一种摩托车整流头罩的制作方法

1.本技术实施例涉及摩托车领域，具体涉及一种摩托车整流头罩。


背景技术：

2.当前我国摩托车生产企业和研发单位，只是在摩托车的外观上模仿国外著名厂商的车型设计，自己没有完整、系统地研究与探索车辆的空气动力、气动外观设计、车辆运动动力学等问题。
3.近几年随着我国经济的快速发展，国内摩托车产品也越来越向大排量、高速度的方向发展。但我国由于大部分摩托车生产企业或研究机构，对高速摩托车的基础气动特性的研究与认识不足，在研制大排量(通常在国内600ml以上发动机排量的摩托车，就可称为大排量摩托车)摩托车时，受到外观与控制质量等因素的限制，国产的很大一部分摩托车，都在高速行驶(如车速120公里/小时以上)时，不同程度出现车轮操纵性下降，抓地不牢等现象。也就是俗称的“车子发飘”。这对于摩托车的稳定性能的影响是非常重要的，发生“车子发飘”将严重威胁到摩托车的正常行驶与驾驶员的安全。
4.如何在不显著增大摩托车的质量、保证较小风阻、保证车子整体造型美观的前提下，使摩托车轮子牢牢接触地面(俗称“抓地”)，增大摩托车轮子与地面的附着力，提升摩托车的操纵特性是当下需要解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种摩托车整流头罩，用于增大摩托车轮子与地面的附着力，提升摩托车的操纵特性。
6.本技术实施例提供了一种摩托车整流头罩，其特征在于，包括：头罩主体和两个活动边条，两个活动边条对称安装在头罩主体的两侧，活动边条与头罩主体活动连接，使得活动边条能够改变负迎角。
7.本技术实施例的一种实现方式中，活动边条为三角边条，能够产生脱体涡，脱体涡作用于活动边条的力的方向向下。
8.力的方向向下是指力在铅锤方向的分力的方向向下。
9.本技术实施例的一种实现方式中，活动边条包括：边条主体和负迎角调整片；
10.负迎角调整片与边条主体连接，以使得边条主体能够在负迎角调整片的作用下改变负迎角。
11.本技术实施例的一种实现方式中，负迎角调整片为翼面机构，以使得负迎角调整片在相对空气运动时产生升力。
12.本技术实施例的一种实现方式中，活动边条还包括：连杆；
13.负迎角调整片与边条主体通过连杆连接，以使得负迎角调整片带动的边条主体运动。
14.本技术实施例的一种实现方式中，活动边条还包括：转动轴；
15.边条主体通过转动轴与头罩主体转动连接。
16.本技术实施例的一种实现方式中，活动边条还包括：锁定机构；
17.锁定机构用于在摩托车速度小于预设速度时锁定，使得活动边条固定在头罩主体；锁定机构用于在摩托车速度大于或等于预设速度时解锁，使得活动边条能够相对头罩主体运动。
18.本技术实施例的一种实现方式中，锁定机构包括：电磁铁、弹簧和锁定凸起；
19.锁定时弹簧使得锁定凸起突出于头罩主体表面，解锁时电磁铁吸引锁定凸起收缩进头罩主体内部。
20.本技术实施例的一种实现方式中，锁定机构还包括：控制电路；
21.控制电路的输入端连接摩托车速度传感器，控制电路的输出端连接电磁铁。
22.本技术实施例的一种实现方式中，锁定机构锁定时，活动边条的负迎角小于预设角度。
23.本技术实施例的一种实现方式中，活动边条还包括：迎角限位机构；
24.迎角限位机构突出于头罩主体表面，用于限制负迎角调整片的运动范围。
25.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
26.本技术实施例中，在摩托车整流头罩上设置两个活动边条，在摩托车行使过程中活动边条与空气相互作用产生负升力，活动边条受力的方向向下，使得摩托车在负升力的作用下增加摩托车车轮与地面的压力和附着力，提高了摩托车的稳定性和操纵性能。活动边条与头罩主体活动连接，实现对负升力的灵活调节。
附图说明
27.图1是现有技术的摩托车在行使时产生的正升力流场示意图；
28.图2是本技术实施例的摩托车整流头罩安装在摩托车上的结构示意图；
29.图3是本技术实施例的摩托车整流头罩的一种立体图；
30.图4是本技术实施例的摩托车整流头罩产生的脱体涡示意图；
31.图5是安装本技术实施例的摩托车整流头罩的摩托车在行使时产生的负升力流场示意图；
32.1、摩托车；2、头罩主体；3、边条主体；4、负迎角调整片；5、锁定机构；6、转动轴；7、连杆；8、迎角限位机构；9、脱体涡；10、脱体涡的轴线。
具体实施方式
33.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.在空气动力领域中边条是一种窄三角形状的涡升力增升装置。边条是从航空领域
引用来的一个概念，自从上世纪80年代开始，飞机等飞行器都广泛采用一种称为气动边条(或称为边条翼)的气动布局。如美国的f-16与f-18等战斗机都使用了大边条翼的设计，边条产生的涡升力较大，显著提高了战斗机的空战机动性能。
35.边条产生边条涡升力的原理：在边条与气流流动方向具有迎角的情况下，气流相对边条高速运动时，气流沿着边条的前缘，并以前缘为轴线向边条的后方运动。气流不断旋转、扩大，然后在边条的后部脱出，形成一条卷向下游的漩涡，即脱体涡9。在预设的迎角下，这种脱体涡9将产生涡升力。一般而言涡升力比附着升力更大和更稳定。
36.本技术实施例结合已有空气动力学最新理论与多年的车辆风洞试验的经验，设计出符合高速摩托车整流罩上使用的气动边条，让摩托车的高速操纵性满足要求。
37.本技术实施例提供了一种摩托车整流头罩，包括：头罩主体2和两个活动边条，两个活动边条对称安装在头罩主体2的两侧，活动边条与头罩主体2活动连接，使得活动边条能够改变负迎角。
38.本技术实施例中，在摩托车整流头罩上设置两个活动边条，在摩托车行使过程中活动边条与空气相互作用产生负升力，活动边条受力的方向向下，使得摩托车在负升力的作用下增加摩托车车轮与地面的压力和附着力，提高了摩托车的稳定性和操纵性能。活动边条与头罩主体2活动连接，实现对负升力的灵活调节。
39.负升力与升力的区别在于，负升力在铅锤方向的分力的方向向下，升力在铅锤方向的分力的方向向上。
40.结合有关厂家的车型试验，从空气动力学的成果与理论出发，通过众多的空气动力风洞试验，设计出本技术实施例的摩托车整流头罩以及边条的气动布局和造型。它的外形美观、符合空气动力学的规律；产生负涡升力的效率高；高速行驶时的风阻小；实现了负迎角的自动控制与调整。
41.摩托车是在地面上高速行驶的机动车辆，它本身的性能要求具有非常优秀的操控特性。如图1所示，现有技术的摩托车整体外形是趋于上凸下平的，如同一个正向放置的机翼的剖面流线形状，随着车速的增加，气动力的作用将非常明显，加上地面效应的叠加，摩托车产生的向上的正升力，会对摩托车轮子的附着力产生重要的影响，严重时甚至会出现车轮离地的现象。
42.解决问题的办法就是，一方面是消除或减小摩托车的这种高速正升力，另一方面是产生出一个向下的负升力。负升力的作用结果是，摩托车的速度越快，车子产生的负升力越大。这也意味着，负升力向下作用于摩托车，增大轮子附着地面的压力和附着力。地面效应也会对负升力有所贡献。负升力是摩托车能在高速情况下稳定行驶的可靠保障。特别是对于质量相对较轻，只有两个轮接地的两轮摩托车来说，负升力对于摩托车的稳定特性是非常关键与重要的。
43.活动边条为三角边条。边条主体3的形状是一个细长的三角型，边条主体3截面为三角形或类似三角形，截面的面积从前到后逐渐增大，即边条主体3的厚度从前到后不断增加。
44.本技术实施例在头罩本体的两侧加上能够产生负升力的活动边条。活动边条也可以称为边条装置、活动边条、气动边条、边条翼。此整流头罩是精心按照空气动力学特性设计的。整流头罩主要由边条主体3、负迎角调整片4、连杆7、锁定机构5、迎角限位机构8以及
转动轴6等组成。边条主体3也可以称为弧线边条，负迎角调整片4也可以称为负迎角自动调整片。锁定机构5也可以称为低速锁定机构5。活动边条也可以称为可调节边条。
45.需要说明的是，活动边条的负迎角除了使用负迎角调整片4进行调整外，还可以使用其他负迎角调整机构进行调整，具体此处不作限定。
46.为更好说明，下举一例，本技术实施例的摩托车整流头罩工作过程如下：
47.如图2所示，在车速低于60公里/小时的情况下，锁定机构5把整流罩上的活动边条锁定在适当的位置，以便尽量减少活动边条低速时产生的空气阻力。
48.当车速高于60公里/每小时以后，在风压的作用下或者在锁定机构5的电磁铁在带动下，锁定机构5解锁，边条的负升力效果开始显现。锁定机构5可以包括锁定凸起，锁定时电磁铁带动锁定凸起突出于头罩主体2表面，解锁时电磁铁带动锁定凸起收缩进头罩主体2内部。锁定凸起突出头罩主体2表面时，边条主体3被限制在初始位置，初始位置上活动边条的负迎角最小。锁定机构5锁定时，活动边条的负迎角小于预设角度，预设角度为1度、2度或3度等，具体可根据实际生产需求确定。锁定机构5锁定时，活动边条的负迎角为0度或尽可能接近0度。
49.需要说明的是，锁定机构5和迎角限位机构8可以是同一机构，使用同一凸起限制边条主体3和负迎角调整片4的运动。迎角限位机构8也可以是与锁定机构5不同的机构。迎角限位机构8突出于头罩主体2表面，用于限制负迎角调整片4的运动范围，使得活动边条的负迎角不超过预设的最大值。
50.锁定机构5包括电磁铁、弹簧和锁定凸起，锁定时弹簧使得锁定凸起突出于头罩主体2表面，解锁时电磁铁吸引锁定凸起收缩进头罩主体2内部。
51.锁定机构5还包括：控制电路。控制电路的输入端连接摩托车速度传感器，控制电路的输出端连接电磁铁。
52.如图3所示，负迎角调整片4是一个小的翼面机构，当车速增加时，负迎角调整片4的升力增加。翼面机构在升力作用下绕转动轴6转动，进而在连接负迎角调整片4和边条本体的连杆7的带动下，边条本体改变不同的负迎角，从而达到增加负升力、提高摩托车操控性与稳定性的作用。需要说明的是，数值仅为举例，不为限定。
53.活动边条形成的脱体涡9的流场如图4所示，以供参考之用。负涡升力是负升力的一种，本技术实施例中的活动边条产生的负涡升力可以称为负升力。整流头罩也可以称为车头罩。
54.如图5所示，本技术实施例采用了航空领域的飞行器边条翼增升技术，成功解决了摩托车高速行驶时出现的车轮附着力不足，难以操控的问题。边条式气动布局，在同样投影面积的情况下，其产生的涡升力要比普通翼型机构的升力增加70％-80％，而且流场更加稳定。通过合理地控制边条的负迎角，可以产生相当可观的向下压车的抓地的力。因为边条本体的负迎角是靠小的负迎角调整片4来改变的，因此，随着车速的提高，车速越大，负迎角也越大，由此产生的向下负升力也越大，从而让摩托车在高速时行驶的安全性有了更多的保障。
55.在航空领域，迎角是指是指飞机速度方向线在飞机对称平面内的投影与机翼弦线之间的夹角。迎角也可以称为冲角、攻角。在本技术实施例中，活动边条的负迎角是指活动边条的弦线与气流的来流方向的夹角，或者活动边条的轴线与气流的来流方向的夹角，例
如可以是边条本体的轴线与气流的来流方向的夹角。在摩托车高速行驶时可以认为气流的来流方向为摩托车前进方向的反方向。活动边条的负迎角的取值范围是0度至30度，如图5所示的负迎角为8度。需要说明的是，数值仅为举例，不为限定。
56.本技术实施例的边条本体不是固定不动的，而是随着车速的不断增加，由负迎角调整片4的反馈来控制边条本体的角度。这就形成了，车速越快，向下压的力越大的良好循环，从而车子的稳定性也越好。负迎角调整片4也可以称为翼型调整片。
57.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。