量汽车2速度的传感器35，适于测量汽车发动机转速的传感器36，适于测量汽车发动机冷却液温度的传感器37，以及适于测量外部空气温度的传感器38。这些传感器一般已经设置在赛车中并且与一个电子控制装置39连接，电子控制装置39控制汽车本身的工作状态并可以连接到接口34。微处理器25还连接到一个串联接口40，用于传送和接收外部数据，以及连接到一个数据接口41，再连接到设在汽车2驾驶室内一个按钮42，用于手动控制导流器1的运动。
现在参照图11，可以看到，打开或关闭导流器1的请求可以由使用者通过按钮42手动送出，或者当储存在一个或几个存储器27、28和29中的预定门限值与传感器38测量的空气温度相关或与传感器37测量的冷却液体温度相关时，可以由微处理器25自动送出。要求关闭的温度门限值最好低于要求打开的温度值，从而避免导流器1的讨厌的颤动。
为了把执行运动的请求有效地转换成对电机19的指令，传感器36探测的汽车2的发动机转速必须大于门限值，例如大于零，而传感器35探测的汽车2的速度必须低于一个或几个储存的门限值，例如由传感器37或38造成的用于自动运动的第一最大速度值，或者由按钮42造成的用于手动运动的第二最大速度值。
另外，由于开始导流器1运动的可能性受汽车2速度的抑制，因而相同导流器1运动的可能性也受相同速度门限值的抑制。如果汽车2超过该门限值而导流器1已开始运动，则它总是转换到打开运动，以避免由于高速下作用在导流器1上的气动力造成结构过大的机械应力。例如，最大速度门限值可能等于180km/h，从而超过这个值时，导流器1的运动可以被制止，或者，如果运动已经开始，则被迫使到一个位置，特别是打开的位置。
在下表中，表示了门限值的一个例子，它可以对导流器1的位置编制程序。
表1 门限值例 冷却液体温度 [℃] 空气温度 [℃] 汽车速度 [km/h] 导流器 位置 T＜80 T＜80 V＜180 关闭 T＜80 30＜T＜38 V＜180 关闭 T＜80 T＞38 V＜180 关闭 80＜T＜95 T＜30 V＜180 关闭 80＜T＜95 30＜T＜38 V＜180 打开 80＜T＜95 T＞38 V＜180 打开 T＞95 T＜30 V＜180 打开 T＞95 30＜T＜38 V＜180 打开 T＞95 T＞38 V＜180 打开
然后可以连续地抑制空气导流器1的运动来满足以下四个控制：
控制1：如果汽车2超过预定的速度门限值，则转换运动到打开位置。仅在汽车2的速度处于门限值减去一个滞后值时，才进一步恢复导流器1的运动可能性，以避免进气口的颤动。
控制2：如果进入电机19的电流小于预定最小电流值，即探测到电机本身有机械或电气故障时，运动停止，微处理器25通过信号灯33给出不正常工作的信号。
控制3：如果在离所需位置过大的距离上，进入电机19的电流大于预定的最大电流值，则探测到存在一个障碍物，或者考虑终止导流器1的运动。
控制4：当通过编码器31得到的位置等于所需位置时停止导流器1的运动。
如上所述，通过计算电机19转数的编码器31，得到导流器1的位置，从而确定活塞17相对于零位置的位移。然后在导流器每次运动时，确定和储存导流器1相对于零的位置，它或者确定地终止，或者由于故障或存在障碍物而中断。因此需要相对于一个精确的零位置确定导流器1的运动。为此提供一个执行再设置操作的可能性，它把导流器1带到关闭位置，直到超过预定电流门限值时为止。在进行这个操作之后，把编码器31的增量计数设为零。
在这个再设置的操作中，安全功能不起作用，因此为了避免危险，应该仅通过一个由授权汽车修理厂掌握的识别仪器来提出请求。
对于以上描述和说明的实施例，熟悉该技术的人员可以做出改变和补充，而仍保持在本发明的范围之内。