Аэродинамическое устройство для транспортных средств

Предложение относится к системе эксплуатации транспортных средств и техническим средствам для снижения аэродинамического сопротивления подвижного состава при энергосбережении на процесс перемещения. Данное энергосберегающее устройство применимо, в частности, для транспортных средств с плохообтекаемой формой лобовой части и кузова. Транспортное средство 1 оснащается на его лобовой (передней) части, подвергаемой воздействию набегающего атмосферного потока, устройством 2, уменьшающим сопротивление транспортного средства его движению; это устройство выполнено в виде выступа 3 или в виде кольца 4; выступ 3 выполнен в виде плосковыпуклого тела, закрепленного без зазора на конструкции лобовой части транспортного средства, его периферийные части создают вихревые зоны, снижающие усилие лобового сопротивления набегающего потока воздуха; при выполнении устройства в виде кольца 4 его крепление к передней части транспортного средства 1 производят его ободом, а вихревые зоны образуются по обе стороны стенки кольца, что еще более эффективно снижает лобовое сопротивление транспортного средства набегающему воздушному потоку. Размеры этих аэродинамических устройств выбирают с учетом обеспечения углов обзора, освещения, маневров транспортного средства, т.е. без снижения показателей эксплуатационных характеристик и безопасности движения. Илл.6; форм. 3 п.

Предложение относится к системам эксплуатации транспортных средств и касается, в частности, аэродинамических энергосберегающих устройств, монтируемых на передних конструктивных частях транспорта.

В настоящее время известны различные направления решений такой проблемы, из которых наиболее близким и наиболее представительным техническим решением является аэродинамическое устройство транспортного средства, содержащее модуль образования локальных вихрей набегающего потока воздуха, омывающего движущееся транспортное средство; этот модуль выполнен в виде щита, закрепленного с помощью стержня на передней части транспортного средства [RU N 2046049, B 62 D 37/02, 1995].

Обладая определенными преимуществами перед аналогичными техническими решениями, это устройство имеет также существенные и очевидные недостатки, заключающиеся в его принципиальной конструктивной схеме, при которой увеличивается габарит транспортного средства, ухудшается освещенность подстилающего дорожного покрытия, а также усложняется обзор дорожного пространства из кабины транспортного средства. Эти недостатки существенно сужают области применения данного аэродинамического устройства.

Технической задачей и положительным результатом данного предложения является создание аэродинамического устройства транспортного средства, обладающего более эффективной конструкцией, позволяющей улучшить процесс снижения лобового сопротивления транспортного средства, повысить его аэродинамические качества,

способствующие экономии энергии транспортного средства при движении по автострадам.

Это достигается за счет того, что аэродинамическое устройство для транспортных средств, содержащее модуль для образования локальных вихрей от набегающего потока воздуха, который закреплен неподвижно на передней части транспортного средства, имеет конструкцию этого модуля, выполненного в виде выступа, закрепленного жестко без зазора одной своей стороной на конструктивной части лобовой (передней) части транспортного средства.

При этом аэродинамическое устройство имеет форму плосковыпуклого тела, одна большая сторона которого жестко без зазора соединена с передней частью транспортного средства.

Такое устройство выполнено также в виде кольца, одна образующая сторона его соединена жестко с передней частью транспортного средства.

Описываемое аэродинамическое устройство для транспортных средств раскрывается на прилагаемых чертежах, где:

На фиг.1 показано транспортное средство, оборудованное аэродинамическим устройством;

На фиг.2. - вид спереди на транспортное средство;

На фиг.3. - схема обтекания аэродинамического устройства, выполненного в виде выступа;

На фиг.4. - то же при выполнении устройства в виде кольца;

На фиг.5. и фиг.6. - детали аэродинамических устройств в виде выступа и в виде кольца.

Аэродинамическое устройство для транспортных средств, например, для большегрузного автомобиля 1, имеющего плохообтекаемую форму (фиг.1, 2), начиная с его передней (лобовой) части 2, выполнено в вид выступа - плосковыпуклого тела 3, закрепленного жестко, без зазора, на конструкции передней части 2; имеет переднюю большую стенку 4, боковые малые стенки 5 и заднюю большую стенку 6 (фиг.5), которой и соединен, как указано (рис.3)

с передней частью транспортного средства. Выступ может быть выполнен в виде кольца 7 (фиг.4, 6), одна образующая сторона 8 которого жестко соединена с передней частью транспортного средства, а другая образующая сторона 9 свободно выступает и формирует, как и выступ 3, вихревые зоны 10 на передней части транспортного средства, снижая его лобовое сопротивление.

Работа аэродинамического устройства осуществляется (как она уже частично изложена) следующим образом. При движении транспортного средства 1 набегающий воздушный поток (фиг.3, 4) дробится выступом 3 (7) с образованием вихревых зон 10; при выступе 3 вихревые зоны образуются на его передней стенке 4 и его боковых стенках 5, а при устройстве в виде кольца 7 вихревые зоны 10 также образуются в самом кольце (фиг.4, 6) и за внешней стенкой 9. Эти локальные вихреобразования 10 существенно снижают общее лобовое сопротивление транспортного средства при его движении, причем такое снижение наблюдается тем значительнее, чем выше скорость движения транспортного средства.

Аэродинамические устройства в виде выступа и кольца, устанавливаемые на переднем торце плохообтекаемого тела, могут быть использованы в тех же целях и на других типах транспортных средств. Например, в железнодорожном транспорте, включая метрополитен, а также в авиационном транспорте при переноске плохообтекаемых грузов на внешней подвеске вертолета.

Таким образом, разработанное аэродинамическое устройство позволяет эффективно снижать лобовое сопротивление движущегося транспортного средства, не снижая при этом остальные показатели, как обзор пути, освещенность, габариты транспортного средства, это подтверждает актуальность и прогрессивность оригинальной конструкции аэродинамического устройства, дающей основание заявителю для взятия патента РФ.

Источники информации:

1. RU №2046049, B 62 D 37/02, 1995 (прототип).

2. US №4095835, B 62 D 3 5/00,1978.

3. SU №673517, B 62 D 35/00, 1979.

4. Евграфов А.И. и др. Аэродинамика магистральных автопоездов. М., НАМИ, 1988.

5. Морель Т. Обтекание двух круглых дисков, расположенных друг за другом, ASME, 1980, т.102, №1, с.225-234.

6. Опара Ю.С. Устройство для снижения аэродинамического сопротивления и расхода топлива на большегрузном транспорте. Труды межд. сем. «Мир автомобиля - 2000», СПб, 2001.

1. Аэродинамическое устройство для транспортных средств, содержащее модуль образования локальных вихрей набегающего потока воздуха, закрепленный неподвижно на передней части транспортного средства, отличающееся тем, что модуль образования локальных вихрей выполнен в виде выступа, закрепленного жестко без зазора одной своей стороной на конструктивной части лобовой поверхности транспортного средства.

2. Аэродинамическое устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль в виде выступа имеет форму плосковыпуклого тела, одна большая сторона которого соединена без зазора с конструкцией лобовой части транспортного средства.

3. Аэродинамическое устройство по п.1, отличающееся тем, что модуль выполнен в виде кольца, одна образующая сторона которого жестко соединена с конструкцией передней части транспортного средства.