BR102020019291A2 - Vortex formation interruption device for vehicles - Google Patents
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Abstract
Um aparelho de interrupção de vórtice permanente ou removivelmente instalado ou fixado à carga de vans de passageiros, ônibus, caminhões baú, tratores, combinações trator-reboque ou qualquer outro para aumentar a eficiência do transporte reduzindo o arrasto, minimizando a formação do fluxo de vórtice da extremidade traseira. O aparelho prevê uma pluralidade de dispositivos de interrupção de vórtice disposta na proximidade da extremidade traseira do veículo e em relação espaçada adjacentemente, pelo que se estendem para longe da superfície do veículo ou reboque, além da camada limite laminar dinâmica de fluido formada quando o veículo passa pelo ar. Uma vez instalados, os dispositivos de interrupção de vórtice dispersam o ar que flui sobre o interruptor, permitindo que o ar flua normalmente pelos espaços entre os dispositivos. Os dispositivos de interrupção de vórtice, portanto, inibem a convergência natural do fluxo de ar e evitam a formação de um vórtice de baixa pressão além da borda de fuga do veículo. 
Description
[001] Refere-se o presente relatório descritivo, a um pedido de patente de invenção para um aparelho que visa a redução de arrasto em veículos do tipo reboque ou trailer. Mais particularmente, o aparelho prevê dispositivos que interrompem o vórtice criado na borda de fuga pelo fluxo de ar ao redor de um veículo durante a viagem.[001] This descriptive report refers to a patent application for an apparatus aimed at reducing drag in trailer or trailer type vehicles. More particularly, the apparatus provides for devices that interrupt the vortex created at the trailing edge by the flow of air around a vehicle during travel.
[002] O aparelho tem construção e aplicação tais que o permitem incorporar-se ao design do reboque ou trailer ao qual é instalado, resultando em um acessório harmônico e funcional.[002] The device has such construction and application that allow it to be incorporated into the design of the trailer or trailer to which it is installed, resulting in a harmonious and functional accessory.
[003] O vórtice de pressão de arrasto formado na movimentação de veículos e, particularmente, do tipo com extremidades traseiras não cônicas como reboques e trailers, é conhecido por reduzir significativamente a eficiência do veículo enquanto aumenta os custos de transporte. Conforme o ar flui da borda de fuga (borda limite traseira) de um veículo reboque ou trailer não cônico, o ar se transforma em um vórtice que produz um arrasto inerente de baixa pressão. Este arrasto de baixa pressão formado na parte traseira do veículo, combinado com a alta pressão aplicada à frente do mesmo veículo, causa um diferencial de pressão líquido que gera uma força na direção oposta de deslocamento. O diferencial de pressão da frente para trás é a principal fonte de arrasto para a maioria dos veículos grandes.[003] The drag pressure vortex formed in moving vehicles, and particularly of the type with non-tapered rear ends like trailers and trailers, is known to significantly reduce vehicle efficiency while increasing transport costs. As air flows from the trailing edge (tail edge) of a non-tapered trailer or trailer vehicle, the air turns into a vortex that produces inherent low-pressure drag. This low pressure drag formed at the rear of the vehicle, combined with the high pressure applied to the front of the same vehicle, causes a net pressure differential that generates a force in the opposite direction of travel. The front to rear pressure differential is the main source of drag for most large vehicles.
[004] Várias tentativas foram feitas ao longo dos anos para reduzir o arrasto de veículos. Essas tentativas incluem uma série de estruturas aerodinâmicas e dispositivos adicionais destinados a reduzir os efeitos negativos criados pela região de baixa pressão formada na parte traseira (borda de fuga) dos veículos.[004] Various attempts have been made over the years to reduce vehicle drag. These attempts include a number of aerodynamic structures and additional devices intended to reduce the negative effects created by the low pressure region formed at the rear (trailing edge) of vehicles.
[005] Como exemplos soluções encontradas podem ser citadas as seguintes patentes, as quais representam o estado da técnica aplicado:
- - Patente US No. 2.800.291, concedido a Stephens, e o qual divulga o uso de um aparelho montado na superfície para interagir com o fluxo da camada limite;
- - Patente US No. 3.724.892, concedida a Ridder, descreve a utilização de geradores de vórtice para alterar o fluxo sobre a superfície do tejadilho de um veículo;
- - Patente US No. 5.058.945, concedida a Elliott, divulga uma série de geradores de vórtice em combinação com um acessório de bolsa afixado na parte traseira de um reboque de carga por correias;
- - Patente US No. 9.682.735, concedida a Bacon, descreve a fixação de unidades aerodinâmicas ao tejadilho de um veículo rodoviário;
- - O pedido publicado para Guigne (US 2011/0175395) divulga um dispositivo de redução de arrasto para uso com veículos de transporte.
- - US Patent No. 2,800,291, granted to Stephens, which discloses the use of a surface-mounted apparatus to interact with boundary layer flow;
- - US Patent No. 3,724,892 to Ridder describes the use of vortex generators to alter the flow over the roof surface of a vehicle;
- - US Patent No. 5,058,945, issued to Elliott, discloses a series of vortex generators in combination with a pouch attachment affixed to the rear of a belt-loading trailer;
- - US Patent No. 9,682,735, issued to Bacon, describes attaching aerodynamic units to the roof of a road vehicle;
- - The published application for Guigne (US 2011/0175395) discloses a drag reduction device for use with transport vehicles.
[006] As tentativas reveladas no estado da arte geralmente dependem de geradores de vórtice dedicados para funcionar dentro dos limites do fluxo da camada limite. Tais dispositivos diferem dos dispositivos de interrupção de vórtice do inventor, que se destinam a funcionar além da camada limite (borda de fuga) do veículo e, além disso, prevenir ou inibir a formação de um vórtice na extremidade traseira, atrás do veículo em movimento.[006] The attempts revealed in the state of the art generally rely on dedicated vortex generators to function within the boundaries of the boundary layer flow. Such devices differ from the inventor's vortex interrupt devices, which are intended to function beyond the boundary layer (trailing edge) of the vehicle and further prevent or inhibit the formation of a vortex at the rear end behind the moving vehicle. .
[007] Além disso, os aparelhos divulgados no estado da técnica são sobrecarregados por uma série de limitações e desvantagens que impediram a aceitação e o uso generalizados. Consequentemente existe uma necessidade de avanços no campo do transporte direcionados ao aumento da eficiência do combustível, interrompendo a formação do fluxo de vórtice na parte traseira de veículos grandes.[007] Furthermore, the devices disclosed in the prior art are burdened by a number of limitations and disadvantages that have prevented widespread acceptance and use. Consequently, there is a need for advances in the field of transportation aimed at increasing fuel efficiency by stopping the formation of vortex flow at the rear of large vehicles.
[008] A presente invenção supera as limitações e desvantagens presentes na técnica anterior ao fornecer um aparelho projetado para interromper o vórtice da borda de fuga criado pelo fluxo de ar em torno de um veículo tipo reboque ou trailer conforme ele se desloca pela rodovia. Os aparelhos de interrupção de vórtice são permanente ou removivelmente instalados ou presos a vans de carga e de passageiros, ônibus, baú de caminhões, trator-reboque ou qualquer outro veículo similar.[008] The present invention overcomes the limitations and disadvantages present in the prior art by providing an apparatus designed to interrupt the trailing edge vortex created by the flow of air around a trailer or trailer type vehicle as it travels along the highway. Vortex interruption devices are permanently or removable installed or attached to cargo and passenger vans, buses, truck trunks, tractor trailers or any other similar vehicle.
[009] A interrupção do vórtice na extremidade traseira é obtida pelo uso de uma pluralidade de dispositivos de interrupção do vórtice posicionados junto à extremidade posterior de um veículo tipo trailer ou reboque. Os dispositivos de interrupção de vórtice estão dispostos em uma relação espaçada adjacentemente e se estendem para além da superfície do veículo, logo além da borda de fuga ou borda dinâmica de fluido formado quando o veículo passa pelo ar. A borda de fuga é aquela cuja camada de fluido afetada a velocidade pelo cisalhamento limite.[009] The vortex interruption at the rear end is achieved by the use of a plurality of vortex interruption devices positioned close to the rear end of a trailer or trailer type vehicle. The vortex interruption devices are arranged in an adjacently spaced relationship and extend beyond the surface of the vehicle, just beyond the trailing edge or fluid dynamic edge formed when the vehicle passes through the air. The trailing edge is the one whose fluid layer is affected by the shear boundary velocity.
[010] Uma vez instalados, os dispositivos de interrupção de vórtice dispersam o ar que flui sobre o veículo, permitindo que o ar flua normalmente pelos espaços entre os dispositivos. Os dispositivos de interrupção de vórtice, portanto, inibem a convergência natural do fluxo de ar e evitam a formação de um vórtice de baixa pressão além da borda de fuga do veículo.[010] Once installed, vortex interruption devices disperse the air flowing over the vehicle, allowing air to flow normally through the spaces between the devices. Vortex stop devices therefore inhibit the natural convergence of airflow and prevent the formation of a low pressure vortex beyond the trailing edge of the vehicle.
[011] Em uma primeira modalidade, uma pluralidade de dispositivos fixos de interrupção de vórtice são fixados em relação espaçada com a borda posterior do veículo tipo trailer ou reboque e fixados usando uma correia. Cada dispositivo de interrupção de vórtice fixo compreende uma estrutura predominantemente triangular, tendo uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira. As superfícies planas da esquerda e da direita estão dispostas em relação divergente e inclinada para dentro, em que se unem ao longo de uma borda superior comum que aumenta em altura da extremidade dianteira para a extremidade traseira. Quando usados com o reboque de um tratorreboque, os dispositivos de interrupção de vórtice têm de preferência 12,0 polegadas de comprimento e, quando medidos na extremidade traseira, 12,0 polegadas de largura e 6,0 polegadas de altura.[011] In a first embodiment, a plurality of fixed vortex interruption devices are fixed in spaced relationship with the trailing edge of the trailer or trailer type vehicle and fixed using a strap. Each fixed vortex interruption device comprises a predominantly triangular structure, having a front end and a rear end. The left and right flat surfaces are arranged in diverging and inwardly inclined relationship, where they meet along a common upper edge that increases in height from the leading edge to the trailing edge. When used with towing a tractor trailer, vortex interrupt devices are preferably 12.0 inches in length and, when measured at the rear end, 12.0 inches in width and 6.0 inches in height.
[012] Em uma segunda modalidade, os dispositivos de interrupção são de acionamento mecânico, os quais podem ser configurados entre uma configuração predominantemente plana e retraída e uma configuração implantada funcional, projetando-se para fora em configuração triangular.[012] In a second modality, the interruption devices are mechanically actuated, which can be configured between a predominantly flat and retracted configuration and a functional implanted configuration, projecting outwards in a triangular configuration.
[013] Consequentemente, é um objetivo da presente invenção reduzir os custos de transporte, aumentando a eficiência de combustível do veículo por meio da minimização do arrasto.[013] Consequently, it is an objective of the present invention to reduce transportation costs by increasing the vehicle's fuel efficiency by minimizing drag.
[014] É outro objetivo da presente invenção fornecer aparelhos que reduzam o arrasto de vórtice na parte traseira de um veículo trailer ou reboque.[014] It is another object of the present invention to provide apparatus that reduce vortex drag on the rear of a trailer or trailer vehicle.
[015] Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um aparelho de interrupção de vórtice para minimizar o arrasto do veículo.[015] Yet another object of the present invention is to provide a vortex interruption apparatus to minimize vehicle drag.
[016] Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer tal aparelho de interrupção de vórtice que seja fácil de instalar e desinstalar.[016] Yet another object of the present invention is to provide such a vortex interruption apparatus that is easy to install and uninstall.
[017] Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um sistema de interrupção de vórtice para veículos que é implantado mecanicamente para uso em velocidades desejadas.[017] Yet another object of the present invention is to provide a vortex interruption system for vehicles that is mechanically deployed for use at desired speeds.
[018] Ainda outro objetivo da presente invenção é fornecer um aparelho de construção tal a incorporar-se ao design do veículo, cuja matriz se apresenta como uma série de dispositivos angulados, de mesmo formato e devidamente espaçados, formando um padrão harmônico ao redor da traseira do trailer ou reboque do veículo e além dessa, conferindo um visual diferenciado e interessante.[018] Yet another objective of the present invention is to provide a construction device such to be incorporated into the design of the vehicle, whose matrix is presented as a series of angled devices, of the same format and properly spaced, forming a harmonic pattern around the rear of the trailer or trailer of the vehicle and beyond that, giving a differentiated and interesting look.
[019] Estes e outros objetivos são atendidos pela presente invenção, que se tornarão mais evidentes a partir dos desenhos anexos e da seguinte descrição detalhada dos desenhos e modalidades preferidas.[019] These and other objects are met by the present invention, which will become more evident from the accompanying drawings and the following detailed description of the drawings and preferred embodiments.
[020] Explicado até então de forma resumida, passa o invento a ser ilustrado pelas figuras anexas, das quais:
FIG. 1 é uma vista lateral parcial de um veículo tipo trailer ou reboque adaptado com aparelho de interrupção de vórtice, de acordo com a presente invenção;
FIG. 2 é uma vista em perspectiva do mesmo descrito na figura anterior;
FIG. 3 é uma vista em perspectiva inferior de um dispositivo de interrupção de vórtice;
FIG. 4 ilustra linhas de fluxo de ar fluindo sobre o aparelho de interrupção de vórtice da presente invenção;
FIG. 5 é uma vista em perspectiva traseira de uma segunda modalidade do dispositivo, acionada mecanicamente e estando parcialmente implantada;
FIG. 6 é uma vista posterior em perspectiva da modalidade descrita na figura anterior, estando totalmente implantada;
FIG. 7 é uma ilustração de modelo de computador de linhas aerodinâmicas de fluxo de ar criando um vórtice na borda de fuga ao passarem por um veículo convencional; e
FIG. 8 é uma ilustração de modelo de computador de linhas aerodinâmicas de fluxo de ar passando ao redor de um veículo adaptado com os dispositivos de interrupção de vórtice de acordo com a presente invenção.[020] So far explained in a summarized way, the invention is now illustrated by the attached figures, of which:
FIG. 1 is a partial side view of a trailer or trailer type vehicle fitted with vortex interruption apparatus in accordance with the present invention;
FIG. 2 is a perspective view of the same described in the previous figure;
FIG. 3 is a bottom perspective view of a vortex interruption device;
FIG. 4 illustrates airflow lines flowing over the vortex interruption apparatus of the present invention;
FIG. 5 is a rear perspective view of a second embodiment of the device, mechanically driven and partially deployed;
FIG. 6 is a perspective rear view of the embodiment described in the previous figure, being fully deployed;
FIG. 7 is a computer model illustration of aerodynamic lines of airflow creating a trailing edge vortex as they pass a conventional vehicle; and
FIG. 8 is a computer model illustration of aerodynamic lines of airflow passing around a vehicle fitted with the vortex interruption devices in accordance with the present invention.
[021] A presente invenção pode ser entendida mais facilmente por referência à seguinte descrição detalhada tomada em conexão com as figuras dos desenhos anexos, que fazem parte desta divulgação. Deve ser entendido que esta invenção não está limitada aos dispositivos, métodos, condições ou parâmetros específicos descritos e / ou mostrados neste documento, e que a terminologia usada neste documento tem a finalidade de descrever modalidades particulares apenas a título de exemplo e não destina-se a ser uma limitação da invenção reivindicada. Todas e quaisquer patentes e outras publicações identificadas nesta especificação são incorporadas por referência como se estivessem totalmente definidas aqui adiante. Além disso, conforme usado no relatório descritivo, incluindo as reivindicações anexas, as formas singulares “a”, “uma” e “o/a” incluindo o plural e a referência a um determinado valor numérico incluem pelo menos esse valor específico, a menos que o contexto dite claramente o contrário. Faixas ou intervalos podem ser expressos neste documento como de "cerca de" ou "aproximadamente" um valor particular e/ou até "cerca de" ou "aproximadamente" outro valor particular. Quando tal faixa é expressa, outra modalidade inclui de um valor particular e/ou a outro valor particular. Da mesma forma, quando os valores são expressos como aproximações, pelo uso do antecedente "cerca de", será entendido que o valor particular forma outra modalidade.[021] The present invention may be understood more easily by reference to the following detailed description taken in connection with the figures of the accompanying drawings, which form part of this disclosure. It is to be understood that this invention is not limited to the specific devices, methods, conditions or parameters described and/or shown herein, and that the terminology used in this document is intended to describe particular embodiments by way of example only and is not intended to to be a limitation of the claimed invention. Any and all patents and other publications identified in this specification are incorporated by reference as if fully defined herein below. In addition, as used in the specification, including the appended claims, the singular forms "a", "a", and "o/a" including the plural and reference to a particular numerical value include at least that specific value, unless the context clearly dictates otherwise. Ranges or ranges may be expressed herein as from "about" or "approximately" a particular value and/or up to "about" or "approximately" another particular value. When such a range is expressed, another embodiment includes from a particular value and/or to another particular value. Likewise, when values are expressed as approximations, by using the antecedent "about", it will be understood that the particular value forms another modality.
[022] Voltando agora aos desenhos, nas FIGS. 1 a 8 são divulgados aparelhos projetados para interromper o vórtice da borda posterior criado pelo fluxo de ar em torno de um veículo do tipo trailer ou reboque à medida que ele se desloca em velocidade de rodovia. De acordo com a presente invenção, esses aparelhos de interrupção de vórtice são permanentemente ou removivelmente instalados ou fixados em baús e câmaras de carga e passageiros, ônibus, caminhões-baú, tratores, combinações de trator-reboque ou qualquer outro veículo.[022] Returning now to the drawings, in FIGS. 1 to 8 there are disclosed apparatus designed to interrupt the trailing edge vortex created by the flow of air around a trailer or trailer type vehicle as it travels at highway speed. In accordance with the present invention, such vortex interruption apparatus are permanently or removably installed or attached to cargo and passenger trunks and chambers, buses, trunk trucks, tractors, tractor-trailer combinations or any other vehicle.
[023] Como melhor visto nas FIGS. 1 e 2, a interrupção do vórtice da borda posterior (borda de fuga) é obtida pelo uso de uma pluralidade de dispositivos de interrupção do vórtice (10), posicionados na proximidade da borda posterior ou extremidade (102) de um veículo tipo trailer ou reboque (100). Os dispositivos de interrupção do vórtice (10) estão dispostos em relação espaçada adjacentemente e se estendem para além da superfície do veículo (100), logo além da camada limite ou borda de fuga. Uma vez instalados, os dispositivos de interrupção de vórtice (10) dispersam o ar que flui sobre e ao redor de cada dispositivo (10), enquanto permitem que o ar flua normalmente através dos espaços entre os dispositivos, como ilustrado na FIG. 4. Os dispositivos de interrupção de vórtice (10), desse modo, inibem a convergência de outro modo natural do fluxo de ar e evitam a formação de um vórtice de baixa pressão além da borda de fuga do veículo, como visto na FIG. 7 (vórtice criado atrás do veículo sem dispositivos de interrupção de vórtice) e FIG.8 (vórtice significativamente reduzido criado atrás do veículo adaptado com dispositivos de interrupção de vórtice).[023] As best seen in FIGS. 1 and 2, trailing edge vortex interruption (trailing edge) is achieved by the use of a plurality of vortex interruption devices (10) positioned in proximity to the trailing edge or end (102) of a trailer-type vehicle or trailer (100). The vortex interruption devices (10) are arranged in adjacently spaced relationship and extend beyond the surface of the vehicle (100), just beyond the boundary layer or trailing edge. Once installed, the vortex stop devices (10) disperse the air flowing over and around each device (10), while allowing air to flow normally through the spaces between the devices, as illustrated in FIG. 4. The vortex stop devices (10) thereby inhibit the otherwise natural convergence of the airflow and prevent the formation of a low pressure vortex beyond the trailing edge of the vehicle, as seen in FIG. 7 (vortex created behind vehicle without vortex interruption devices) and FIG.8 (significantly reduced vortex created behind vehicle fitted with vortex interruption devices).
[024] Em uma primeira modalidade, mostrada nas FIGS. 1 a 4, uma pluralidade de dispositivos fixos de interrupção de vórtice (10) são fixados em relação espaçada com a borda posterior (102) do veículo (100). Os dispositivos de vórtice (10) são fixados ao veículo trailer ou reboque (100) usando uma cinta (30). A cinta (30) compreende preferencialmente um corpo de cinta alongado, plano, que pode ser conectado em suas extremidades, de preferência adaptadas com um mecanismo de chave catraca (não mostrado) para permitir um aperto suficiente, como é conhecido na técnica de correias de catraca. Cada dispositivo de interrupção de vórtice fixo (10) compreende uma estrutura predominantemente triangular, tendo uma extremidade dianteira (12) e uma extremidade traseira (14). Superfícies planas (16) do lado esquerdo e do lado direito originam-se na extremidade principal (12) e estão dispostos em relação divergente e inclinada para dentro, onde eles se unem ao longo de uma borda superior comum (18). A borda superior comum (18) se origina na extremidade dianteira (12) e aumenta em altura à medida que se estende longitudinalmente para trás da extremidade dianteira (12), em direção à extremidade traseira aberta (14).[024] In a first embodiment, shown in FIGS. 1 to 4, a plurality of fixed vortex interruption devices (10) are fixed in spaced relationship with the trailing edge (102) of the vehicle (100). The vortex devices (10) are secured to the trailer or trailer vehicle (100) using a strap (30). The strap (30) preferably comprises an elongated, flat strap body, which can be connected at its ends, preferably fitted with a ratchet wrench mechanism (not shown) to allow sufficient tightening, as is known in the belting art. ticket gate. Each fixed vortex interrupter (10) comprises a predominantly triangular structure, having a front end (12) and a rear end (14). Flat surfaces (16) on the left and right originate at the leading end (12) and are arranged in divergent and inwardly sloping relationship, where they join along a common upper edge (18). The common upper edge (18) originates at the leading end (12) and increases in height as it extends longitudinally behind the leading end (12) towards the open trailing end (14).
[025] Em uma modalidade preferida, a extremidade traseira (14) termina dentro de um plano que é perpendicular à superfície do veículo (100) sobre a qual o dispositivo (10) está montado. Cada dispositivo de vórtice (10) inclui ainda um fundo (20) que define um perímetro triangular preferencialmente agudo, moldado na forma de um triângulo isósceles em que o menor ângulo é formado na extremidade dianteira (12). O fundo (20) define ainda um recesso (22) de recebimento da cinta que se estende transversalmente através do fundo (20), e um par de aberturas com fendas (24) para receber a cinta (30) através das mesmas. Uma pluralidade de dispositivos de interrupção de vórtice (10) pode, assim, ser fixada a um veículo (100) usando o aparelho de fixação, tal como uma única correia ou cinta (30), como ilustrado nas FIGS. 1 e 2. Embora uma cinta (30) seja divulgada no aparelho de fixação da primeira modalidade para fixar removivelmente os dispositivos de vórtice (10) ao veículo (100), aparelhos de fixação alternativos e métodos de fixação removível ou permanente são considerados dentro do âmbito da presente invenção, incluindo o uso de adesivo, fixação magnética e/ou fixadores mecânicos.[025] In a preferred embodiment, the rear end (14) ends within a plane that is perpendicular to the surface of the vehicle (100) on which the device (10) is mounted. Each vortex device (10) further includes a bottom (20) that defines a preferably acute triangular perimeter, shaped in the shape of an isosceles triangle in which the smallest angle is formed at the front end (12). The bottom (20) further defines a strap-receiving recess (22) that extends transversely through the bottom (20), and a pair of slotted openings (24) for receiving the strap (30) therethrough. A plurality of vortex interruption devices (10) may thus be attached to a vehicle (100) using attachment apparatus, such as a single strap or strap (30), as illustrated in FIGS. 1 and 2. Although a strap (30) is disclosed in the first embodiment fastening apparatus for removably securing the vortex devices (10) to the vehicle (100), alternative fastening devices and removable or permanent fastening methods are considered within the scope of scope of the present invention, including the use of adhesive, magnetic fastening and/or mechanical fasteners.
[026] Os dispositivos de vórtice (10) são preferencialmente fabricados em espuma, tecido, material composto, material plástico, estrutura inflada, metal ou qualquer material ou estrutura adequada dentro do escopo da invenção. Além disso, os dispositivos de interrupção de vórtice (10) podem incluir sistemas de luz ou iluminação, como iluminação LED para segurança e/ou iluminação da área.[026] The vortex devices (10) are preferably made of foam, fabric, composite material, plastic material, inflated structure, metal or any material or structure suitable within the scope of the invention. In addition, the vortex interruption devices (10) may include light or lighting systems, such as LED lighting for security and/or area lighting.
[027] Conforme ilustrado ainda na FIG. 4, quando usados com o reboque de um trator-reboque, os dispositivos de interrupção de vórtice (10) têm de preferência 12,0 polegadas de comprimento e, quando medidos na extremidade traseira, 12,0 polegadas de largura e 6,0 polegadas de altura. É importante que os dispositivos de interrupção de vórtice sejam dimensionados com uma altura que seja suficiente para se estenderem além da camada limite. Quando usado em uma aplicação de trator-reboque, descobriu-se que 6,0 polegadas são suficientes. Deve-se notar, no entanto, que essas variações nas dimensões divulgadas para a mesma ou outras aplicações permanecem dentro do âmbito contemplado da presente invenção. Além disso, os dispositivos de interrupção de vórtice (10) são instalados com suas extremidades traseiras espaçadas da borda traseira (102) do reboque ou trailer do veículo (100). Quando usado em uma aplicação de tratorreboque, verificou-se que um espaçamento de 6,0 polegadas entre a extremidade posterior do interruptor de vórtice (10) e a extremidade posterior do veículo é suficiente. Deve-se notar, no entanto, que variações nas dimensões divulgadas para a mesma ou outras aplicações permanecem dentro do escopo contemplado da presente invenção[027] As further illustrated in FIG. 4, when used with towing a tractor-trailer, the vortex interrupt devices (10) are preferably 12.0 inches long and, when measured at the rear end, 12.0 inches wide and 6.0 inches tall. It is important that vortex interrupt devices are sized at a height that is sufficient to extend beyond the boundary layer. When used in a tractor-trailer application, 6.0 inches has been found to be sufficient. It should be noted, however, that such variations in dimensions disclosed for the same or other applications remain within the contemplated scope of the present invention. Furthermore, the vortex interruption devices (10) are installed with their trailing ends spaced from the trailing edge (102) of the vehicle trailer or trailer (100). When used in a tractor-trailer application, a 6.0 inch spacing between the rear end of the vortex switch (10) and the rear end of the vehicle has been found to be sufficient. It should be noted, however, that variations in dimensions disclosed for the same or other applications remain within the contemplated scope of the present invention.
[028] FIGS. 5 e 6 ilustram um dispositivo de interrupção de vórtice de acionamento mecânico (50), de acordo com uma modalidade alternativa da presente invenção. FIG. 5 representa o dispositivo de interrupção de vórtice de acionamento mecânico (50) em uma configuração parcialmente implantada e a FIG. 6 representa o dispositivo em uma configuração totalmente implantada. Como deve ser aparente, este dispositivo mecânico de interrupção de vórtice (50) também pode assumir uma configuração retraída ou não implantada, em que o dispositivo é substancialmente plano, como visto na FIG. 5. O acionamento do dispositivo de acionamento mecânico (50) pode ser manual, elétrico, hidráulico, mecânico, pneumático ou qualquer outra estrutura ou sistema de acionamento adequado.[028] FIGS. 5 and 6 illustrate a mechanically driven
[029] Cada dispositivo de interrupção de vórtice de acionamento mecânico (50) inclui uma estrutura de base (52) e um par de placas difratoras (54) esquerda e direita. As placas difratoras (54) são conectadas ao longo de suas bordas adjacentes por uma conexão de dobradiça (55), que permite o movimento pivotante ao longo da borda superior central das placas (54). Além disso, cada placa difratora (54) tem uma extremidade traseira (56) com uma porção inferior (58) adaptada para engate deslizante com uma extremidade traseira correspondente (52A) da estrutura de base (52). A estrutura de base (52) inclui ainda bordas laterais opostas definindo um lábio (52B) projetado para cima e curvado para dentro que funciona para receber porções de borda externa correspondentes das placas difratoras (54) quando o dispositivo (50) é configurado na configuração não implantada.[029] Each mechanically driven vortex interruption device (50) includes a base frame (52) and a pair of left and right diffraction plates (54). The diffraction plates (54) are connected along their adjacent edges by a hinge connection (55), which allows pivoting movement along the upper central edge of the plates (54). Furthermore, each diffraction plate (54) has a rear end (56) with a lower portion (58) adapted for sliding engagement with a corresponding rear end (52A) of the base frame (52). The base structure (52) further includes opposing side edges defining an upwardly projecting, inwardly curved lip (52B) that functions to receive corresponding outer edge portions of the diffraction plates (54) when the device (50) is configured in the configuration. not implanted.
[030] Conforme ilustrado nas FIGS. 5 e 6, cada dispositivo de interrupção de vórtice de acionamento mecânico (50) é acionado por meio de um sistema de acionamento (60) incluindo um módulo de controle (62). O módulo de controle (62) pode receber um sinal de entrada de qualquer fonte adequada, incluindo ativação por interruptor do usuário, velocidade do veículo, etc. e converter qualquer entrada em um comando de saída para implantação e retração do referido dispositivo de interrupção de vórtice (50). Em uma modalidade, o sistema de atuação inclui um atuador linear (64) tendo um membro atuador (64A) acoplado a uma estrutura de âncora (66) e um tubo de atuação (64B), tendo a extremidade do mesmo adaptada com um pino (65) em engate deslizante com uma pista (68). O pino (65) é ainda conectado a um membro rígido (70) tendo uma extremidade terminal (70A) do mesmo recebida dentro de um segundo trilho (72) conectado à dobradiça (55). Uma haste (74) tem uma primeira extremidade (74A) conectada de forma articulada à estrutura de âncora (66) e uma segunda extremidade (74B) conectada de modo articulado ao elemento/membro rígido (70), como mostrado nas FIGS. 5 e 6. Um sinal de atuação do módulo de controle (62) ativa o atuador linear (64), por meio do qual a extensão do membro atuador (64A) faz com que o tubo de atuação (64B) deslize para trás, de modo que o pino (65) deslize para trás dentro da pista (68). Este movimento move o membro rígido (70) para uma posição preferencialmente vertical por meio do qual a extremidade terminal (70A) do membro rígido (70) desliza dentro da pista (68), resultando assim na configuração elevada do dispositivo de interrupção de vórtice (50). Como observado acima, o atuador linear (64) pode ser elétrico, hidráulico ou qualquer outro mecanismo de atuação adequado. Além disso, outros mecanismos de atuação e ligações podem ser substituídos por aqueles divulgados para implantar e retrair dispositivos interruptores de vórtice (50).[030] As illustrated in FIGS. 5 and 6, each mechanically driven vortex interrupt device (50) is driven by means of a drive system (60) including a control module (62). The control module (62) can receive an input signal from any suitable source, including user switch activation, vehicle speed, etc. and converting any input into an output command to deploy and retract said vortex interrupt device (50). In one embodiment, the actuation system includes a linear actuator (64) having an actuator member (64A) coupled to an anchor frame (66) and an actuation tube (64B), the end thereof being fitted with a pin ( 65) in sliding engagement with a track (68). The pin (65) is further connected to a rigid member (70) having a terminal end (70A) thereof received within a second rail (72) connected to the hinge (55). A rod (74) has a first end (74A) pivotally connected to the anchor structure (66) and a second end (74B) pivotally connected to the rigid member/member (70), as shown in FIGS. 5 and 6. An actuation signal from the control module (62) activates the linear actuator (64), whereby the extension of the actuator member (64A) causes the actuation tube (64B) to slide backwards from so that the pin (65) slides back into the track (68). This movement moves the rigid member (70) to a preferably vertical position whereby the terminal end (70A) of the rigid member (70) slides within the track (68), thus resulting in the elevated configuration of the vortex interruption device ( 50). As noted above, the linear actuator (64) may be electric, hydraulic or any other suitable actuation mechanism. In addition, other actuation mechanisms and linkages may be substituted for those disclosed to deploy and retract vortex interrupting devices (50).
[031] Voltando agora às FIGS. 7 e 8, os dispositivos interruptores de vórtice aqui divulgados foram considerados eficazes na inibição da formação de arrasto induzido por vórtice. A FIG. 7 ilustra linhas aerodinâmicas ilustrativas de ar fluindo sobre uma combinação de trator-reboque em movimento. O que é mais significante no contexto da presente invenção é a região diretamente atrás do veículo trailer ou reboque (100) em que uma região de baixa pressão e vórtice associado fluem. A FIG. 8 representa linhas aerodinâmicas consistentes com o fluxo de ar sobre uma combinação de veículo em movimento adaptada com dispositivos de interrupção de vórtice de acordo com a presente invenção. Como mostrado na FIG. 8, os dispositivos de interrupção de vórtice da presente invenção alteram o fluxo fluido dinâmico na região atrás do veículo para minimizar a formação de uma região de baixa pressão e geração de vórtice associado. Ao minimizar a geração de vórtices de baixa pressão atrás do veículo, o arrasto é reduzido e a eficiência do combustível é aumentada.[031] Returning now to FIGS. 7 and 8, the vortex interrupter devices disclosed herein have been found to be effective in inhibiting vortex-induced drag formation. FIG. 7 illustrates illustrative aerodynamic lines of air flowing over a moving tractor-trailer combination. What is most significant in the context of the present invention is the region directly behind the trailer or trailer vehicle (100) in which a region of low pressure and associated vortex flow. FIG. 8 depicts aerodynamic lines consistent with airflow over a moving vehicle combination fitted with vortex interruption devices in accordance with the present invention. As shown in FIG. 8, the vortex interruption devices of the present invention alter the dynamic fluid flow in the region behind the vehicle to minimize the formation of a low pressure region and associated vortex generation. By minimizing the generation of low pressure vortices behind the vehicle, drag is reduced and fuel efficiency is increased.
[032] A presente invenção foi mostrada e descrita aqui no que é considerada a forma de realização mais prática e preferida. É reconhecido, no entanto, que podem ser feitas mudanças a partir daí dentro do âmbito da invenção e que modificações óbvias ocorrerão a um especialista na técnica.[032] The present invention has been shown and described here in what is considered the most practical and preferred embodiment. It is recognized, however, that changes can be made therefrom within the scope of the invention and that obvious modifications will occur to one skilled in the art.
Claims (8)
uma pluralidade de dispositivos de interrupção de vórtice (10) ou uma pluralidade de dispositivos de interrupção de vórtice de acionamento mecânico (50), cada um definindo um perímetro de forma triangular isósceles com lados opostos, um fundo e terminando em extremidade traseira aberta, adaptados para serem montados nas laterais e/ou no teto externos de um veículo tipo trailer ou reboque (100) e em relação espaçada com a extremidade traseira (102) do veículo; um aparelho de fixação que fixa os referidos dispositivos (10 ou 50) ao veículo (100); e
a extremidade traseira de cada um da referida pluralidade de dispositivos de interrupção de vórtice (10 ou 50) se estende além da camada limite dinâmica de fluido formada conforme o veículo (100) se move através do ar.Vortex interruption device for vehicles, such vehicles being of the trailer or trailer type, such as trucks, buses, tractors, adapted trailers and others, said device characterized by the fact that it comprises:
a plurality of vortex interruption devices (10) or a plurality of mechanically actuated vortex interruption devices (50), each defining an isosceles triangular shaped perimeter with opposite sides, a bottom and terminating in an open rear end, adapted to be mounted on the outer sides and/or roof of a trailer or trailer type vehicle (100) and in spaced relationship with the rear end (102) of the vehicle; a fastening apparatus which secures said devices (10 or 50) to the vehicle (100); and
the rear end of each of said plurality of vortex interruption devices (10 or 50) extends beyond the fluid dynamic boundary layer formed as the vehicle (100) moves through the air.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BR102020019291-4A BR102020019291A2 (en) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | Vortex formation interruption device for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| BR102020019291-4A BR102020019291A2 (en) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | Vortex formation interruption device for vehicles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR102020019291A2 true BR102020019291A2 (en) | 2022-04-05 |
Family
ID=81214774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR102020019291-4A BR102020019291A2 (en) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | Vortex formation interruption device for vehicles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR102020019291A2 (en) |
-
2020
- 2020-09-24 BR BR102020019291-4A patent/BR102020019291A2/en unknown
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B03A | Publication of a patent application or of a certificate of addition of invention [chapter 3.1 patent gazette] |