Обтекатель для автопоезда Советский патент 1981 года по МПК B62D35/00 B62D37/02 

Изобретение относился к автомобилестроению, а именно к устройствам . для уменьшения аэродинамического сопротивления автопоезда, и может быть использовано для значительного снижения расхода топлива грузовыми транспортными средствами, используемыми для дальних перевозок, поскольку существенное влияние на аэродинам ческое сопротивление транспортных средств типа автофургонов или автопоезда оказывает завихрение воздуха, создающееся между задней панелью каб ны и передней стенкой прицепа при движении транспортного средства. Известны обтекатели для автопоезда, уменьшающие его аэродинамическое сопротивление и содержащее V-образную панель -с вогнутыми стенками, вер тикально укрепленную на передней стенке прицепа. В качестве варианта, выполнения этот обтекатель может состоять из двух панелей, установленных параллельно на одной стенке прицепа, или эти панели могут устанавли ваться на противоположных стенках прицепа и иметь в основном одинаковую конфигурацию. Известный обтекатель способствует образованию направленного завихрения в пространст ве между кабиной и прицепом и, тем самым, способствует снижению аэродинамического сопротивления автопоезда U. Недостатком известного обтекателя является то, что он не снижает лобового сопротивления той части передней стенки прицепа, которая выступает за пределы кабины тягача. Кроме того, создаваемое таким обтекателем направленное завихрение потока обтекаемого воздуха само по себе поглощает энергию встречного потока и тормозит движение прицепа и, тем,самым, автопоезда в целом. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является обтекатель для автопоезда, содержащий направляющий элемент, установленный за кабиной тягача и соединенный с выхлопным патрубком двигателя внутреннего сгорания, в этом обтекателе направляющий элемент выполнен в виде гибкого кожуха, который заполняет пространство между тягачом и прицепом и служит одновременно глушителем шума. Такая конструкция обтекателя уменьшает.лобовое сопротивление и потери мощности, затрачиваемой на преодоление аэродинамического сопротивления при высоких скоростях движения автопоезда 2j . Недостатками такого обтекателя являются:

а)необходимость сохранения герметичности ко.жуха, что при эксплуатации трудновыполнимо;

б)возможность повреждения кожуха при крутых поврротах передними углам полуприцепа; .

в)неудобства, создаваемые кожухо при замене полуприцепа и обслуживани автомобиля, вследствие снижения обзорности;

г)при использовании кожуха одновременно в качестве глушителя шума невозможно создать в нем постоянное давление, которое было бы достаточно для противопоставления давлению встречного потока воздуха при движении автопоезда на высоких скоростях;

д)необходимость применения для кожуха дорогостоящих, плотных, эластичных, очень прочных, коррозионностойких и термостойких материалов.

Цель изобретения - снижение аэродинамического сопротивления автопоезда при одновременном повьлшении эксплуатационной надежности обтекателя ,

Указанная цель достигается тем, что направляющий элемент выполнен в виде повторяющего контур задней панели кабины тягача трубопровода, имеющего ряды отверстий по внутреннему и внешнему периметрам, цри этом отверстия, расположенные по внешнему периметру трубопровода,, снабжены направленными наружу отклоняющими элементами.

Упомянутые отклоняющие элементы выполнены в виде насадок, а указанные отверстия на трубопроводе расположены на нем, по крайней мере, в два ряда.

На фиг. 1 представлен обтекатель для автопоезда, общий вид; на фиг.2 то же, вид сбоку (стрелхгими показано обтекание автопоезда встречньв потоком воздуха); на фиг. 3 - то же, вид сверху-; на фиг. 4 - график, на котором изображены составляющая двух скоростей, скорости набегающего воздуха и скорости струи выхлопных газов из отверстий обтекателя.

Обтекатель представляет собой трубопровод 1, соединенный с выхлопными патрубками -2 двигателя внутреннего сгорания и согнутый по контуру задней панели 3 кабины тягача. По внешнему периметру трубопровода 1 выполнены отверстия 4 с насадками 5, направляющими потоки выхлопных газов. Насадки 5 устанавливаются таким образом, что вектор скорости вытекающи из насадок 5 газов составляет угол 60-90 с вектором скорости набегающего воздушного потока. По внутреннему периметру трубопровода 1 могут

быть выполнены отверстия 6. Отверстия на трубопроводе 1 могут быть выполнены в один, два и более рядов. Общйя площадь всех отверстий должна составлять 0,8-2,0 площади каждого выхлопного патрубка двигателя тягача На трубопроводе 1 установлены клапаны 7, а на выхлопных патрубках б - клапаны 8. Клапаны 7 и 8 установлены таким образом, что при открытом положении клапанов 7 клапаны 8 закрыты, и наоборот. Клапаны 7 и 8 кинематически при помощи осей 9 и 10, рычагов 11 и 12 связаны со штоками 13 и 14 пневмокамеры 15, которая подключена к воздушной магистрали тягача через управляющий трехходовой кран 16.

Обтекатель работает сле дующим образом -(см. фиг. 2-3) .

При выезде за-пределы населенного пункта водитель автопоезда, в данном случае автофургона, открывает управляющий трехходовой кран 16. Сжатый воздух из магистрали тягача подается в пневмокамеру 15. Штоки 13 и 14 передвигаются и поворачивают оси 9 и 1 на четверть оборота. Выхлопные газы поступают в трубопровод 1. Часть газов выбрасывается через отверстия 6 и заполняет пространство между кабиной и фургоном, создавая там некоторое избыточное давление. Другая часть газов выбрасывается через отверстия 4 под углом 60-90 к вектору скорости набегающего потока воздуха, образуя сплошную завесу между кабино автомобиля и фургоном. При сложении векторов скоростей выбрасываемых через отверстия 4 газов и набегающего потока воздуха результирующая составлякйдая векторов направлена на наружную кромку передней стенки фургона автопоезда (см. фиг. 4). Это позволяет избежать образования завихрений в пространстве между кабиной и фургоном. Выброс газов через отверстия 6 в это пространство создает там некоторое избыточное давление, исключая проникновение туда набегающего воздушного потока.

Предлагаемый обтекатель позволяет использовать выхлопные газы для снижения лобового сопротивления автофургона. Обтекатель не сложен в изготовлении и позволяет снизить лобовое сопротивление на 25-30%.

Формула изобретения

Обтекатель для автопоезда, содержащий направляющий элемент, установленный за кабиной тягача и соединенный с выхлопным патрубком двигателя внутреннего сгорания, отличающийся тем, что, с целью снижения аэродинамического сопротивления автопоезда при одновременном повышеНИИ эксплуатационной надежности Обтекателя, направляющий элемент выполнен в виде повторяющего контур задней панели кабины тягача трубопровода, имеющего ряды отверстий по внутреннему и внешнему периметрам, при этом отверстия, расположенные по внешнему периметру трубопровода, снабжены направленными наружу отклоняющими элементами.

,2. Обтекатель по п, 1, от л и чающийся тем, что отклоняющие элементы выполнены в виде насадок.

3. Обтекатель по п. 1,.отличающийся тем, что упомянутые отверстия расположены, по крайн.ей мере, в два ряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент СЗИА 3697120, кл. 296-1, опублик. 1972.

2.Патент США № 3834752,

кл. 296-1, опублик. 1974 (прототнЬ) .

ori