BR112014019603B1 - Dispositivo guia de ar e método de reduzir a resistência de ar de um veículo terrestre - Google Patents
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Abstract
dispositivo guia de ar e método de reduzir a resistência de ar de um veículo terrestre. um dispositivo guia de ar (10, 10´) e um método para reduzir a resistência de ar de um veículo terrestre (1) que define um eixo longitudinal (x) paralela à direção de passeio para frente. o veículo compreende um primeiro corpo de veículo (2) e um segundo corpo de veículo (4) fornecido atrás do primeiro corpo de veículo e que se estende para cima e lateralmente além do primeiro corpo de veículo. o dispositivo guia de ar compreende uma guia de ar (11) suportada por uma estrutura suporte fornecida no primeiro corpo de veículo e que se inclina a partir de uma extremidade dianteira no sentido de uma extremidade traseira para formar um ângulo (a) de inclinação com a direção longitudinal. um sensor detecta um parâmetro que corresponde à força aplicada à estrutura suporte e transmite um sinal, que corresponde ao parâmetro detectado, para uma unidade de controle. a unidade de controle controla o elemento de acionamento para mover a guia de ar em resposta ao sinal e assim ao parâmetro detectado, para ajustar o ângulo de inclinação.
Description
[0001] A presente invenção se refere a um dispositivo guia de ar para veículos automotivos terrestres, especialmente veículos de tração que têm uma carga carregada pelo veículo de tração ou por um reboque (trailer), carros de passageiros com um trailer e outros veículos automotivos que têm um corpo de veículo em seguimento ou rebocado, cuja altura e/ou largura pode variar.
[0002] Mais precisamente, a presente invenção se refere a um dispositivo guia de ar de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1. Tal dispositivo guia de ar está divulgado na GB 2.465.393. A presente invenção também se refere a um método de reduzir a resistência de ar de um veículo terrestre.
[0003] A GB 2.465.393 divulga um veículo comercial que tem um dispositivo guia de ar que compreende diversas guias de ar. Uma pluralidade de sensores de pressão são fornecidos nas guias de ar. Os sensores de pressão detectam a pressão nas guias de ar durante o passeio do veículo. As pressões detectadas formam sinais de saída transmitidos para uma unidade de controle que é configurada para controlar a posição de cada guia de ar de modo a alterar o perfil aerodinâmico do veículo em resposta às saídas dos sensores de pressão e um sinal de velocidade. Dados relacionados à geometria do veículo são passados para a unidade de controle.
[0004] A WO 2011/075009 divulga um arranjo para otimizar a posição de um defletor de ar em uma maneira automática. O defletor de ar pode ser montado no teto de um veículo de tração. O arranjo compreende um sistema de controle que detecta velocidade do veículo. O arranjo é configurado para possibilitar a utilização do defletor de ar quando o sistema de controle controla a velocidade do veículo. O defletor de ar é controlado em resposta a um sinal a partir do sistema de controle que detecta um parâmetro que observa como o veículo é acionado, por exemplo, consumo de combustível, velocidade, número de revoluções do motor, estrangulamento (regulação) ou torque. Além disto, pode haver uma unidade que detecta fatores circundantes tais como resistência de ar, condições de estrada.
[0005] Um veículo que viaja através de ar irá forçar o ar para o lado. Se o veículo compreender dois corpos de veículo, onde o segundo corpo de veículo pode ter frequentemente uma altura mais elevada e/ou uma largura maior do que o primeiro corpo de veículo, o ar que escoa contra o veículo irá primeiro encontrar uma superfície frontal vertical, ou que inclina, do primeiro corpo de veículo, e então uma parte de uma superfície frontal vertical ou que inclina do segundo corpo de veículo, que se estende para cima e/ou lateralmente além do primeiro corpo de veículo. Ambas estas superfícies frontais criam uma resistência de ar que, em diversos casos, é significativa.
[0006] Para caminhões e veículos similares é, portanto conhecido fornecer uma guia de ar ou defletor de ar no teto da cabine do veículo de tração ou, com o palavreado acima no teto do primeiro corpo de veículo. É também conhecido fornecer guias de ar ou defletores de ar nas faces laterais do primeiro corpo de veículo. A guia de ar tem a finalidade de direcionar o ar de modo a fornecer uma transição suave do ar entre o primeiro corpo de veículo e o segundo corpo de veículo. A guia de ar irá proteger de tal maneira o ar quanto a ser submetido a estagnação de ar que poderia ocorrer de outra maneira na superfície frontal do segundo corpo de veículo, isto é, a parte da superfície frontal que se estende para cima e/ou lateralmente além do primeiro corpo de veículo. Tal guia de ar está divulgada nos dois documentos mencionados acima, GB 2.465.393 e WO 2011/075009.
[0007] A guia de ar é frequentemente ajustável para adaptar a guia de ar para diversas alturas do segundo corpo de veículo. O ajuste pode ter lugar fornecendo um motor de acionamento, tal como um motor elétrico, para operar uma transmissão, tal como uma articulação acoplada à guia de ar, ou por meio de ajuste manual.
[0008] Uma vez que o ajuste correto da guia de ar não é um interesse primário do acionador, mas ao invés disso tem um significado econômico para a empresa de transporte, o condutor é menos inclinado a subir no teto para ajustar a guia de ar, por exemplo, para cada novo reboque a ser conectado ao veículo de tração. Este problema foi observado por empresas de transporte e fabricantes de caminhão. Ambos os documentos acima mencionados descrevem técnicas para ajustar de maneira automática a guia de ar.
[0009] A técnica conhecida e divulgada nos documentos acima mencionados tem a desvantagem que uma pluralidade de sensores é necessária. A solução da GB 2.465.393 requer uma pluralidade de sensores de pressão localizados em diversas posições na guia de ar, e a introdução de diferentes parâmetros relacionados ao veículo. Na WO 2011/075009 diversos sensores e equipamento para estabelecer diferentes parâmetros do veículo, tais como velocidade, consumo de combustível, número de revoluções do motor, etc., devem ser fornecidos.
[0010] O objetivo da presente invenção é remediar os problemas discutidos acima e fornecer um dispositivo guia de ar do tipo definido inicialmente, que tem uma construção simples e pode ser fornecido em qualquer veículo automotivo terrestre em uma maneira fácil. Além disto, é buscado em um dispositivo guia de ar, fornecer um ajuste confiável da guia de ar para uma posição adequada ou ótima.
[0011] Este objetivo é alcançado pelo dispositivo guia de ar definido inicialmente, o qual é caracterizado pelos aspectos da porção de caracterização da reivindicação 1.
[0012] Como mencionado acima, uma guia de ar em um caminhão será, durante passeio, submetida a cargas de ar a partir do ar que escoa no sentido do caminhão. O inventor da presente invenção imaginou que se é desejável mudar a posição da guia de ar durante passeio, a energia necessária para realizar tal mudança, ou movimento da guia de ar, irá depender do valor da carga de ar absorvida pela guia de ar na posição real. Uma superfície ortogonal ao escoamento de ar será submetida a uma força muito maior do que se a mesma superfície tiver um ângulo de inclinação, por exemplo, de 30° com o ar que escoa. A carga de ar sobre a guia de ar irá também depender da posição da guia de ar em relação ao segundo corpo de veículo. Se a guia de ar é posicionada de maneira adequada em relação ao segundo corpo de veículo, a carga de ar será relativamente baixa.
[0013] Durante passeio, o ar que escoa sobre a guia de ar irá criar uma redução da pressão de ar acima da guia de ar e assim uma força de levantamento que atua sobre a guia de ar. A guia de ar irá formar uma cavidade entre a guia de ar e o primeiro corpo de veículo, por exemplo, o teto do primeiro corpo de veículo. Opcionalmente a guia de ar pode ter porções laterais direcionadas para baixo que envolvem ainda mais a cavidade.
[0014] Em um primeiro caso, quando a extremidade traseira da guia de ar é posicionada de maneira significativa acima da altura do segundo corpo de veículo, o ar que escoa a partir da extremidade traseira da guia de ar pode criar um escoamento separado em uma direção oposta na cavidade e pode assim aumentar a pressão na cavidade. Este aumento de pressão pode, juntamente com a força de levantamento mencionada acima, criar uma carga significativa sobre a guia de ar (ver figura 1).
[0015] Em um segundo caso, quando a extremidade traseira da guia de ar tem uma posição mais baixa do que a altura da extremidade dianteira do segundo corpo de veículo, esta parte do segundo corpo de veículo irá produzir uma estagnação de uma parte do escoamento. A estagnação do escoamento pode forçar uma quantidade de ar aumentada para a cavidade (ver figura 2). Uma parte do escoamento estagnado pode voltar para baixo e para frente e sobre, por exemplo, o teto do primeiro corpo de veículo para o interior da cavidade, e assim criar uma pressão aumentada na cavidade. Também este aumento de pressão pode, como no primeiro caso, juntamente com a força de levantamento mencionada acima, criar uma carga significativa na guia de ar.
[0016] Em um terceiro caso, quando a extremidade traseira da guia de ar é posicionada no mesmo ou aproximadamente o mesmo nível que a altura do segundo corpo de veículo, ar pode escoar suavemente sobre a guia de ar e mais acima do teto do segundo corpo de veículo. O ar que escoa sobre o espaço entre a extremidade traseira da guia de ar e a aresta dianteira do segundo corpo de veículo pode criar uma força de aspiração sobre o ar na cavidade, e assim uma pressão de ar diminuída na cavidade. Esta pressão diminuída irá equilibrar a força de levantamento mencionada acima, o que significa que a carga total que atua sobre a guia de ar é mais baixa no terceiro caso do que nos primeiro e segundo casos.
[0017] Isto significa que a energia para manter a guia de ar no ângulo de inclinação no terceiro caso é mais baixa do que nos primeiro e segundo casos. De maneira correspondente, a energia para mover a guia de ar irá diminuir quando a guia de ar passa o ângulo de inclinação do terceiro caso e aumenta quando a guia de ar é movida no sentido do ângulo de inclinação dos primeiro e segundo casos. Deveria ser observado, contudo, que fenômenos transitórios podem ocorrer quando a guia de ar passa da posição mostrada no primeiro caso para a posição mostrada no segundo caso, ou da posição mostrada no segundo caso para a posição mostrada no primeiro caso. Estes fenômenos transitórios não irão impedir uma força total mais baixa na guia de ar na posição do terceiro caso, no mínimo não em estado constante quando a guia de ar está ainda permanecendo na posição do terceiro caso.
[0018] Consequentemente, a guia de ar pode ser ajustada para uma posição adequada durante passeio do veículo terrestre levando em consideração o parâmetro detectado ou o valor do parâmetro detectado de acordo com a presente invenção. O parâmetro pode compreender ou consistir da energia suprida para o elemento de acionamento ou a força exercida na estrutura suporte que suporta ou mantêm a guia de ar. Além disto, nenhuma manipulação é requerida pelo condutor ou qualquer outra pessoa. Mera- mente iniciação do ajuste é necessária. Naturalmente, tal iniciação do ajuste pode ser automática, por exemplo, um certo intervalo de tempo depois de o passeio começar, ou quando o veículo alcançou uma certa velocidade.
[0019] O ajuste pode ser feito independente do veículo, no sentido que nenhum outro parâmetro do veículo é necessário, tais como consumo de combustível, torque, resistência de ar do veículo, etc. O dispositivo guia de ar é assim uma unidade separada que pode ser montada a qualquer veículo automotivo terrestre em qualquer momento. O ajuste pode ser iniciado e feito em qualquer ocasião, por exemplo, depois da troca do segundo corpo de veículo. Contudo, um sinal de velocidade pode ser utilizado para iniciar o ajuste em uma maneira automática quando o veículo alcançou uma velocidade adequada, tal como 50 km/h.
[0020] De acordo com a invenção, a unidade de controle é configurada para controlar o elemento de acionamento para mover a guia de ar em resposta ao sinal até um ângulo de inclinação desejado, no qual o parâmetro detectado tem um valor mínimo. Detectando o parâmetro, por exemplo, a energia suprida para o elemento de acionamento para movimentar a guia de ar, é assim possível encontrar uma posição da guia de ar quando a energia suprida está em um mínimo. Nesta posição as cargas de ar ou a força total que atua sobre a guia de ar estarão também em um mínimo, isto é, quando a guia de ar está em uma posição ótima em relação à altura e/ou a largura do segundo corpo de veículo.
[0021] De acordo com outra modalidade da invenção o sensor é configurado para gerar continuamente o sinal que corresponde ao valor momentâneo do parâmetro detectado, no qual a unidade de controle é configurada para receber continuamente o sinal durante um período de tempo determinado para estabelecer a derivada, isto é, um aumento ou uma diminuição do parâmetro detectado através de movimentos incrementais da guia de ar, e para mover a guia de ar em uma direção que reduz o parâmetro detectado. O período de tempo pode ser qualquer período de tempo adequado selecionado durante passeio, por exemplo, um número de minutos para realizar o ajuste, depois do que, a guia de ar pode ser travada no ângulo de inclinação no qual a energia suprida para o elemento de acionamento, ou a força exercida na guia de ar está em um mínimo, ou durante todo o passeio, para assegurar que a guia de ar sempre está posicionada em um ângulo ótimo.
[0022] De acordo com outra modalidade da invenção, a unidade de controle é configurada para controlar o elemento de acionamento para mover a guia de ar durante um movimento a partir de um primeiro ângulo de inclinação até um segundo ângulo de inclinação, o sensor detectando o parâmetro continuamente durante o movimento, para estabelecer o valor mínimo do parâmetro detectado durante dito movimento, e então para mover a guia de ar de volta a partir do segundo ângulo de inclinação até que o valor mínimo tenha sido alcançado.
[0023] O primeiro ângulo de inclinação pode ser quando a guia de ar está na ou na proximidade de uma posição a mais baixa ou a mais interior, ou uma posição a mais superior ou a mais exterior e, de maneira correspondente, o segundo ângulo de inclinação pode ser quando a guia de ar está na ou na proximidade da posição a mais superior ou a mais exterior, ou a posição a mais inferior ou a mais interior.
[0024] De acordo com outra modalidade da invenção, o dispositivo guia de ar compreende um elemento de travamento que é configurado para travar a guia de ar quando de um sinal de comando a partir da unidade de controle. É assim possível travar a guia de ar em qualquer ângulo de inclinação. De maneira vantajosa, a unidade de controle pode ser configurada para fornecer o sinal de comando para o elemento de travamento quando nenhuma redução adicional de energia é possível, ou quando o valor mínimo tenha sido alcançado.
[0025] De acordo com outra modalidade da invenção, a guia de ar é rotativa em torno de um eixo transversal que se estende transversalmente para a direção longitudinal, na qual o elemento de acionamento é configurado para mover a guia de ar girando a guia de ar em torno do eixo transversal para fornecer dito ajuste. Deve ser observado que o ângulo de inclinação como uma alternativa pode ser ajustado por meio de qualquer outro movimento ou deslocamento da guia de ar diferente de uma rotação em torno de um eixo.
[0026] De acordo com outra modalidade da invenção, o parâmetro compreende a energia suprida para o elemento de acionamento. O elemento de acionamento pode então compreender um motor elétrico que compreende um enrolamento, no qual o sensor é configurado para detectar dito parâmetro detectando a corrente elétrica através do enrolamento do motor elétrico. Um elemento de acionamento que compreende ou que consiste de um motor elétrico é vantajoso, uma vez que o motor elétrico pode facilmente ser conectado à rede elétrica do veículo. Em adição, a corrente suprida para o motor pode ser facilmente detectada.
[0027] De acordo com outra modalidade da invenção, o sensor é configurado para detectar dito parâmetro detectando a força exercida sobre a estrutura suporte. Tal sensor pode ser fornecido na estrutura suporte e pode compreender um transmissor de torque, um medidor de tensão, etc.
[0028] De acordo com outra modalidade da invenção, o dispositivo guia de ar compreende um filtro configurado para filtrar o sinal a partir do sensor, antes que o sinal seja recebido pela unidade de controle.
[0029] De acordo com outra modalidade da invenção, a guia de ar é configurada para ser montada no teto do primeiro corpo de veículo para inclinar para frente e para baixo para formar dito ângulo de inclinação. Com tal guia de ar, a resistência de ar devido a alturas variáveis do segundo corpo de veículo pode ser facilmente minimizada.
[0030] De acordo com outra modalidade da invenção, a guia de ar é configurada para ser montada em uma face lateral do primeiro corpo de veículo para inclinar para frente e para dentro para formar dito ângulo de inclinação. Com tal guia de ar ou tais guias de ar, a resistência de ar devido a larguras variáveis do segundo corpo de veículo pode ser facilmente minimizada.
[0031] O objetivo é também alcançado por meio do método definido na reivindicação 14. Outras etapas vantajosas do método estão definidas nas reivindicações dependentes 15 até 17.
[0032] A presente invenção será explicada agora de maneira mais próxima por meio de uma descrição de diversas modalidades e com referência aos desenhos anexos a ela.
[0033] A figura 1 mostra de maneira esquemática uma vista lateral de um veículo automotivo terrestre que tem um dispositivo guia de ar 10 em um primeiro ângulo de inclinação.
[0034] A figura 2 mostra de maneira esquemática uma vista lateral do veículo automotivo terrestre da figura 1 com o dispositivo guia de ar 10 em um segundo ângulo de inclinação.
[0035] A figura 3 mostra de maneira esquemática uma vista lateral do veículo automotivo terrestre da figura 1 com o dispositivo guia de ar 10 em um terceiro ângulo de inclinação.
[0036] A figura 4 mostra de maneira mais próxima uma vista em seção esquemática do dispositivo guia de ar 10 no primeiro ângulo de inclinação.
[0037] A figura 5 mostra de maneira mais próxima uma vista em seção esquemática do dispositivo guia de ar 10 no segundo ângulo de inclinação.
[0038] A figura 6 mostra de maneira esquemática um circuito que inclui um elemento de acionamento e uma unidade de controle do dispositivo guia de ar.
[0039] A figura 7 mostra de maneira esquemática uma vista de cima do veículo automotivo terrestre na figura 1.
[0040] A figura 8 mostra de maneira esquemática um circuito de acordo com uma modalidade alternativa que inclui um elemento de acionamento e uma unidade de controle do dispositivo guia de ar.
[0041] As figuras 1 até 3 divulgam um veículo terrestre 1 que define um eixo longitudinal x. O eixo longitudinal x é paralela à direção de passeio normal para frente do veículo terrestre 1. O veículo terrestre 1 compreende um primeiro corpo de veículo 2 que tem um teto 3 e duas faces 3' e um segundo corpo de veículo 4. Como pode ser visto na figura 7, as duas faces 3' são opostas uma à outra. O segundo corpo de veículo 4 é arranjado atrás do teto 3 do primeiro corpo de veículo 2 e se estende para cima além do primeiro corpo de veículo 2, isto é, acima do teto 3 do primeiro corpo de veículo 2, e também lateralmente além do primeiro corpo de veículo 2. Nas modalidades divulgadas, o primeiro corpo de veículo 2 é um veículo de tração e o segundo corpo de veículo 4 é um reboque. A altura e/ou a largura de tais reboques pode variar.
[0042] Contudo, o veículo de tração pode também carregar uma carga no próprio veículo de tração, no qual a carga forma o segundo corpo de veículo 4. Tal carga pode ter alturas variáveis e larguras variáveis. Além disto, deveria ser mencionado que o primeiro corpo de veículo 2 pode ser um carro de passageiros e o segundo corpo de veículo 4 um reboque na forma de um trailer.
[0043] Em qualquer caso o segundo corpo de veículo 4 é intercambiável, no qual os diferentes segundos corpos de veículo 4 podem ter alturas variáveis e larguras variáveis.
[0044] O veículo terrestre 1 mostrado nas figuras 1 a 3 opera em conjunto com ou compreende três dispositivos guia de ar 10, 10'. Um dos dispositivos guia de ar 10 é montado no teto do primeiro corpo de veículo 2. Os outros dois dispositivos guia de ar 10' são montados em uma face respectiva 3' do primeiro corpo de veículo 2. O dispositivo guia de ar 10 está divulgado de maneira mais próxima nas figuras 4 e 5 e é assim genericamente fornecidos no teto 3 do primeiro corpo de veículo 2.
[0045] O dispositivo guia de ar 10 no teto 3 será agora ainda mais explicado. Ele compreende uma guia de ar 11 que tem uma extremidade dianteira 11a e uma extremidade traseira 11b em relação à direção de passeio para frente. A guia de ar 11 assim se inclina para frente e para baixo a partir da extremidade traseira 11b no sentido ou para a extremidade dianteira 11a para formar um ângulo de inclinação α com a direção longitudinal x. A guia de ar 11 forma uma cavidade atrás da guia de ar 11, isto é, entre a guia de ar 11 e o teto 3 e entre a guia de ar 11 e a face respectiva 3', respectivamente.
[0046] Opcionalmente, porém não necessariamente, a guia de ar 11 pode ter porções laterais 11c que são dobradas para baixo como ilustrado nas figuras.
[0047] A guia de ar 11 tem nas modalidades divulgadas uma placa guia plana ou substancialmente plana. Deve ser observado, contudo, que a placa guia da guia de ar 11 pode ter uma forma encurvada vista transversalmente, na vista lateral das figuras 4 e 5. Tal forma encurvada pode ser convexa ou côncava. É também possível deixar a placa guia da guia de ar 11 ser encurvada vista de cima e/ou vista em uma vista frontal. Tal curvatura pode ser convexa ou côncava. Assim, a guia de ar 11 pode ser encurvada em todas as direções.
[0048] Nas modalidades divulgadas, a guia de ar 11 é montada a uma estrutura 12. A estrutura 12 pode ser de qualquer tipo adequado e compreender um número de hastes ou uma placa. A guia de ar é móvel em relação à estrutura 12 para mudar ou ajustar o ângulo α de inclinação, e assim com relação à direção longitudinal x e ao primeiro corpo de veículo 2. A guia de ar 11 está nas modalidades divulgadas conectada à estrutura 12 por meio de uma junta rotativa 13, que permite à guia de ar 11 girar em torno de um eixo transversal y que é transversal ou perpendicular à direção longitudinal x (ver também figura 7). Deveria também ser observado que ela pode ser distribuída com a estrutura 12 e que a guia de ar 12 pode ser montada diretamente sobre o primeiro corpo de veículo 2, neste caso diretamente no teto 3.
[0049] O dispositivo guia de ar 10 também compreende um elemento de acionamento 14 que é acoplado à guia de ar 11 e arranjado para mover a guia de ar 11 para mudar o ângulo de inclinação α nas modalidades divulgadas para girar a guia de ar 11 em torno do eixo transversal y para fornecer dito ajuste. O elemento de acionamento 14 é acoplado à guia de ar 11 por meio de uma estrutura suporte, que nas modalidades divulgadas compreende uma articulação que tem um primeiro elo 15 conectado ao elemento de acionamento 14 e um segundo elo 16 conectado à guia de ar 11. Os primeiro e segundo elos 15, 16 são conectados de maneira rotativa um ao outro. Deveria ser observado que a estrutura suporte 15, 16 pode ser projetada de diversas maneiras. Por exemplo, a estrutura suporte pode, como uma alternativa à articulação, compreender ou consistir de qualquer transmissão adequada, tal como uma transmissão de engrenagem, uma cremalheira, etc.
[0050] Além disto, o dispositivo guia de ar 10 compreende um sensor 17 configurado para gerar um sinal (ver figura 6) e uma unidade de controle 18 que comunica com o sensor 17 para receber o sinal. A unidade de controle 18 é configurada para controlar o elemento de acionamento 14 para mover a guia de ar 11 em resposta ao sinal recebido a partir do sensor 17.
[0051] Além disto, nas modalidades divulgadas, o dispositivo guia de ar 10 compreende um filtro 19 que pode ser incluído na unidade de controle 18 e que é configurado para filtrar o sinal a partir do sensor 17 antes que o sinal seja recebido pela unidade de controle 18.
[0052] Na primeira modalidade o elemento de acionamento 14 é constituído por, ou compreende, um motor elétrico 20 que compreende um rotor 21 e um estator 22 (ver figura 6). O motor elétrico 20 tem um enrolamento 23 preferivelmente como uma parte do estator 22. Um eixo de motor 24 do rotor 21 pode ser ligado à articulação e o primeiro elo 15 diretamente ou através de qualquer mecanismo de engrenamento adequado.
[0053] O dispositivo guia de ar 10 também compreende um elemento de travamento 25 que é configurado para travar a guia de ar 11 em um certo ângulo de inclinação α quando de um sinal de comando a partir da unidade de controle 18. O elemento de travamento 25 pode ser uma parte do elemento de acionamento 14 ou do motor elétrico 20. Contudo, o elemento de travamento pode também ser separado do elemento de acionamento 14.
[0054] O sensor 17 é configurado para detectar um parâmetro, ou o valor ou nível de um parâmetro que corresponde à força aplicada à estrutura suporte. Na primeira modalidade o parâmetro compreende ou consiste da energia suprida para o elemento de acionamento 14 e o sensor 17 é configurado para detectar a energia detectando a corrente elétrica através do enrolamento 23 do motor elétrico 20 como um parâmetro da energia suprida para o motor elétrico 20. A unidade de controle 18 pode também ser configurada para coletar e levar em consideração outros parâmetros além da corrente através do enrolamento, por exemplo, a voltagem sobre o enrolamento 23, o número de revoluções do rotor 21, a posição do rotor 21 em relação ao estator 22, etc. Todos ou alguns dos diversos parâmetros podem ser detectados pelo sensor 17 ou elementos sensores específicos do sensor 17 e podem ser filtrados com a ajuda do filtro 19.
[0055] O sensor 17 irá transmitir o sinal que corresponde à corrente detectada para a unidade de controle 18, isto é, a corrente momentânea através do enrolamento 23. A unidade de controle 18 é configurada para controlar o motor elétrico 20 para mover a guia de ar 11 em resposta ao sinal, isto é, em resposta à corrente detectada através do enrolamento 23 para ajustar o ângulo de inclinação α.
[0056] Por exemplo, a unidade de controle 18 pode ser configurada para controlar o motor elétrico 20 para mover a guia de ar 11 durante um movimento a partir de um primeiro ângulo de inclinação α (ver figura 1) para um segundo ângulo de inclinação α (ver figura 2). O sensor 17 detecta a corrente através do enrolamento 23 continuamente durante este movimento a partir do primeiro para o segundo ângulo de inclinação α. A unidade de controle 18 então estabelece o valor mínimo da corrente detectada durante dito movimento. Daí em diante a unidade de controle 18 ativa o motor elétrico 20 para mover a guia de ar 11 de volta a partir do segundo ângulo de inclinação α até que o valor mínimo da corrente detectada tenha sido alcançado (ver figura 3). Nesta posição a carga sobre a guia de ar 11 é como mínima, o que significa que a guia de ar 11 está em uma posição apropriada ou ótima em relação à resistência de ar provocada pelo segundo corpo de veículo 4. Quando a guia de ar 11 tenha alcançado e esteja nesta posição apropriada ou ótima, a unidade de controle 18 pode ser configurada para fornecer o sinal de comando para o elemento de travamento 25 de modo que a guia de ar irá permanecer nesta posição sem qualquer outro suprimento de energia para o motor elétrico.
[0057] Como uma maneira alternativa de operar o dispositivo guia de ar, o sensor 17 pode ser configurado para gerar continuamente o sinal que corresponde ao valor momentâneo da corrente suprida para o motor elétrico 20. A unidade de controle 18 pode então ser configurada para receber continuamente o sinal durante um período de tempo determinado, para estabelecer a derivada, ou um aumento ou diminuição, da corrente detectada através de movimentos incrementais da guia de ar 11. A guia de ar 11 pode então ser movida em uma direção que reduz a corrente detectada.
[0058] De acordo com uma segunda modalidade, o elemento de acionamento 14 é constituído por, ou compreende, um motor pneumático ou hidráulico. Na segunda modalidade a energia suprida para o elemento de acionamento 14 pode ser detectada detectando o escoamento, a pressão, etc., do meio pneumático ou hidráulico do elemento de acionamento. De outra maneira a segunda modalidade irá funcionar como a primeira modalidade.
[0059] Deve ser observado que no caso o veículo terrestre 1 não deveria ter um segundo corpo de veículo 4 ou um segundo corpo de veículo 4 com uma altura mais baixa do que a altura do teto 3 do primeiro corpo de veículo 2, o dispositivo guia de ar 10 irá detectar a energia mínima suprida para o elemento de acionamento 14 quando a guia de ar 11 está na posição mais baixa, isto é, quando o ângulo de inclinação α tem seu valor mínimo.
[0060] O dispositivo guia de ar 10' está mostrado na figura 7. Aqui dois dispositivos guia de ar 10' estão montados em uma face respectiva 3' do primeiro corpo de veículo 2. Deve ser observado que o dispositivo guia de ar 10' tem a mesma estrutura e opera da mesma maneira que o dispositivo guia de ar 10. A única diferença é a posição em relação ao veículo e as dimensões dos componentes do dispositivo guia de ar 10', por exemplo, da guia de ar 11 e da estrutura 12. A guia de ar 11 dos dispositivos guia de ar 10' é nas modalidades divulgadas rotativa com relação à eixo transversal y' que é perpendicular à direção longitudinal x e à eixo transversal y. A guia de ar 11 se inclina para frente e para dentro a partir da extremidade traseira 11b no sentido, ou para, a extremidade dianteira 11a.
[0061] A figura 8 ilustra uma modalidade alternativa na qual o sensor 17 é configurado para detectar a força exercida sobre a estrutura suporte 15, 16. Nesta modalidade o sensor 17 detecta a força que atua sobre a guia de ar 11 e recebida por ou transferida para a estrutura suporte 15, 16, A força pode incluir a força de levantamento mencionada acima e a força criada por uma pressão de ar diminuída ou aumentada na cavidade atrás da guia de ar 11. Esta modalidade alternativa é aplicável ao dispositivo guia de ar 10 e aos dispositivos guia de ar 10'. Nesta modalidade alternativa o sensor 17 pode ser fornecido em qualquer lugar sobre a estrutura suporte 15, 16. O sensor 17 pode compreender um transmissor de torque, um medidor de deformação, ou qualquer sensor similar 17, configurado para detectar uma força ou um torque. Nas modalidades divulgadas pode também, como uma alternativa, ser possível fornecer o sensor 17 na extremidade dianteira na ou sobre a junta rotativa.
[0062] A presente invenção não está limitada às modalidades divulgadas, porém pode ser variada e modificada dentro do escopo das reivindicações a seguir.
Claims (17)
1. Dispositivo guia de ar (10, 10') para um veículo terrestre (1) que define um eixo longitudinal (x) que é paralelo à direção normal de passeio para frente do veículo terrestre (1), no qual o veículo terrestre (1) compreende um primeiro corpo de veículo (2) que tem um teto (3) e um segundo corpo de veículo (4) disposto atrás do primeiro corpo de veículo (2) e que se estende para cima e/ou lateralmente além do primeiro corpo de veículo (2), o dispositivo guia de ar (10, 10') compreendendo uma guia de ar (11) configurada para ser fornecida sobre o primeiro corpo de veículo (2), a guia de ar (11) tendo uma extremidade dianteira (11a) e uma extremidade traseira (11b) e que se inclina a partir da extremidade traseira (11b) em direção à extremidade dianteira (11a) para formar um ângulo (α) de inclinação com a direção longitudinal (x), uma estrutura suporte (15, 16) que suporta a guia de ar (11), um elemento de acionamento (14) acoplado à guia de ar (11) e disposto para mover a guia de ar (11) para mudar o ângulo (α) de inclinação, um sensor (17) configurado para gerar um sinal, e uma unidade de controle (18) configurada para controlar o elemento de acionamento (14) para mover a guia de ar (11) em resposta ao sinal, em que o sensor (17) é configurado para detectar um parâmetro que corresponde à força aplicada à estrutura suporte (15, 16) para suportar a guia de ar e para transmitir o sinal que corresponde ao parâmetro detectado para a unidade de controle (18), e a unidade de controle (18) é configurada para controlar o elemento de acionamento (14) para mover a guia de ar (11) em resposta ao sinal e assim ao parâmetro detectado para ajustar o ângulo (α) de inclinação, caracterizadopelo fato de a unidade de controle (18) ser configurada para controlar o elemento de acionamento (14) para mover a guia de ar (11), em resposta ao sinal, para um ângulo (α) de inclinação desejado no qual o parâmetro detectado tem um valor mínimo.
2. Dispositivo guia de ar (10, 10') de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o sensor (17) ser configurado para gerar continuamente o sinal que corresponde ao valor momentâneo do parâmetro detectado e em que a unidade de controle (18) é configurada para receber continuamente o sinal durante um período de tempo determinado, para estabelecer a derivada do parâmetro detectado através de movimentos incrementais da guia de ar (11), e para mover a guia de ar (11) em uma direção que reduz o parâmetro detectado.
3. Dispositivo guia de ar (10, 10') de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a unidade de controle (18) ser configurada para controlar o elemento de acionamento (14) para mover a guia de ar (11) durante um movimento a partir de um primeiro ângulo (α) de inclinação para um segundo ângulo (α) de inclinação, o sensor (17) detectando o parâmetro continuamente durante o movimento, estabelecer o valor mínimo do parâmetro detectado durante o dito movimento, e então mover a guia de ar (11) de volta do segundo ângulo (α) de inclinação até que o valor mínimo tenha sido alcançado.
4. Dispositivo guia de ar (10, 10') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de o dispositivo guia de ar (10, 10') compreender um elemento de travamento (25) que é configurado para travar a guia de ar (11) mediante um sinal de comando a partir da unidade de controle (18).
5. Dispositivo guia de ar (10, 10') de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de a unidade de controle (18) ser configurada para fornecer o sinal de comando para o elemento de travamento (25) quando o valor mínimo tenha sido alcançado.
6. Dispositivo guia de ar (10, 10') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de a guia de ar (11) ser rotativa em torno de um eixo transversal (y, y') que se estende transversalmente até a direção longitudinal (x) e em que o elemento de acionamento (14) é configurado para mover a guia de ar (11) girando a guia de ar (11) em torno do eixo transversal (y, y') para fornecer o dito ajuste.
7. Dispositivo guia de ar (10, 10') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de o parâmetro compreender a energia suprida para o elemento de acionamento (14).
8. Dispositivo guia de ar (10, 10') de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de o elemento de acionamento (14) compreender um motor elétrico (20) que compreende um enrolamento (23) e em que o sensor (17) é configurado para detectar dito parâmetro detectando a corrente elétrica através do enrolamento (23) do motor elétrico (20).
9. Dispositivo guia de ar (10, 10') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de o sensor (17) ser configurado para detectar o dito parâmetro detectando a força exercida sobre a estrutura suporte (15, 16).
10. Dispositivo guia de ar de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o sensor (17) ser fornecido na estrutura suporte (15, 16).
11. Dispositivo guia de ar (10, 10') de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizadopelo fato de o dispositivo guia de ar (10) compreender um filtro (19) configurado para filtrar o sinal a partir do sensor (17) antes que o sinal seja recebido pela unidade de controle (18).
12. Dispositivo guia de ar (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizadopelo fato de a guia de ar (11) ser configurada para ser montada sobre o teto (3) do primeiro corpo de veículo (2) para inclinar para frente e para baixo para formar dito ângulo (α) de inclinação.
13. Dispositivo guia de ar (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizadopelo fato de a guia de ar (11) ser configurada para ser montada sobre uma face lateral do primeiro corpo de veículo (2) para inclinar para frente e para dentro para formar dito ângulo (α) de inclinação.
14. Método de reduzir a resistência de ar de um veículo terrestre (1) que define um eixo longitudinal (x) que é paralelo à direção de passeio normal para frente do veículo terrestre (1), em que o veículo terrestre (1) compreende um primeiro corpo de veículo (2) que tem um teto (3) e um segundo corpo de veículo (4) disposto atrás do primeiro corpo de veículo (2) e que se estende para cima e/ou lateralmente além do primeiro corpo de veículo (2), o método caracterizadopelo fato de compreender as etapas de: fornecer uma guia de ar (11) sobre o primeiro corpo de veículo (2), a guia de ar (11) tendo uma extremidade dianteira (11a) e uma extremidade traseira (11b), para inclinar a partir da extremidade traseira (11b) no sentido da extremidade dianteira (11a) para formar um ângulo (α) de inclinação com a direção longitudinal (x), suportar a guia de ar (11) por meio de uma estrutura suporte (15, 16), mover a guia de ar (11) por meio de um elemento de acionamento (14), detectar um parâmetro que corresponde à força aplicada à estrutura suporte (15, 16) para suportar a guia de ar (11), gerar um sinal que corresponde ao parâmetro detectado, e controlar o elemento de acionamento (14) para mover a guia de ar (11) em resposta ao sinal e ao parâmetro detectado para ajustar o ângulo (α) de inclinação e para um ângulo de inclinação desejado (α) em que o parâmetro detectado tem um valor mínimo.
15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizadopelo fato de a etapa de detectar compreender gerar continuamente o sinal que corresponde ao valor momentâneo do parâmetro detectado, e em que a etapa de controle compreende receber continuamente o sinal durante um período de tempo determinado, estabelecer a derivada do parâmetro detectado através de movimentos incrementais da guia de ar (11), e mover a guia de ar (11) em uma direção que reduz o parâmetro detectado.
16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizadopelo fato de a etapa de controle compreender controlar o elemento de acionamento (14) para mover a guia de ar (11) durante um movimento a partir de um primeiro ângulo (α) de inclinação para um segundo ângulo (α) de inclinação, detectar o parâmetro continuamente durante o movimento, estabelecer o valor mínimo da energia detectada durante o dito movimento, e então mover a guia de ar (11) de volta do segundo ângulo (α) de inclinação até que o valor mínimo tenha sido alcançado.
17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 16, caracterizado pelo fato de compreender a etapa adicional de: travar a guia de ar (11) no ângulo (α) de inclinação desejado quando o valor mínimo tenha sido alcançado.
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