BE1020424A5 - Voertuig. - Google Patents

Voertuig. Download PDF

Info

Publication number
BE1020424A5
BE1020424A5 BE2011/0586A BE201100586A BE1020424A5 BE 1020424 A5 BE1020424 A5 BE 1020424A5 BE 2011/0586 A BE2011/0586 A BE 2011/0586A BE 201100586 A BE201100586 A BE 201100586A BE 1020424 A5 BE1020424 A5 BE 1020424A5
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
vehicle
channel
inlet
outlet
car
Prior art date
Application number
BE2011/0586A
Other languages
English (en)
Inventor
Wouter Renaat Joel Remmerie
Original Assignee
Voxdale Bvba
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voxdale Bvba filed Critical Voxdale Bvba
Priority to BE2011/0586A priority Critical patent/BE1020424A5/nl
Priority to PCT/BE2012/000045 priority patent/WO2013049900A1/en
Priority to EP12795321.4A priority patent/EP2763887B1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1020424A5 publication Critical patent/BE1020424A5/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D35/00Vehicle bodies characterised by streamlining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D35/00Vehicle bodies characterised by streamlining
    • B62D35/02Streamlining the undersurfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D37/00Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements
    • B62D37/02Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by aerodynamic means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/82Elements for improving aerodynamics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/88Optimized components or subsystems, e.g. lighting, actively controlled glasses

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

Voertuig
De uitvinding betreft een voertuig dat ontworpen is om een hoge bochtensnelheid mogelijk te maken.
Reeds lange tijd is men op zoek naar oplossingen om de zijdelingse krachten bij het nemen van bochten op te vangen, met name van voertuigen op hoge snelheden . Een eerste manier is neerwaartse kracht (downforce) creëren om meer druk uit te oefenen op de ondergrond. De banden zullen door de neerwaartse druk een hogere contactdruk op de ondergrond ondervinden, waardoor grotere schuifkrachten opgevangen kunnen worden. Een dergelijke oplossing is beschreven in EP0467523.
Een nadeel van het genereren van neerwaartse kracht is dat de belasting op aandrijfonderdelen zoals assen, banden, lagers, vering, ophanging en dergelijke hoger is. Hierdoor moeten deze onderdelen zwaarder gebouwd worden, om weerstand te kunnen bieden aan de hogere belasting, hetgeen negatief is voor het totale gewicht van het voertuig. Verder zorgt de hogere belasting voor een snellere slijtage van de onderdelen, hetgeen negatief is voor onderhoudskosten en be t rouwbaarhe id.
Deze problemen worden in de stand van de techniek herkend, en verschillende oplossingen zijn bedacht die beschreven zijn in US2976077, DE2838998, WO2009/129632, US3512825, GB713277 en GB2270658. Elk van deze documenten beschrijft hoe aan de buitenzijde van de carrosserie van het voertuig vleugelelementen aangebracht worden. Door deze vleugelelementen te bedienen, kan een laterale kracht gegenereerd worden op het voertuig. Deze laterale kracht, die door de vleugelelementen gegenereerd wordt, moet bij het nemen van een bocht niet meer door de banden opgevangen worden. Hierdoor kan de bochtensnelheid verhoogd worden terwijl de belasting op de banden, en consequent op de aandrijfonderdelen, verlaagd wordt.
Om veiligheidsredenen is het plaatsen van vleugelelementen aan de buitenzijde van de carrosserie veelal ontoelaatbaar, waardoor deze oplossingen in de praktijk niet kunnen toegepast worden.
Een verdere oplossing om hogere bochtensnelheden mogelijk te maken is beschreven in AT406140. Dit document beschrijft hoe de luchtstroom onder een auto kan begeleid en versneld worden om meer neerwaartse druk en daarmee stabiliteit te bekomen. Dit gebeurt door wanden van een kanaal te plooien en zodoende het kanaal van vorm te veranderen.
Een nadeel van deze oplossing is de mechanische complexiteit die nodig is om de wanden te plooien en krachten die op de wanden aangrijpen op te vangen. Deze mechanische complexiteit maakt deze oplossing duur en weinig betrouwbaar.
Het is een doel van de uitvinding een carrosserie voor een voertuig te voorzien die hoge bochtensnelheden toelaat.
Hiertoe is een voertuig met een carrosserie voorzien, waarbij in de carrosserie een kanaal gevormd is dat zich uitstrekt vanaf een inlaat tot aan een uitlaat, waarbij ten minste één stuurelement beweegbaar aangebracht is in genoemd kanaal om een luchtstroom die doorheen het kanaal stroomt te dwingen om asymmetrisch doorheen het kanaal te stromen, teneinde zo een zijdelingse kracht op het voertuig te genereren. Het laten stromen van een luchtstroom doorheen een kanaal verhoogt sterk de controleerbaarheid van deze luchtstroom. Door deze luchtstroom van richting te doen veranderen, ontstaat een globaal asymmetrisch stromingspatroon dat een zijdelingse kracht op het voertuig genereert. Deze zijdelingse kracht kan gestuurd worden door de beweegbaarheid van het stuurelement. De zijdelingse kracht kan aangewend worden om ten minste een gedeelte van middelpuntvliedende krachten ten gevolge van het nemen van een bocht tegen te werken. Hierdoor kan een hogere bochtensnelheid gehaald worden door het voertuig.
Bij voorkeur is de inlaat gevormd door ten minste één opening ter plaatse van de voorzijde van de carrosserie, meer bij voorkeur in de voorzijde van de carrosserie. Door het plaatsen van de inlaat aan de voorzijde zal, als gevolg van een voorwaartse beweging van het voertuig, een luchtstroom gaan stromen doorheen het kanaal. Deze luchtstroom kan door het stuurelement gedwongen worden asymmetrisch doorheen het kanaal te stromen, waardoor de zijdelingse kracht ontstaat.
Bij voorkeur is het kanaal vertakt, waarbij de uitlaat gevormd is door twee uitlaatopeningen in tegenoverliggende zijkanten van de carrosserie, waarbij de luchtstroom gedwongen wordt om meer doorheen één van de twee uitlaatopeningen dan door de ander van de twee uitlaatopeningen te stromen. De luchtstroom gaat de carrosserie uit aan de zijkant van de carrosserie. Doordat de luchtstroom een bocht maakt van de inlaatopening die aan de voorzijde zit naar de uitlaatopeningen die aan de zijwanden zitten, wordt een zijwaartse kracht gegenereerd. Verder gaat de lucht die uit de zijkant stroomt de luchtstroom rond de wagen aan die zijde van de wagen beïnvloeden, waardoor de lucht aangrenzend aan die zijde sneller of trager gaat stromen. Het veranderen van de snelheid van de lucht geeft volgens de wet van Bernoulli een verandering in druk. Aan die zijde van de wagen gaat een kracht op de buitenzijde van de carrosserie aangrijpen waardoor een laterale kracht ontstaat.
Bij voorkeur is het stuurelement ter plaatse van een vertakking in het kanaal aangebracht. Bij een vertakking kan een stuurelement aangebracht worden om de luchtstroom evenredig te verdelen tussen twee takken, of om de luchtstroom meer of integraal richting de ene of andere tak te sturen. Het plaatsen van het stuurelement ter plaatse van de vertakking, laat een eenvoudige mechanische aansturing met hoge precisie toe.
Bij voorkeur wordt het kanaal aan weerszijden daarvan door opstaande wanden begrensd. Bij voorkeur is het kanaal onderaan open. Een open kanaal met opstaande wanden is eenvoudig onderaan de carrosserie te voorzien. Via een dergelijke opbouw kunnen zelfs bestaande voertuigen voorzien worden van een aerodynamische carrosserie volgens de uitvinding.
Bij voorkeur is het kanaal vlaksymmetrisch gevormd ten opzichte van een vlak dat evenwijdig loopt met de rijrichting van het voertuig, en zich vertikaal uitstrekt doorheen het centrum van het voertuig. Door het kanaal symmetrisch te vormen, wordt in neutrale positie van het stuurelement aan weerszijden van het voertuig een gelijke laterale en neerwaartse druk gegenereerd, waardoor een stabiele en voorspelbare voortbeweging mogelijk is. Een symmetrisch kanaal heeft als verder voordeel dat naast zijwaartse krachten ook een remkracht kan opgewekt worden door het kanaal symmetrisch af te sluiten en zo de luchtstroom op een symmetrische wijze te verstoren. Hierdoor kan het voertuig minder gestroomlijnd voortbewegen en zal daardoor een hogere luchtweerstand ondervinden (de zogenaamde air-brake).
Bij voorkeur is het stuurelement draaibaar rond een hoofdzakelijk verticale as gemonteerd. Het stuurelement kan aangestuurd worden door het draaien rondom de verticale as. Een dergelijke aansturing is gemakkelijk te realiseren.
Bij voorkeur bevat de uitlaat ten minste één opening ter plaatse van de achterkant van het voertuig en bevat de inlaat twee inlaatopeningen in tegenoverliggende zijkanten van de carrosserie. Deze openingen laten een sturing van de luchtstroom doorheen het kanaal toe meer aan de achterzijde van het voertuig. Hierdoor kan een preciezere sturing bekomen worden.
Bij voorkeur zijn de uitlaatopeningen ter plaatse van de zijkant en de inlaatopeningen ter plaatse van de zijkant zodanig ten opzichte van elkaar geplaatst dat een ongestuurde luchtstroom ten minste gedeeltelijk uit de uitlaatopening en vervolgens in de inlaatopening stroomt. Met ongestuurde luchtstroom wordt bedoeld een luchtstroom die stroomt wanneer geen van de stuurelementen verhindert dat lucht in of uit een tak van het kanaal stroomt, en / of in neutrale positie van de stuurelementen. Een dergelijke verbinding tussen uitlaat en inlaat toont in simulaties en tests een hoge aerodynamische stabiliteit en regelbaarheid met zich mee te brengen. Door lucht die uit de uitlaat komt terug in een inlaat te laten stromen, komt deze lucht niet finaal aan de buitenzijde van de carrosserie terecht, en zal deze lucht de luchtstroom aan de buitenzijde van de carrosserie niet noemenswaardig beïnvloeden.
Bij voorkeur bevatten de inlaatopeningen ter plaatse van de zijkant elk een verder stuurelement die de inlaatopening ten minste gedeeltelijk kan afsluiten. Hiermee kan lucht verhinderd worden van doorheen het kanaal te stromen en daarmee gedwongen worden om langsheen de carrosserie te stromen. Door langs de carrosserie te stromen wordt een kracht op de carrosserie bekomen, die wijzigt wanneer de stroming langs de carrosserie wijzigt. Met de verdere stuurelementen kan dus een kracht die op de carrosserie inwerkt beïnvloed worden.
Bij voorkeur bevinden de openingen in de zijkant zich in een centrale zone van het voertuig, meer bij voorkeur ter hoogte van het zwaartepunt van het voertuig. Door een luchtstroom aan de zijwand in een centrale zone van het voertuig te laten uitstromen, zal de zijwaartse kracht ten gevolge van de uitstroom geen noemenswaardige momentkracht op het voertuig uitoefenen. Dit verhoogt de stabiliteit van het voertuig.
Bij voorkeur strekt het kanaal zich, van de voorzijde naar de achterzijde van het voertuig beschouwd, hoofdzakelijk opwaarts uit om naast een zijdelingse kracht eveneens een neerwaartse kracht te genereren. Door de luchtstroom naar boven, opwaarts, te dwingen, wordt een neerwaartse kracht op de carrosserie uitgeoefend. Deze neerwaartse kracht zorgt voor extra stabiliteit van het voertuig door de contactdruk op de ondergrond te vergroten. Het creëren van een neerwaartse kracht heeft volgens de uitvinding niet de eerste voorkeur om bochtensnelheden te verhogen, om redenen die hierboven toegelicht zijn. Echter zijdelingse krachten (opgewekt volgens de uitvinding) kunnen wel gecombineerd worden met extra neerwaartse krachten om een geheel te krijgen dat een nog hogere bochtensnelheid mogelijk maakt. Daarbij wordt een deel van de middelpuntvliedende kracht (bij het nemen van een bocht) door de zijwaartse krachten tegengewerkt en een deel door de wrijving ten gevolge van de contactdruk van de banden op de ondergrond opgevangen, welke contactdruk hoger is door de gegenereerde neerwaartse druk.
Bij voorkeur is het voertuig een landvoertuig, meer bij voorkeur een auto. Als alternatief is het voertuig bijvoorbeeld een vaartuig.
De uitvinding zal nu nader worden beschreven aan de hand van een in de tekening weergegeven uitvoeringsvoorbeeld.
In de tekening laat: figuur 1 een voertuig met carrosserie zien volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; figuur 2 een doorsnede zien van het voertuig, waarbij de stuurelementen neutraal staan; figuur 3 een doorsnede zien van het voertuig waarbij een voorste stuurelement verdraaid staat; figuur 4 een doorsnede zien van het voertuig waarbij een stuurelement aan de zijkant verdraaid staat; figuur 5 een doorsnede zien van het voertuig waarbij een achterste stuurelement verdraaid staat; figuur 6 een doorsnede zien van een vereenvoudigde uitvoeringsvorm van de uitvinding; en figuur 7 een doorsnede zien van een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding.
In de tekening is aan eenzelfde of analoog element eenzelfde verwijzingscijfer toegekend.
Figuur 1 toont een auto 1 met een carrosserie 2, die de buitenoppervlakken van de auto vormen. De details van de uitvinding en de principes die daarin werken, zullen in de verdere beschrijving uitgelegd worden aan de hand van deze auto 1. Het zal voor de vakman echter duidelijk zijn dat deze details en principes eveneens toepasbaar zijn op elk van volgende (niet uitputtende opsomming): vrachtwagen, motor, vaartuig, vliegtuig, trein en autobus. In het bijzonder zal de uitvinding toepasbaar zijn op voertuigen die voorzien zijn om een snelheid te behalen hoger dan 50 km/u, bij voorkeur hoger dan 100 km/u, meer bij voorkeur hoger dan 150 km/u, meest bij voorkeur hoger dan 200 km/u.
De auto 1 vertoont aan de voorzijde een inlaatopening 3 waar lucht een kanaal kan binnenstromen. De inlaatopening is bij voorkeur gevormd als één centrale opening 3 in een opstaand voorste gedeelte van de carrosserie, zoals weergegeven in figuur 1. Echter de inlaatopening kan meerdere openingen bevatten die verspreid zijn ter plaatse van de voorzijde de carrosserie (niet weergegeven). Zo zouden aan de voorste wielkasten inlaatopeningen voorzien kunnen worden. De inlaatopening of inlaatopeningen zijn bij voorkeur symmetrisch gevormd ten opzichte van een vlak dat zich vertikaal en in de rijrichting van de auto uitstrekt en dat door het meetkundige middelpunt van de auto loopt, verder in de beschrijving het symmetrievlak genoemd.
Aan weerszijden van de auto 1 is een uitlaatopening 4, 5 gevormd in de zijwand van de carrosserie. De uitlaatopening 4, 5 is via een kanaal 10 verbonden met de inlaatopening 3 zodat een luchtstroom vanaf de inlaatopening 3 doorheen het kanaal tot aan de uitlaatopening 4, 5 kan stromen. De uitlaatopening 4, 5. is in de zijwand geplaatst in een centrale zone van het voertuig, bij voorkeur tussen de voorste en de achterste wielkasten van het voertuig.
Verder is aan weerszijden van de auto 1, ter hoogte van en in de rijrichting achter de uitlaatopening 4, 5 een verdere inlaatopening 6, 7 gevormd. Deze inlaatopeningen 6 en 7 zijn zo gepositioneerd ten opzichte van de uitlaatopeningen 4 en 5 dat een luchtstroom, wanneer deze niet door een stuurelement afgebogen wordt, vanuit de uitlaatopening 4, 5 ten minste gedeeltelijk maar bij voorkeur nagenoeg volledig aan de inlaatopening 6, 7 instroomt.
Aan de achterzijde van de auto 1 is een uitlaatopening 8 voorzien. Deze uitlaatopening 8 kan gevormd worden zodat deze uitloopt op een diffusor (niet weergegeven), die centraal achteraan ter hoogte van de onderzijde van de auto gevormd is. De uitlaatopening 8 kan, zoals weergegeven in figuur 1, meer aan de bovenzijde van de auto, ter plaatse van de achterkant, gevormd zijn. In de tekeningen zijn ter plaatse van de achterkant twee uitlaatopeningen 8 voorzien. De uitlaatopening 8 is via een kanaal 10 verbonden met een inlaat, bij voorkeur met de inlaatopeningen 6, 7 die zich aan de zijkant van de auto bevinden.
Figuur 2 toont een principetekening van een auto in doorsnede. De principetekening toont de inlaatopening 3 aan de voorzijde van de auto, welke inlaatopening 3 verbonden is via het kanaal 10 met de uitlaatopeningen 4 en 5 in de zijwand van de auto. Het kanaal 10 strekt zich verder uit vanaf de inlaatopeningen 6 en 7 naar de uitlaatopening 8 aan de achterzijde van de auto. Figuur 2 toont verder een symmetrielijn 9 die zich in de rijrichting uitstrekt en die in het symmetrievlak valt.
Wanneer de auto voorwaarts beweegt met een gegeven snelheid, wordt een relatieve beweging tussen de auto en de omgevende lucht gecreëerd met een snelheid die even groot is als de gegeven voorwaartse snelheid. De voorwaartse beweging van de auto gaat er voor zorgen dat, de auto als referentiepunt beschouwd, een luchtstroom rond de auto zal stromen en doorheen het kanaal 10 zal stromen. De luchtstroom doorheen het kanaal 10 is in de figuren aangeduid met nummer 11 en 12.
Het kanaal 10 is in de figuren 2-5 vlak weergegeven om de effecten van de luchtstroom in de dwarsrichting van de auto te beschrijven. Het zal duidelijk zijn dat deze vlakke weergave geenszins een beperking vormt, en dat het kanaal 10, van de voorkant naar de achterkant van de auto beschouwd, opwaarts kan verlopen om zo een neerwaartse kracht (downforce) op de auto te creëren.
Het kanaal 10 is afgebakend door opstaande zijwanden, in de figuren met een stippellijn weergegeven. Volgens een eerste uitvoeringsvorm is het kanaal 10 onderaan open. Deze eerste uitvoeringsvorm is geschikt om toe te passen op bestaande ontwerpen van voertuigen. Volgens een tweede uitvoeringsvorm is het kanaal onderaan gesloten en daarmee volledig ingewerkt in de carrosserie van het voertuig om zich doorheen de carrosserie uit te strekken van inlaat naar uitlaat. Volgens een derde uitvoeringsvorm is het kanaal bovenaan open. Deze derde uitvoeringsvorm kan zijn toepassing vinden in voertuigen die speciaal voor snelheidswedstrijden ontworpen zijn.
Het kanaal 10 is gevormd als een vertakt kanaal dat van een centrale tak die vanaf de voorste inlaatopening 3 en in de rijrichting verloopt, opgesplitst wordt naar twee takken die zich elk richting een zijkant van de auto uitstrekken. De vertakking is in een centrale gedeelte van de auto gevormd. Bij voorkeur is de vertakking in een zone tussen de voorste wielkasten gevormd. Het kanaal 10 buigt zich bij voorkeur aan weerszijden rond een cockpit van de auto om achter de cockpit weer samen te buigen.
In het kanaal 10 zijn stuurelementen aangebracht. De figuren tonen een stuurelement 13 centraal geplaatst in het kanaal 10, twee stuurelementen 14 en 15 gepositioneerd ter plaatse van de inlaatopeningen 6 en 7 in de zijkant van de auto, en twee stuurelementen 16 en 17 gepositioneerd ter plaatse van de uitlaatopening 8 aan de achterzijde van de auto.
De stuurelementen zijn bij voorkeur gevormd als kleppen die een aerodynamische vorm hebben om minimale turbulenties te veroorzaken. De kleppen strekken zich hoofdzakelijk vertikaal uit en zijn rondom een hoofdzakelijk verticale as draaibaar om zo een luchtstroom in het horizontale vlak te kunnen afbuigen.
Het centrale stuurelement 13 is gevormd als verdeelklep ter plaatse van een vertakking in het kanaal 10. Dit stuurelement 13 is voorzien om de luchtstroom, komende van de centrale opening 3, te verdelen richting de uitlaatopeningen 4 en 5. Hierbij kan het stuurelement 13 de luchtstroom dwingen om meer of helemaal richting één van de twee uitlaatopeningen 4 en 5 te stromen. Het effect hiervan wordt uitgelegd aan de hand van figuur 3, waarin het centrale stuurelement 13 verdraaid is rondom zijn verticale as om meer lucht naar de uitlaatopening 4 in de linkerzijde van de auto te laten stromen.
Doordat de luchtstroom niet symmetrisch botst met het stuurelement 13, maar meer tegen één zijde van het stuurelement 13 botst, ondervindt het stuurelement een kracht F1. Deze kracht F1 bevat een component in de rijrichting die de voortbeweging van de auto tegenwerkt, en bevat een component in dwarse richting die de auto naar rechts duwt.
Verder zal de luchtstroom uitstromen aan de linkerzijde van de auto doorheen de uitlaatopening 4, waardoor een stuwkracht F2 ontstaat ter plaatse van de uitlaat. Deze stuwkracht F2 ligt in lijn met de uitstroomrichting en zal daarom een component hebben in de richting van voortbeweging, en zal een component hebben in dwarse richting die de auto naar rechts duwt. De stuwkracht zal theoretisch aangrijpen aan de uitstroomopening, en zal praktisch aangrijpen aan het vlak in het voertuig dat in het verlengde ligt van de uitstroomopening, zijnde de cockpitwand en het stuurelement.
Doordat een grotere hoeveelheid lucht uit de uitlaatopening 4 stroomt, zal slechts een gedeelte van deze lucht aan de inlaatopening 6 instromen. Een overige gedeelte zal via de buitenzijde van de carrosserie langsheen de achterzijde van de auto stromen (zie stroomlijn 20). Deze uitstromende lucht beïnvloedt de laminaire luchtstroom die rondom de auto vloeit zodat de luchtsnelheid aangrenzend aan de linker- en achterzijde van de carrosserie trager wordt. Dit effect is via windtunnelsimulaties opgemerkt. Aan de rechterzijde van de auto stroomt de lucht ongehinderd. Hierdoor is een snelheidsverschil tussen de luchtstroom aan de linkerzijde en de luchtstroom aan de rechterzijde van de auto, ten minste aan het achterste gedeelte van de auto. Volgens de wet van Bernoulli, zal een drukverschil optreden waarbij de plaats waar de lucht sneller stroomt een lagere druk vertoont dan de plaats waar de lucht trager stroomt. In figuur 3 stroomt de lucht aan de linkerzijde trager dan de lucht aan de rechterzijde. Ten gevolge van dit snelheidsverschil zal een kracht F3 optreden die een dwarskracht is die de auto naar rechts duwt.
De krachten Fl, F2 en F3 hebben allemaal ten minste een component in de dwarsrichting, meer bepaald een component die de auto naar rechts duwt. Een dergelijke stand van het centrale stuurelement zou, bij een bocht van de auto naar rechts, ten minste een gedeelte van de middelpuntvliedende kracht tegenwerken. Hierdoor zullen de banden minder middelpuntvliedende krachten moeten tegenwerken, hetgeen slijtage en bochtensnelheid ten goede komt.
Twee stuurelementen 14 en 15, gepositioneerd ter plaatse van de inlaatopeningen 6 en 7 in de zijkant van de auto, zijn gevormd als afsluitklep om deze inlaatopeningen geheel of gedeeltelijk af te sluiten. Figuur 4 toont de effecten van het sluiten van één van de twee inlaatopeningen, en toont de luchtstroom wanneer inlaatopening 6 aan de linkerzijde van het voertuig afgesloten is en inlaatopening 7 aan de rechterzijde van het voertuig open is.
Doordat inlaatopening 6 afgesloten is, kan de lucht die uit de uitlaatopening 4 komt niet in de inlaatopening 6 stromen. Hierdoor wordt deze lucht gedwongen aan de buitenzijde van de carrosserie langs de auto te stromen. Dit gaat de luchtstroom die rond de auto stroomt verstoren, waardoor deze luchtstroom gaat vertragen. Dit effect is in windtunnelsimulaties geobserveerd. Analoog aan de kracht F3, beschreven aan de hand van figuur 3, zal een kracht F4 ontstaan die de auto naar rechts duwt.
Figuur 5 toont hoe een stuurelement 16, gepositioneerd ter plaatse van de uitlaatopening 8 aan de achterzijde van de auto, aangestuurd wordt en wat het effect daarvan is. Stuurelement 16 fungeert als het richtingsroer van een vliegtuig. Op het stuurelement 16 komt een kracht F5 in tegenovergestelde richting als de richting waarnaar de luchtstroom wordt afgebogen. In figuur 5 wordt de luchtstoom afgebogen naar de rechterkant van de auto, waardoor op het stuurelement een kracht F5 staat die de auto naar de 1inkerkant duwt.
De krachten Fl, F2, F3, F4 en F5 zullen, naast een dwarskracht op de auto uit te oefenen, ook een momentkracht op de auto uitoefenen wanneer de krachtvector niet doorheen het zwaartepunt van de auto gaat. Hoewel de krachten die ontstaan door het bedienen van de verschillende stuurelementen in hoofdzakelijk dezelfde richting kunnen liggen, zal, door de plaats waar de krachten aangrijpen, de momentrichting verschillen. Zo zullen krachten Fl en F2 een momentkracht in de rechtsdraaiende richting veroorzaken. F3 en F4 zullen dan weer een linksdraaiende momentkracht veroorzaken. Wanneer de krachten Fl, F2, F3 en F4 samen aangrijpen, zou een momentkracht op de auto geminimaliseerd kunnen worden, hetgeen de stabiliteit ten goede komt. De krachten Fl, F2, F3, F4 en F5 zouden ook opzettelijk zo gekozen kunnen worden om een momentkracht te leveren die ten gunste staat van het gewenste rijgedrag van de wagen, bijvoorbeeld het opzettelijk driften of licht overstuur bij het insturen van de bocht.
Door het bedienen van de stuurelementen kunnen zowel zijdelingse kracht als een momentkracht in grootte en in richting gestuurd worden, wat een enorme ontwerpvrijheid oplevert. Deze vrijheid wordt bij voorkeur bekomen door het voorzien van ten minste twee stuurelementen gepositioneerd op verschillende locaties in het kanaal. Hierbij is het ene stuurelement bij voorkeur gepositioneerd aan een andere zijde van het zwaartepunt van de auto, dan het andere stuurelement.
Figuur 6 toont een auto met carrosserie waarin zich een kanaal 10 uitstrekt van een inlaatopening 30 in de voorzijde van de carrosserie tot een uitlaatopening 31 in de achterzijde van de carrosserie. In het kanaal is een eerste stuurelement 32 draaibaar gemonteerd om de luchtstroom in het kanaal 10 af te buigen. Een verder stuurelement 33 is gemonteerd in een achterste gedeelte van het kanaal 10 om de luchtstroom in het kanaal af te buigen. Een uitvoeringsvorm waarbij slechts één stuurelement 32 of 33 in het kanaal 10 gemonteerd is, geeft eveneens mogelijkheden om een dwarskracht op het voertuig te genereren, en valt daarmee eveneens onder de uitvinding.
Figuur 7 toont een auto met carrosserie waarin zich een vertakt kanaal 10 uitstrekt van een inlaatopening 40 in de voorzijde van de carrosserie tot twee uitlaatopeningen 41 en 42 elk aangebracht ter plaatse van de achterzijde van de carrosserie. Een stuurelement 43 is voorzien ter plaatse van de vertakking van het kanaal 10 om de lucht te dwingen om meer of geheel doorheen één van de twee takken te stromen. Hierdoor wordt een dwarskracht op het voertuig gegenereerd.
Het zal uit bovenstaande beschrijving duidelijk zijn dat verschillende combinaties kunnen gemaakt worden van inlaatopeningen met uitlaatopeningen, van vertakkingen en van stuurelementen op verschillende plaatsen in het kanaal. Deze vrijheid in het maken van combinaties, geeft de vakman de mogelijkheid om de krachtenwerking op een voertuig aan te passen aan de specifieke behoeften en doelstellingen van dat voertuig. De uitvinding wordt daarom niet beperkt tot een specifieke vorm van kanaal, plaatsing van inlaat of uitlaat, of positie van stuurelement.

Claims (17)

1. Voertuig met een carrosserie, waarbij in de carrosserie een kanaal gevormd is dat zich uitstrekt vanaf een inlaat tot aan een uitlaat, waarbij ten minste één stuurelement beweegbaar aangebracht is in genoemd kanaal, en ingericht is om een luchtstroom die doorheen het kanaal stroomt te dwingen om asymmetrisch doorheen het kanaal te stromen, teneinde zo een zijdelingse kracht op het voertuig te genereren, waarbij het kanaal vertakt is, waarbij de uitlaat twee uitlaatopeningen bevat, waarbij' het stuurelement voorzien is om de luchtstroom te dwingen om meer doorheen één van de twee uitlaatopeningen dan door de ander van de twee uitlaatopeningen te stromen.
2. Voertuig volgens conclusie 1, met een voopkant, waarbij de inlaat ten minste één opening ter plaatse van de voorkant bevat, bij voorkeur in een voorzijde van de carrosserie.
3. Voertuig volgens conclusie 1 of 2, waarbij de twee uitlaatopeningen in tegenoverliggende zijkanten van de carrosserie aangebracht zijn.
4. Voertuig volgens één van de voorgaande ·. < conclusies, waarbij het stuurelement ter plaatse van een vertakking in het kanaal aangebracht is.
5. Voertuig volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het kanaal aan weerszijden daarvan door opstaande wanden begrensd is.
6. Voertuig volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het kanaal onderaan open is.
7. Voertuig . volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het kanaal hoofdzakelijk vlaksymmetrisch gevormd is ten opzichte van een vlak dat evenwijdig loopt met de rijrichting van het voertuig, en zich vertikaal uitstrekt doorheen het centrum van het voertuig.
8. Voertuig volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het stuurelement draaibaar, rond een hoofdzakelijk verticale as gemonteerd is.
9. Voertuig volgens ' één van de voorgaande conclusies, met een achterkant, waarbij de uitlaat ten minste één opening ter plaatse van de achterkant bevat.
10. Voertuig volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de inlaat twee inlaatopeningen in tegenoverliggende zijkanten van de carrosserie bevat.
11. Voertuig volgens conclusie 3 en conclusie 10, waarbij de uitlaatopeningen ter plaatse van de zijkant en de inlaatopeningen ter plaatse van de zijkant zodanig ten opzichte van elkaar geplaatst zijn dat een ongestuurde luchtstroom ten minste gedeeltelijk, uit de uitlaatopening en vervolgens in de inlaatopening stroomt.
12. Voertuig volgens conclusie 10 of 11, waarbij •de inlaatopeningen ter plaatse van de zijkant elk een verder •stuurelement bevatten die de inlaatopeningen ten minste gedeeltelijk kunnen afsluiten.
13. Voertuig volgens conclusie 3 of 10 tot 12, waarbij de openingen in de zijkant zich in een centrale zone van het voertuig bevinden, meer bij voorkeur ter hoogte van het zwaartepunt van het voertuig bevinden.
14. Voertuig volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het kanaal zich, van de voorzijde naar de achterzijde van het voertuig beschouwd, hoofdzakelijk opwaarts uitstrekt om naast een zijdelingse kracht eveneens een neerwaartse kracht te genereren.
15. Voertuig volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het stuurelement als klep gevormd is, welke klep voorzien is om ten minste één derde van de doorsnede van het kanaal af te sluiten.
16. Voertuig volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het voertuig een landvoertuig is, bij voorkeur een auto is.
17. Voertuig volgens één van de conclusies 1-12, waarbij het voertuig een vaartuig is.
BE2011/0586A 2011-10-06 2011-10-06 Voertuig. BE1020424A5 (nl)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2011/0586A BE1020424A5 (nl) 2011-10-06 2011-10-06 Voertuig.
PCT/BE2012/000045 WO2013049900A1 (en) 2011-10-06 2012-10-02 Vehicle with lateral force generation
EP12795321.4A EP2763887B1 (en) 2011-10-06 2012-10-02 Vehicle with lateral force generation

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2011/0586A BE1020424A5 (nl) 2011-10-06 2011-10-06 Voertuig.
BE201100586 2011-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1020424A5 true BE1020424A5 (nl) 2013-10-01

Family

ID=47290510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2011/0586A BE1020424A5 (nl) 2011-10-06 2011-10-06 Voertuig.

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2763887B1 (nl)
BE (1) BE1020424A5 (nl)
WO (1) WO2013049900A1 (nl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108394478A (zh) * 2018-05-02 2018-08-14 吉林省惠海科技有限公司 电力驱动地效滑翔车

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITBO20120358A1 (it) 2012-06-28 2013-12-29 Ferrari Spa Automobile con fondo vettura provvisto di diffusore aerodinamico
ITBO20130594A1 (it) * 2013-10-29 2015-04-29 Ferrari Spa Automobile provvista di un condotto per l'aria che sfocia nella zona centrale/posteriore
JP6179535B2 (ja) * 2015-02-19 2017-08-16 トヨタ自動車株式会社 車体側面に空気流路を有する車両
US9932074B2 (en) * 2015-08-31 2018-04-03 Faraday & Future Inc. Active vehicle skirt panel and the method of controlling the same
US11021150B2 (en) * 2016-12-08 2021-06-01 CO-AX Technology, Inc. Controlling a motor vehicle based upon wind

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2976077A (en) * 1957-01-17 1961-03-21 Jr John Mosley Totton Vehicle stabilizing means
US3662702A (en) * 1970-06-16 1972-05-16 David John Doust Multiple propeller ducted system
AT406140B (de) * 1993-05-24 2000-02-25 Wolfgang Robert Lehner Strömungsgünstiges fahrzeug
DE202010010586U1 (de) * 2010-07-23 2010-10-14 Berroth, Marcel Dynamisches Luftflusssystem für Automobile
JP2010254023A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Honda Motor Co Ltd 車両の空気抵抗低減構造

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1058937A (fr) 1951-03-31 1954-03-19 Daimler Benz Ag Voiture automobile, en particulier voiture de course
US3512825A (en) 1968-06-11 1970-05-19 Robert D Green Aerodynamic wing for racing cars
DE2838998A1 (de) 1978-09-07 1980-03-20 Niemann Wolfgang Fa Vorrichtung zum ausgleich der zentrifugalkraefte, die auf ein sich bewegendes fahrzeug in einer kurve einwirken
JPH0692268A (ja) 1990-07-16 1994-04-05 Masanobu Yamazaki 自動車
GB2270658A (en) 1992-09-07 1994-03-23 Richard John Topliss Vertical aerofoils for vehicles.
CH697554B1 (it) 2008-04-22 2008-11-28 Francis Rougier Spoiler laterali per automobile.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2976077A (en) * 1957-01-17 1961-03-21 Jr John Mosley Totton Vehicle stabilizing means
US3662702A (en) * 1970-06-16 1972-05-16 David John Doust Multiple propeller ducted system
AT406140B (de) * 1993-05-24 2000-02-25 Wolfgang Robert Lehner Strömungsgünstiges fahrzeug
JP2010254023A (ja) * 2009-04-22 2010-11-11 Honda Motor Co Ltd 車両の空気抵抗低減構造
DE202010010586U1 (de) * 2010-07-23 2010-10-14 Berroth, Marcel Dynamisches Luftflusssystem für Automobile

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108394478A (zh) * 2018-05-02 2018-08-14 吉林省惠海科技有限公司 电力驱动地效滑翔车

Also Published As

Publication number Publication date
EP2763887A1 (en) 2014-08-13
EP2763887B1 (en) 2017-04-12
WO2013049900A1 (en) 2013-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1020424A5 (nl) Voertuig.
GB2520888B (en) Devices for controlling the downforce generated by a vehicle
EP3517414B1 (en) Car having an enhanced front aerodynamic load
CN106476913B (zh) 汽车主动裙板及其控制方法
JP5004254B2 (ja) 自動車のためのフロント部分
NL1034363C2 (nl) Plaatvormige stromingsgeleider voor scharnierend getrokken voertuigen.
US9669807B2 (en) Motor vehicle with ventilated wheel case
US9637180B2 (en) Front-end structure of a motor vehicle
US9573634B2 (en) Front air-flow streamlining structure of automotive vehicle
US10173619B2 (en) Adjustable rear bumper spoiler system for vehicle
US20180043946A1 (en) Active spoiler for a motor vehicle
US9580118B2 (en) Car provided with a rear spoiler
JP2009107617A (ja) フロント領域を備えた自動車
US20180170457A1 (en) Downforce generating duct for a vehicle
EP3632715B1 (en) Suspension linkage cover
EP2679474A1 (en) Car with an underbody provided with an aerodynamic diffuser
DE202010010586U1 (de) Dynamisches Luftflusssystem für Automobile
DE3813972A1 (de) Bremsenkuehlvorrichtung
WO2018041890A1 (en) Apparatus and method for reducing soiling on a vehicle
EP1425217B1 (en) Aerodynamic body provided with surface cavities
Wong The State-Of-Art Aerodynamic Designs On The Open Wheel Race Cars
CN110294027A (zh) 底部通道涡流发生器
JP2006151392A (ja) 鉄道用車輌制御用フラップの構造
GB2608481A (en) Vehicle aerodynamics
JP2024067795A (ja) 車両下部構造

Legal Events

Date Code Title Description
MM Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20171031