Устройство для снижения аэродинамического сопротивления транспортного средства

 

Изобретение относится к устройствам для снижения аэродинамического сопротивления транспортного средства и предназначено для использования в конструкциях автотранспортных средств, в основном для использования в конструкциях автопоездов прицепного типа. Цель изобретения - более эффективной снижение аэродинамического сопротивления. Устройство представляет собой дефлектор 3, расположенный на крыше кузова 1 с покрытием из гибкого материала, и соединен с ним по всей передней части и боковым нижним кромкам. Уменьшение аэродинамического сопротивления в этом устройстве обеспечивается за счет ликвидации вихреобразовании в зазоре между кузовом и прицепом автотранспортных средств. Оно может также заменить закрылки, являющиеся продолжением кузова тягача. 1 з.п. флы, 4 ил.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 62 О 35/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ()1

ВСР()(СФС )

fNEHTH0-ЕВФБЖй), .В@И(ЛН9

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4877320/11 (22) 23.07,90 (46) 30.06.92, Бюл. ¹ 24 (71) Научно-исследовательский институт механики МГУ им, М.В.Ломоносова (72) А.Н.Евграфов, А.И.Буравцов, Г.А.Романенко, Г.Е,Худяков и M.Ë.Ìîëèíà (53) 629.113 (088.8) (56) Патент Польши ¹ 143941, кл, B 62 D, 1988.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1268464, кл. В 62 0 35/00, 1986, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНИЖЕНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к устройствам для снижения аэродинамического сопротивления транспортного средства и предназначено для использования в конструкциях автотранспортных средств, s основном для использования в конструкциях автопоездов прицепного типа. Цель изобретения— более эффективное снижение аэродинамического сопротивления. Устройство представляет собой дефлектор 3, расположенный на крыше кузова 1 с покрытием из гибкого материала, и соединен с ним по всей передней части и боковым нижним кромкам. Уменьшение аэродинамического сопротивления в этом устройстве обеспечивается за счет ликвидации вихреобразований в зазоре между кузовом и прицепом автотранспортных средств, Оно может также заменить закрылки, являющиеся продолжением кузова тягача, 1 з,п. флы,4 ил, 1743971! д = (0,15 — 0,35)!з, Изобретение относится к аэродинамическим устройствам наземных транспортных средств, преимущественно автопоездов прицепного типа.

Известно устройство, принятое за аналог, содержащее закрылки, установленные ступенчато в месте перехода крыши в кормовую часть кузова. Однако это устройство может эффективно работать только на одиночном тягаче с высоким кузовом. При наличии прицепа при определенных условиях движения установка устройства приводит к повышению аэродинамического сопротивления, Известно также техническое решение, взятое в качестве прототипа и содержащее дефлектор с плоской передней гранью, устанавливаемой под углом к набегающему воздушному потоку в задней части крыши кузова тягача прицепного автопоезда. Угол наклона передней грани может регулироваться водителем вручную на остановках в зависимости от изменения зазора между кузовами тягача и прицепа, Недостатком указанного устройства является невозможность быстрого регулирования угла наклона дефлектора в зависимости от изменения скорости движения автопоезда.

Цель изобретения — более эффективное снижение аэродинамического сопротивления автопоеэдов, возникающего из-за зазора между тягачом и прицепом, Поставленная цель достигается тем, что

s задней части крыши кузова автопоезда установлен дефлектор, выполненный в виде кармана — надставки иэ гибкого материала и соединенный с гибким покрытием кузова по передней и двум боковым нижним кромкам, задняя кромка дефлектора выполнена незакрепленной с длиной, равной ширине кузова, а длина дефлектора !д, определяемая расстоянием между передней и задней кромками, связана с длиной зазора !, между кузовом и прицепом следующим соотношением: где !д — длина дефлектора; ! з — длина зазора между кузовом тягача и прицепом, На фиг, 1 показан характер обтекания стандартного автопоезда прицепного типа; на фиг. 2 — то же, автопоезда прицепного типа с дефлектором на крыше кузова тягача; на фиг, 3 — установка дефлектора на кузове, общий вид; на фиг. 4 — зависимость изменения коэффициента аэродинамического сопротивления Сх прицепного автопоезда с верхним дефлектором от угла наклона и длины его лобовой поверхности.

Устройство, устанавливаемое в задней части крыши кузова 1 тягача автопоезда 2, представляет собой дефлектор 3, выполненный в виде гибкого кармана-надставки, имеющего в рабочем положении лобовую 4 и боковые 5 поверхности, Дефлектор 3 изготавливают из прочного легкого гибкого материала, брезента или других тентовых покрытий и закрепляют по передней 6 и боковой 7 кромкам поверхности крыши кузова 1, которая также, выполнена с тентовым покрытием. Задняя кромка 8 лобовой поверхности остается свободной и имеет длину, равную ширине кузова прицепа 9, Боковые поверхности 5 выполнены с учетом припуска материала на поднятие лобовой поверхности 4, взаимодействующей в рабочем положении с натекающим воздушным потоком 10, Автопоезд 2 имеет между кузовом 1 тягача и прицепом 9 зазор 11 для обеспечения лучшей маневренности и управляемости, Дефлектор 3 в рабочем положении характеризуется длиной волны !д лобовой поверхности 4 и углом ее наклона ад, Правильная работа дефлектора 3 обеспечивается оптимальным выбором параметра Iä в соответствии с геометрическими параметрами автопоезда 2 и характеристиками материала, из которого изготовлен дефлектор

3, Этот выбор осуществляется на базе результатов экспериментальных аэродинамических исследований. Результаты экспериментальных исследований показали, что длина дефлектора !д должна быть связана с длиной зазора между кузовом 1 и прицепом 9 соотношением ! д = (0,15 — 0,35)l3.

Кроме того, раскрой материала для боковой поверхности 5 осуществляется в зависимости от выбранной длины дефлектора !д с таким расчетом, чтобы максимальный угол йд поднятия лобовой поверхности 4 являлся аэродинамически оптимальным углом для заданной величины !д (фиг. 4). Оптимальная величина угла ад,Q+7 в практически используемом диапазоне определяется следующим образом: д.om = 55 5 lp/1, Верхний дефлектор кузова работает следующим образом.

Во время движения автопоезда 2 крыша кузова 1 находится в области отрицательных статических давлений. При этом в задней части крыши наблюдается некоторое возрастание разрежения из-за ускорения воздушного потока в этом месте в связи с подсосом воздуха в зазор между кузовом 1 и прицепом 9. Это явление обусловливает

1743971 рост отрывной силы, приложенной к задней части кузова 1, где установлен дефлектор 3 из гибкого тентового материала. Задняя кромка 8 дефлектора 3 поднимается, тенто.вое покрытие вспучивается. Воздушный по- 5 ток 10, скользящий вдоль крыши, натекает на поднявшуюся под некоторым угломад (ад.опт, лобовую поверхность 4 дефлек-. тора 3 и подбрасывается им так, что, миКуя, зазор 11, попадает непосредственйо на 10 крышу прицепа 9. В этом случае йередняя стенка прицепа 9 характеризуется распределением. отрицательных статических давлений,. что обусловливает более низкое аэродинамическое сопротивление автопо- 15 езда 2 с дефлектором 3 по сравнению с сопротивлением автопоезда без верхнего дефлектора, имеющего значительно большие величины статических давлений íà передней стенке прицепа 9, средние значения 20 которых достигают положительных величин при номинальном зазоре 11.

Увеличение скорости движения автопоезда приводит, с одной стороны, к росту разрежения на крыше кузова 1, а с другой, 25 к увеличению ветровой нагрузки на лобовую поверхность 4, Баланс этих двух факторов определяет практическое сохранение оптимального угла наклона дефлектора 3..

Изменение величины зазора 11.сказы- 30 вается на работе дефлектора 3 следующим образом.

При малых величинах зазора 11 воздух из него начинает, отсасываться. При этом чем меньше зазор 11, тем интенсивнее идет 35 процесс отсасывания и тем меньше разре:жение на лобовой поверхности 4 дефлектора 3 и меньше угол ад, С увеличением зазора 11 до определенной величины увеличивается подсос воздуха в зазор 11, что при- 40 водит к увеличению угла ад наклона дефлектора, способного в таком случае подбрасывать воздушный поток 10 для преодо= ления увеличенных зазоров.

45

Прекращение роста угла ад в связи с прекращением увеличения подсоса возникает при зазорах 11, имеющих величины больше длины кузова 1 тягача. Однако в реальных условиях эксплуатации автопоездов применяются зазоры 11, не превышающие по своей величине 1/3 длины кузова 1, т.е,,находящиеся в зоне работоспособйости дефлектора 3.

Таким образом, предложенное устройство — простое по конструкции и выполняемое из недефицитных материалов— обеспечивает улучшение аэродинамических параметров составных автопоездов, а следовательно, и экономию горючего при эксплуатации транспортного средства.

Формула изобретения

1. Устройство для снижения аэродинамического сопротивления транспортного средства, преимущественно автопоезда с прицепом, установленное в задней части кузова транспортного средства и выполненное в виде дефлектора, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью более эффективного снижения аэродинамического сопротивления, дефлектор расположен на крыше кузова с покрытием из гибкого матерйвла, выполнен в виде кармана из гибкого материала и соединен с покрытием кузова по своей передней и двум боковым;нижним кромкам, задняя кромка дефлектора выполнена незакрепленной с длиной;-равной ширине кузова, а длина дефлектора, определяемая расстоянием между передней и задней кромками, связана с длиной зазора между кузовом тягача и прицепом следующим соотношением ! д = (0,15 — 0,35)!з, где 1д — длина дефлектора; .

I> — длина зазора между кузовом и прицепом, 2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что гибкий матерйал выполнен в виде брезента. 1743971

4 èã.д

0И

053

Составитель Г. Худяков

Редактор А, Маковская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т, Палий

Заказ 2162 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101