Лобовой обтекатель грузового транспортного средства

Лобовой обтекатель грузового транспортного средства

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик пи856886 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07, 08. 78 (21) 2652743/27-11 (51) M. Кл.

В 62 0 35/00//

В 62 0 37/02 с присоединением заявки Ж (23) Приоритет

Гвеударстеенный комитет

СССР ао делом изобретений и открытий

Опубликовано 23.08.81. Бюллетень .% 31 (53) УДК 629.113.,,011.5:629.113..072.5(088.8) Дата опубликования описания 25.08.81

M. С. Высоцкий, А. Н. Евграфов, Ю. Ю. Беле кий, Е. Ф. Медведев, В. В. Московкин, В. А, Пет шов-,.":

В. В. Писарчик, А. И.. Титович, И. Ф. Демидович и А. В. Родионов

Центральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский автомобильный и автомоторный институт и Минский автомобильный завод (72) Авторы изобретения (71) Заявители (54) ЛОБОВОЙ ОБТЕКАТЕЛЬ ГРУЗОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к транспорт.ным средствам, характеризующимся обтекаемыми формами для уменьшения аэродинамического сопротивления их движению.

Известен щитовой дефлектор, содержащий плоский экран, установленный на крьппе тягача (1).

Недостатком данного дефлектора яв-. ляется отсутствие .у экрана кривизны.

19

Вследствие этого, при ударе воздушного потока об экран образуются обширные зоны отрыва пограничного слоя и турбулизация потока, скользящего по экрану, а также срыв потока с краев

I5 дефлектора. Другим недостатком этого дефлектора является большое собственное аэродинамическое сопротивление, так как площадь экрана велика и размещен он вертикально, вследствие чего резко снижается эффективность снижения аэродинамического сопротивления.

Известен также дефлектоо, содержа щий выпуклый экран, выполненный из изогнутого листа и установленный на крыше кабины тягача перед кузовом.

Кривизна экрана этого дефлектора рассчитана из условия отсутствия срыва пограничного слоя при скольжении воздушного потока по экрану 12 .

Недостатком данного дефлектора является то, что дефлектор и, в частности форма поверхност » его экрана сконструированы для конкретного типоразмера автотранспортных средств. Использование дефлектора в качестве универсального устройства для всей гаммы имеющихся в настоящее:время автомобилей фургонного типа и автопоездов приводит к существенному снижению его эффективности, танк как форма его экрана и конструктивные параметры не позволяют ему быть универсальным.

Установка дефлектора даже на транспортных средствах того типоразмера, для которого он разработан, производится только специалистами фирмы, при

85688 этом необходимо проведение дополнительных экспериментальных исследований, чаед снижает эффективность использования дефлектора и повьппает его эксплуатационную стоимость.

Выполнение сложной лобовой поверхности требует усложненных штампов, что удорожаст данный дефлектор в про. изводстве и приводит к. быстрому износу штампов.

Боковые участки дефлектора выполнены путем сопряжения .поверхностей различной кривизны, что является причиной возникновения неровностей и отрыва пограничного слоя в этих зонах, что снижает эффективность работы де-/ .флектора. Положение центра, из которого строится лобовая поверхность дефлектора, четко не аргументировано и не, закоординировано относительно автомобиля.

Установка дефлектора осуществляется путем крепления его к крьппке тягача> для чего необходимо делать отверстия и усиливать крышу изнутри кабины, так как дефлектор имеет достаточно большую лобовую поверхность и нагрузка на крышу велика. Это также повышает стоимость его использования в эксплуатации, а также снижает прочность и долговечность крьппи кабины тягача.

Наиболее близким к предлагаемому является лобовой обтекатель, содержащий экран в виде сферического сегмента, обращенного выпуклой поверхностью к набегающему воздушному потоку, сионтированный на крыше кабины транспорт.ного средства перед кузовом и закрепленный на ней соединительными элементами $ 3), 40

Однако известный обтекатель имеет ряд недостатков. Обтекатель .:имеет криволинейную поверхность, вершина которой выполнена заподлицо с верхней кромкой передней стенки кузова, что 45 снижает его эффективность, поскольку .в месте сопряжения могут возникнуть завихрения воздуха.

Данный обтекатель может быть использован толъко на автомобилях так называемой монорамной конструкции, когда кузов закреплен неподвижно на раме автомобиля. Использование его на автопоездах седельного типа невозможно. S5

Известный обтекатель имеет сравнительно большой вес, что ухудшает эксплуатационные показатели автомобиля, увеличивая его вес, а также затрудня6 4 ет подъем кабины при ее переднем расположении, так как подъемные пружины рассчитаны на определенный заданный вес кабины. При подъеме кабины, связанном с обслуживанием двигателя, необходимо отсоединять обтекатель от полуприцепа. Это также снижает эксплуатационные показатели обтекателя и автомобиля в целом.

К числу недостатков известного обтекателя следует отнести также его значительную материалоемкость, а также сложность технологии его изготовления, что увеличивает его стоимость.

Цель изобретения — повышение эффективности лобового обтекателя путем снижения аэродинамического сопротивления при движении транспортных средств, имеющих кузова различных

1 ипоразмеров, при одновременном обеспечении угловой регулировки положения экрана.

Поставленная цель достигается тем, что центр сферического сегмента расположен ниже крьппи кузова, а радиус ее составляет 0,4-0,9 диагонали поперечного сечения кузова.

Для обеспечения возможности регулировки положения центра сферы соединительные элементы состоят из стоек и поперечных балок, размещенных на крьппе кабины и шарнирно связанных с экраном, при этом указанные балки жест1 ко прикреплены к водосточному желобу кабины с.возможностью демонтажа, а стойки выполнены телескопически и снабжены фиксаторами.

Для повышения долговечности кабины и обтекателя путем исключения ударной вибрации последнего о крышу кабины между поперечными .балками и крьппей кабины установлены прокладки из упругого материала.

Такое выполнение обтекателя позволяет использовать его на автотранспорт ных средствах различных типоразмеров.

Выполнение крепления обтекателя к кабине транспортного средства позволяет сохранить прочностные свойства крыши кабины и ее долговечность.

На фиг. 1 изображен лобовой обтекатель, общий вид и основные геометрические параметры автопоезда; на фиг. 2 и 3 — принцип построения лобового обтскателя и характер взаимодействия воздушного потока с автопоездом, оборудованным лобовым обтекателем; на фиг. 4 — график зависимости эф6 6 стенки, а применительно к седельному автопоезду необходимо преодолевать зазор между кабиной и полуприцепом.

Для автомобилей фургонного типа и седельных автопоездов величины h, 1, В/2 близки (см. фиг. 1 .и 2), поэтому при скоростях, характерных для автотранспортных средств, наиболее эффективное снижение аэродинамического сопротивления получается при использовании.лобового обтекателя со сфери" ческим выпуклым экраном.

В предлагаемом лобовом обтекателе радиус сферы находится в пределах

R = 0,4-0,9Д, в зависимости от типоразмеров автотранспортных средств, где Д вЂ” диагональ поперечного сечения кузова.

Центр сферы лежит на передней стенке кузова, ниже крыши кузова (см. фиг. 2).

На фиг. 4 показана зависимость эффективности лобового обтекателя от радиуса сферы. По оси ординат отложена величина относитель.юго снижения коэффициента сопротивления воздуха, характеризующая уменьшение аэродинамического сопротивлени>, транспортного средства. Точкой А на оси ординат отмечено снижение аэродинамиче кого сопротивления, достигаемое за счет использования плоского щитового дефлектора одинаковых со сферическими . лобовыми обтекателями габаритных размеров на транспортных средствах одного и того же типоразмера.

Использование лобового обтекателя со сферической выпуклой поверхностью экрана, отношение радиуса которой к диагонали поперечного сечения кузова составляет 0,4-0,9 с центром сферы, 5. 85688 фективности работы лобового обтекателя от величины радиуса сферы; на фиг. 5 — лобовой обтекатель, вид сбоку; на .фиг. 6 — то же, вид сзади.; на фиг. 7 — то же, вид сверФу; на фиг. 8 — узел 1 на фиг. 5; на фиг.9узел II на фиг; 5; на фиг. 10 — узел

1П на фиг. 5; на фиг. 11 — узел IV на фиг. 6.

Лобовой обтекатель транспортного 10 средства содержит экран 1 в виде сферического сегмента, отраженного выпуклой поверхностью к набегающему воздушному потоку,. установленный на крыше 2 кабины 3 пЕред кузовом 4 транс" 15 портного .средства. Он закреплен посредством стоек 5 и 6, входящих друг в друга и соединяющихся с экраном 1„ между собой и с балками 7 посредством пальцев 8 и 9, болтов 10 и гаек 11. 20

Экран 1 крепится нижней своей частью к балке 7 посредством пальцев 12. Балки 7 установлены поперек кабины 3.

Под балками 7 проложены ленты 13 ,(в целях сохранности крьппки кабины):, 25

4s пористой резины. Балки 7 крепятся к водосточному желобу 14 кабины 3 посредством (элементов крепления) скоб 15, болтов 16, гаек и шайб .17 и 18. 30

Кроме .того, на фиг, 2 и 3 стрелками 19 показан встречный поток воздуха, стрелками 20 — его обтекание кузова (фургона) в результате взаимодействия с экраном 1..

Установка лобового обтекателя .в рабочее положение производится следующим образом.

На крьппу 2 кабины.3 укладываются балки ? с подложенными под них рези40 новыми лентами 13, после чего балки 7 крепятся к водосточному желобу 14 кабины 3 элементами 15-18 крепления. Затем на балки 7 устанавливают экран . Нижняя часть экрана устанавливается

45 с помощью пальцев 12 на передней балке 7. Далее трубчатые стойки 5 закрепляются на верхней части экрана 1 посредством пальцев 8 и вставляются в трубчатые стойки 6. Стойки 5 и 6 имеют ряд отверстий и соединяются между собой посредством болтов 10 и .гаек 11. После чего стойки 6 устанав. ливаются с помощью пальцев 9 на зад. 55 ней балке 7.

Для складывания лобового обтекателя в рабочее положение отвинчиваются гайки 11, стойки 5 вынимаются из.. стоек 6, после этого экран 1 опускается, а стоь".ки 5 и 6 убираются под него.

Лобовой обтекатель транспортного средства работает следующим образом.

Встречный поток воздуха 19, двигаясь над кабиной 3, ударяется в экран 1. Сферическая поверхность экрана .обеспечивает равномерное и эффективное отбрасывание встречного потока воздуха 19 на крьппу и боковые стенки кузова 4.

Для снижения аэродинамического сопротивления автомобиля — фургона или седельнога автопоезда за счет лобового обтекателя необходимо направ.,ятъ встречнйй поток воздуха, идущий вьппе кабины, на крышу кузо"а, ei"о боковые

85688

25 лежащим на передней стенке кузова (фургон@), позволяет за счет сущестВенного повышения эффективности рабо1 ты обтекателя снизить аэродинамическое сопротивление автопоезда на ЗОЖ и значительно. повысить его топливную экономичность.

Таким образом, благодаря своей форме предлагаемый лобовой обтекатель наиболее эффективен в.эксплуатации.

Он универсален и может быть использован на грузовых автотранспортных средствах всех типоразмеров. Конструкция крепления лобового обтекателя на транспортном средстве не нарушает прочностные качества кабины и обеспечивает ее долговечность. При этом стоимость предлагаемого лобового обтекателя существенно ниже, так как он, имея сферическую поверхность, более технологичен в изготовлении и менее материалоемок.

Формула изобретения

1. Лобовой обтекатель грузового транспортного средства, преимущественно автопоезда, содержащий экран в виде сферического сегмента, абра- Зп щенного выпуклой поверхностью к набегающему воздушному потоку, смонтированный на крыше кабины транспортного средства перед кузовом и закреплен6 8 ный на ней соединительными элементами, отличающийся тем, что, с целью повьппения его эффективности путем снижения аэродинамического сопротивления при движении транспортных средств, имеющих кузова различных типоразмеров и обеспечения угловой регулировки положения экрана, центр сферы упомянутого сегмента расположен ниже крьппи кузова, а радиус ее составляет

0,4-0,9 диагонали поперечного сечения кузова.

2. Обтекатель по п. 1, о т л и ч а-. ю шийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулировки положения центра, сферы, соединительные элементы состоят из стоек и поперечных балок, размещенных на крьппе кабины и шарнирно связанных с экраном, при этом указанные балки жестко прикреплены к водосточному желобу кабины с возможностью демонтажа, а стойки выполнены телескопическими и снабжены фиксаторами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ф 3822910, кл.296-1, опублик. 1974.

2. Патент США 11- 4056279, кл,296-1

S опублик. 1977.

3. Заявка Франции Ф 2331472, кл.. В 62 0 35/ОО, опублик. 1977 (прототип) .

856886 гЯ авиа.5

Фиг.о

7б

Фиест

Qua.1!

Составитель Л. Смольская

Р дактоо В Иванова Техоед М.Голинка Корректор М. Шароши

Заказ 7097/25 Тираж 699 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035 Москва, Ж-35 Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4