CN108473167B - 用于与陆地车辆一起使用的尾流干扰器 - Google Patents

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Abstract

本发明的具体实施例包括用于在陆地车辆(100)的后侧(102)上使用的尾流干扰器(112)、使用所述尾流干扰器以减少陆地车辆的曳力的方法，以及包含所述尾流干扰器的陆地车辆。所述尾流干扰器形成从所述陆地车辆的后侧向外延伸1.5到8英寸的距离的突起且具有至少部分地在车辆宽度的方向上延伸的长度。所述陆地车辆可以包括电动或被供电的车辆和/或被拖曳对象，例如拖车。

Description

用于与陆地车辆一起使用的尾流干扰器
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年12月11日向美国专利局(作为受理局)提交的国际专利申请第PCT/US2015/065244号的优先权，所述申请以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开大体上涉及被布置成从陆地车辆的后侧突出的尾流干扰器。
背景技术
燃料经济性对于例如公路卡车车队等陆地车辆车队当然是重要的，因为燃料的成本是关键的商业费用。应了解，空气动力学曳力构成处于州际速度的牵引拖车上的多于一半的曳力。空气动力学曳力的主要来源之一发生在拖车的后端。随着拖车在陆地车辆的拖曳下移动，压力在拖车的后端减少，这延缓了车辆的向前运动。此压力减少起因于在其中存在称为涡流或旋涡的空气流的大的且扰动的再循环区域的拖车(或更通常来说，陆地车辆)后方形成的扰动尾流，因为空气移动而填充拖车后方的低压力。现有技术装置简单地重定位所述涡流，常常将涡流朝向车辆的底侧推动，且并不减少涡流且因此并不减少曳力。因此，需要一种改进的装置来干扰和/或分离在例如牵引拖车等陆地车辆的后端后方移动的再循环空气流。
发明内容
具体实施例包括用于在陆地车辆的后侧上使用的尾流干扰器、使用所述尾流干扰器以减少陆地车辆的曳力的方法，以及包含所述尾流干扰器的陆地车辆。所述尾流干扰器形成从所述陆地车辆的后侧向外延伸1.5到8英寸的距离的突起且具有至少部分地在车辆宽度的方向上延伸的长度。所述陆地车辆可以包括电动或被供电的车辆和/或被拖曳对象，例如拖车。
使用尾流干扰器以减少陆地车辆的曳力的这些方法的某些实施例包含提供陆地车辆，所述陆地车辆具有与后侧间隔开以界定陆地车辆的长度的前侧、与右侧间隔开以界定陆地车辆的宽度的左侧，以及与底侧间隔开以界定陆地车辆的高度的顶侧。这些方法进一步包含以减少所述陆地车辆的曳力的配置沿着所述陆地车辆的所述后侧布置尾流干扰器，所述尾流干扰器形成从所述后侧向外延伸1.5到8英寸的距离的突起且具有至少部分地在所述陆地车辆宽度的方向上在一对相对终端之间延伸的长度，所述对相对终端各自形成自由端。
这些陆地车辆的某些实施例包含与后侧间隔开以界定所述陆地车辆的长度的前侧、与右侧间隔开以界定所述陆地车辆的宽度的左侧，以及与底侧间隔开以界定所述陆地车辆的高度的顶侧。所述陆地车辆进一步包含以减少所述陆地车辆的曳力的配置沿着所述陆地车辆的所述后侧布置的尾流干扰器，所述尾流干扰器形成从所述后侧向外延伸1.5到8英寸的距离的突起且具有至少部分地在陆地车辆宽度的方向上在一对相对终端之间延伸的长度，所述对相对终端各自形成自由端。
从附图中示出的具体实施例的以下更详细描述中将显而易见前述和其它实施例、目标、特征和优点，在附图中相同的参考标号表示每一实施例的相同部分。
附图说明
图1是根据一实施例的陆地车辆的侧视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图2是图1的陆地车辆的后视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图3是图1的陆地车辆的后端的俯视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图4是根据额外实施例的陆地车辆的后端的俯视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图5是根据又另一个实施例的陆地车辆的后视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图6是图5的陆地车辆的俯视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图7是根据额外实施例的陆地车辆的后端的俯视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图8是根据额外实施例的陆地车辆的后视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图9是根据额外实施例的陆地车辆的后视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图10是根据额外实施例的陆地车辆的后视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图11是根据额外实施例的陆地车辆的后视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图12是根据额外实施例的陆地车辆的透视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器。
图13是根据现有技术的示出空气流模式的陆地车辆的侧视图。
图14是根据特定实施例的示出空气流模式的具有尾流干扰器的陆地车辆的侧视图。
图15是图示在空气动力学模拟中测得的偏航平均曳力的图形表示，其中尾流干扰器被布置于沿着陆地车辆的后端的不同高度处。
图16是根据另一实施例的陆地车辆的后视图，具有沿着所述陆地车辆的后端布置的尾流干扰器，其中图8的实施例已经修改为包含竖直延伸部。
具体实施方式
某些实施例包括用于与陆地车辆一起使用的尾流干扰器、具有所述尾流干扰器的陆地车辆，以及使用所述尾流干扰器来干扰和/或分离沿着陆地车辆的后侧的空气流的方法。在特定情况下，空气流从陆地车辆的后端(也被称作后侧)的顶侧朝向陆地车辆的后端的底侧下降，这在本文中被称作向下空气流，向下空气流也可以是或者导致扰动空气流。本文结合所包含的附图进一步描述具体实施例。
在特定实施例中，描述使用尾流干扰器来减少和/或分离向下空气流的方法，其中向下空气流是沿着车辆的后侧向下指向的空气流。在执行这些方法时，某些实施例包含提供陆地车辆。所述陆地车辆具有前侧和后侧，所述后侧与所述前侧间隔开而界定陆地车辆的长度。所述陆地车辆还具有左侧和右侧，右侧表面与左侧间隔开而界定陆地车辆的宽度。所述陆地车辆进一步包含顶侧和底侧，顶侧与底侧间隔开而界定陆地车辆的高度。如本文所使用，术语“陆地车辆”指代能够在陆地上行进的车辆，包含任何电动单元，例如汽车、卡车、牵引单元或休闲车辆，和/或任何被拖曳对象，例如拖车、房车、平台或升降机，但可以采用本领域的技术人员已知的任何其它被拖曳对象。在其中陆地车辆包含被拖曳对象的实施例中，陆地车辆的后侧应理解成意味着被拖曳对象的最后侧。举例来说，如果陆地车辆是拖曳拖车的卡车，例如牵引拖车，那么陆地车辆的后侧是拖车的后侧。任选地，后侧可以包含一个或多个门，所述门可以是例如铰接或可缩回的门，以及门五金，例如铰链、闩锁机构、锁定机构、竖直条，以及本领域技术人员理解的其它特征。
所述方法进一步包括沿着陆地车辆的后侧以减少和/或分离向下或扰动空气流的配置来布置尾流干扰器。陆地车辆的后侧是陆地车辆的最后侧，包含附接到陆地车辆的任何被拖曳对象。后侧可以包含一个或多个门、门周围的框架，以及例如从门或门框朝向底侧向下延伸的裙套或减震器(如果存在)。当本文提到后侧的高度时，所述高度是从后侧的顶部测量，其中陆地车辆的顶侧与后侧相交，且从后侧的底部测量，其中陆地车辆的底侧与后侧相交。换句话说，后侧的顶部和底部被定义为空气不通过后侧的最顶部和最底部位置。举例来说，在拖车上减震器从后侧上的位置向下延伸且开放空间布置于减震器与减震器从其延伸的拖车位置之间的情况下，减震器和将减震器附接到拖车的结构不被视为后侧高度的部分。如本文所提及的门仅指代门自身而不是门框或包围门的任何其它结构。门可以是打开和关闭以准许接入陆地车辆或被拖曳对象的内部的任何门。举例来说，门可以是在任何期望方向上、例如朝向车辆的左或右侧摆动的铰接门，或者沿着轨迹、例如上下滑动的可缩回门。应了解，尾流干扰器可以附接到陆地车辆的后侧，包含形成后侧的一部分的任何门或其它结构。可以使用任何已知的方式实现附接以实现永久或可装卸式固定。举例来说，可以使用粘合剂、扣件和/或焊接实现附接。还应理解，尾流干扰器可以形成为门的一部分。
尾流干扰器形成从陆地车辆的后侧向外延伸的突起。尾流干扰器具有至少部分地在一对相对的终端之间的陆地车辆宽度的方向上延伸的长度，所述对相对的终端各自形成自由端(即，如果采用上部和/或侧整流罩中的任一者，则为不接触任何一个或多个上部整流罩且不接触任何一个或多个侧整流罩的末端)。尾流干扰器还具有从尾流干扰器的车辆接合侧延伸到尾流干扰器的面朝外的侧的宽度，以及从尾流干扰器的顶侧延伸到尾流干扰器的底侧的厚度，当尾流干扰器沿着陆地车辆布置时所述面朝外的侧是悬臂式的。尾流干扰器可被描述为长形的，因为其长度显著大于其宽度和厚度。在特定实施例中，长度是尾流干扰器宽度的至少2.75倍(即，至少等于2.75乘以尾流干扰器宽度)、尾流干扰器宽度的至少5.5倍、尾流干扰器宽度的至少7.5倍、高达尾流干扰器宽度的11倍、高达所述宽度的15倍、高达所述宽度的20倍、所述宽度的2.75到20倍、所述宽度的5.5到15倍，或所述宽度的7.5到11倍。在特定实施例中，所述长度等于后侧陆地车辆宽度的至少50％、50％到75％、至少75％或实质全宽度，其中沿着尾流干扰器的长度不存在间隙或其中沿着尾流干扰器的长度存在18英寸或更小的间隙。当间隙存在时，可称存在两个或更多个尾流干扰器，其中每一个可以在竖向布置于相同高度(以构成具有不连续长度的单个尾流干扰器)或不同高度，其中在任何此类实例中，所述两个或更多个尾流干扰器可以是例如至少25％到50％后侧陆地车辆宽度或者是沿着陆地车辆的后侧布置的门的25％到50％宽度。在任何实施例中，尾流干扰器宽度是尾流干扰器厚度的至少1.5、4或8倍、尾流干扰器厚度的高达至少12、16、32或64倍，或尾流干扰器厚度的4到16、1.5到64、2到32或4到16倍。应了解，宽度和厚度中的每一个可以沿着尾流干扰器的长度恒定或可变。在某些实施例中，尾流干扰器具有1.5到8.0英寸或2到4英寸的宽度，以及1/8到1英寸的厚度。在某些实施例中，在以上实施例中的每一个中，长度是22到30英寸。另外，在某些实施例中，宽度以沿着尾流分配器长度的任何一个或多个部分变窄的方式渐缩。在某些实施例中，此变窄沿着长度的接近于终端(延伸最远)中的每一个的部分发生，其中所述终端界定尾流干扰器的长度。此外，在某些实施例中，尾流干扰器到界定尾流干扰器的长度的所述对相对终端中的每一终端厚度变窄。
对于长度，长度可以完全或部分地延伸跨越陆地车辆的后侧的宽度。在其中长度部分地延伸跨越后侧宽度的某些实施例中，尾流干扰器的长度跨越陆地车辆的后侧的宽度延伸至少50％或至少75％。由于后侧可以包含一个或多个门，因此尾流干扰器的长度完全或部分地延伸跨越所述一个或多个门的组合宽度。在部分地延伸跨越门的宽度时，在某些实施例中，尾流干扰器的长度跨越所述一个或多个门的组合宽度延伸至少50％或至少75％。
应了解，尾流干扰器的长度可以是连续或不连续的，且由一个或多个部分形成。在其中尾流干扰器具有连续长度的实施例中，干扰器可以由单个部分或被一体地布置以形成整体结构的多个部分形成。在其中尾流干扰器具有不连续长度的实施例中，干扰器由多个(两个或更多个)部分形成，其中两个或更多个部分间隔开以使得尾流干扰器的长度从所述两个或更多个部分中的一个部分的一个终端延伸到另一部分的一个终端，使得尾流干扰器的长度包含每一部分的长度以及所述两个或更多个部分中的每一个之间的任何间距或间隙的距离。在某些实例中，例如可以提供间距或间隙以准许例如锁定或闩锁五金等门五金或任何其它部件通过尾流干扰器的长度的一部分。代替于间隙，孔可以延伸穿过尾流干扰器的厚度以准许门五金或任何其它部件的此通过。并且，代替于间隙，可以在尾流干扰器的间隔开部分之间布置柔性挡片或部件以减少或消除间隙。还可使用其它部件来部分或完全地填充或横跨间隙。进一步举例来说，可以在间隙内布置间隔物(柔性或刚性)以减少或填充间隙。举例来说，可以在尾流干扰器的间隔开部分之间布置可装卸式泡沫间隔物以部分地、大体上或完全填充任何间隙。
还应理解，尾流干扰器的长度可以是线性、曲线或非线性。在某些实施例中，尾流干扰器长度是线性的。在其它实施例中，尾流干扰器的长度是曲线，以便形成弧或者U或W形长度，当沿着车辆布置时其可以保持直立或倒转。在其它实施例中，尾流干扰器更一般地是非线性的，以便形成任何此类曲线长度或者任何V或W形布置或其倒转，其中的每一个由多个线段形成。
在特定实施例中，在沿着陆地车辆的后侧布置尾流干扰器时，尾流干扰器被布置于后侧高度的中点(50％)处或下方，如从陆地车辆的底侧到陆地车辆的顶侧所测量，且在本文称为尾流干扰器的最大高度，且至少布置于大于或等于后侧高度的百分之十(10％)的高度，这在本文称为尾流干扰器的最小高度。在尾流干扰器沿着门布置的其它变化形式中，尾流干扰器被布置于门高度的中点(50％)处或下方，且至少布置于大于或等于门高度的百分之十(10％)的高度。在更特定实例中，尾流干扰器被布置于地面上方至少59英寸且高达地面上方104英寸，例如当例如尾流干扰器被布置于具有如从地面测量的13英尺6英寸(162英寸)总高度的拖车后侧上时的情况，所述拖车后侧具有一对111英寸高的门，其中门的底部位于地面上方48.5英寸。
在某些实施例中，本文预期的任何尾流干扰器是足够刚性的，且可以包括任何所需材料或材料组合，例如钢或铝。在其它实施例中，虽然保持大体上刚性，但尾流干扰器是弹性的，即在压缩下充分可变形或耐久，因此例如当打开门时能够被挤压或变形，而不会显著损坏尾流干扰器或尾流干扰器的功能性，从而准许返回到其原始位置和配置。此弹性尾流干扰器可以由任何所需材料或材料组合形成，包含任何弹性材料(可以形成天然或合成橡胶、或其任何组合)或加固弹性材料。
当使用如本文所预期的尾流干扰器时，沿着车辆的后侧的向下或扰动空气流减少且在某些情形下均匀分离。在某些实施例中，尾流干扰器与布置于陆地车辆上的一个或多个任选的空气动力学特征的任何组合协作使用。举例来说，在某些实例中，陆地车辆的左侧和右侧中的每一个可以包含从陆地车辆的底侧向下延伸的空气动力学裙套，其常用于控制跨越拖车的底部的空气流以减少曳力的目的。这些裙套通常包括一个或多个面板，所述面板被布置成沿着陆地车辆的长度延伸以对在陆地车辆的底部与陆地车辆操作于的表面之间延伸的空隙产生至少部分障壁。这些侧裙套通常在拖车上使用，但可以在其它陆地车辆上使用，包含任何被拖曳对象。在当陆地车辆任选地采用沿着陆地车辆的左或右侧使用一个或多个裙套时的实例中，尾流干扰器被竖向布置于裙套上方，且在更特定实施例中，被竖向布置于裙套上方28到32英寸。在另一实例中，在某些实例中，尾流干扰器结合沿着陆地车辆的后侧附接到顶侧的至少一个上部整流罩以及沿着陆地车辆的后侧沿着陆地车辆的每一相对左侧和右侧布置的至少一个侧整流罩而使用。这些整流罩可形成控制来自陆地车辆的任何相应顶部、左侧和右侧以及到陆地车辆的后侧后方的位置的空气流方向的翼面。这些整流罩通常在拖车上使用，但可以在其它陆地车辆上使用，包含任何被拖曳对象。示例性顶部和侧整流罩包含由SmartTruck Systems出售的SmartTruck Top Kit。在其中尾流干扰器结合至少一个上部整流罩和至少一个侧整流罩使用的实施例中，尾流干扰器不接触所述至少一个上部整流罩中的任一个和/或所述至少一个侧整流罩中的任一个。在某些实例中，当关于侧整流罩使用尾流干扰器时，有益的是将尾流干扰器的底侧的最底部点布置于陆地车辆的后侧的底部或其上采用的门的底部上方18.5英寸的高度处。举例来说，当尾流干扰器是V形时，底侧的最底部点是“V”的底部顶点。另外，有益的是将尾流干扰器的顶侧的最顶部点布置于陆地车辆的后侧的底部或其上采用的门的底部上方31英寸的高度处。另外，或在单独实例中，将所述最顶部点布置于恰在所述一个或多个侧整流罩的底部端下方。举例来说，当尾流干扰器是V形时，顶侧的最顶部点是各自形成“V”的顶端中的一个的相对终端中的任一个或两个。
现将在下文进一步详细结合一起提交的附图而描述上文所论述的尾流干扰器、陆地车辆和方法的具体实施例，附图例示了尾流干扰器和陆地车辆的具体实施例。
参考图1-3中示出的示例性实施例，包括拖车的陆地车辆100图示为具有附接到其后侧102的尾流干扰器112。陆地车辆或拖车100具有在前端(未图示)与后端102之间延伸的长度。车辆100还包含左侧104和右侧106，右侧106被布置成与左侧104相对以界定陆地车辆100的宽度。陆地车辆100还包含顶侧108和底侧110，底侧110被布置成与顶侧108相对以界定陆地车辆100的高度H100，所述高度可以沿着陆地车辆的长度变化。陆地车辆100的总高度H100g从常常是轮胎的地面接触点延伸到顶侧108。后侧102具有从陆地车辆100的顶侧108与后侧102相交的点延伸到底侧110与后侧102相交的点的高度H102。注意，经由延伸部119b在后侧102从底侧110向下延伸的减震器119a不包含于所定义的后侧高度H102内，因为沿着陆地车辆100的底侧流动的空气在减震器和底侧110上方流动。此外，高度H102g界定后侧相对于地表面的总高度，从顶侧108与后侧102相交的点到与地表面的接触点取得。空隙高度HC被定义为在地表面与陆地车辆100的底侧110之间延伸的距离。
任选地，陆地车辆或拖车100可以包含位于陆地车辆100的后侧上的一个或多个门。在图1-3中示出的示例性实施例中，如在图2和3中最佳所见，陆地车辆100的后侧102包含在后侧宽度W102的方向上并排布置的一对门118。门118各自具有顶部118a和底部118b，其界定每一门118的高度H118以及门118的组合横跨的总高度H118T(因为代替于如示例性所示在后侧宽度W102的方向上并排布置，预期两个或更多个门118可以在后侧高度H102的方向上堆叠)。高度H118g是地表面与门118的底部118b之间的距离，且高度H112-118是门底部118b与尾流干扰器112的底部之间的距离。每一门118还具有宽度W118且门118的组合具有横跨后侧102的集合宽度W118T。参考图10和11中示出的进一步示例性实施例，代替于一对门118而采用单个门118。除一个或多个门118之外，后侧102还可以包含用于以任何打开或关闭布置打开、关闭、紧固或闩锁门118的门五金，例如竖直条120。竖直条120在门高度H118的方向上延伸且与尾流干扰器112的长度L112相交。
现在转而参看尾流干扰器，尾流干扰器形成从后侧向外延伸的突出部，具有至少部分地在后侧的高度的方向上延伸的厚度，至少部分地在陆地车辆宽度的方向上延伸的长度。所述长度由尾流干扰器的一对相对的间隔开的终端界定。从后侧向外延伸的尾流干扰器的宽度至少部分地在陆地车辆长度的方向上延伸。在图1-3中示出的示例性实施例中，示出示例性尾流干扰器112。尾流干扰器112具有在相对终端TE之间且在陆地车辆(拖车)的左侧和右侧104、106之间的后侧宽度W102的方向上延伸的长度L112。尾流干扰器112进一步具有从后侧102向外延伸的宽度W112，且更具体来说从尾流干扰器112的车辆接合侧到尾流干扰器112的面朝外的侧，其中尾流干扰器112的车辆接合端与陆地车辆100接触。再进一步，尾流干扰器112具有厚度T112，厚度T112在尾流干扰器112的底侧与顶侧之间延伸。
应了解，尾流干扰器的长度可以是连续或不连续的。当不连续时，一个或多个间隙(间距)沿着尾流干扰器的长度布置。参考图2-3中示出的示例性实施例，尾流干扰器长度L112是不连续的，因为其具有形成空隙且具有长度L122的间隙122。在此实例中，提供间隙122以提供竖直条120所通过的空隙。在某些实施例中，有利的是将间隙减少到1至3英寸的距离，或甚至在尾流干扰器长度是连续的情况下消除间隙。举例来说，参考图5和6中所示的示例性实施例，尾流干扰器112示出为具有连续长度L112，但长度L112分段为两个部分，因为所述部分彼此对接。还注意在此实施例中，提供竖直条120所通过的孔123。这些孔123是任选的，因为提供所述孔以当例如竖直条等对象存在时准许对象的通过，来代替例如图2-3中示出的提供间隙122。当利用间隙来准许与尾流干扰器的长度相交的对象的通过时，可以在间隙内布置一个或多个间隔物以完全或部分地填充或横跨间隙，同时还准许对象的通过(如果存在)。举例来说，参考图7，沿着尾流干扰器长度L112布置间隔物117以部分地填充竖直条120之间的空隙，以使得在具体示例性实施例中，任何间隙限于1至3英寸的长度。虽然所述一个或多个间隔物与尾流分配器的其它部分分离，但每一个可以与尾流干扰器的邻近于间隙和/或另一间隔物的部分间隔开、与所述部分重叠或对接所述部分。还应理解每一间隔物可以是刚性或柔性的。举例来说，在某些实例中，间隔物是充当嵌件的薄刚性连接器。在其它实施例中，为了消除任何间隙，所述一个或多个间隔物中的一个或多个可以各自形成被布置成横跨间隙的柔性挡片，所述柔性挡片中的每一个可以在安装与未安装布置之间定位。每一挡片可以对接或重叠于尾流干扰器的任何相对末端或边缘和/或重叠于另一挡片。挡片可以由任何柔性材料形成，例如纺织材料。
当提供间隙时，尾流干扰器可被描述为具有两个或更多个部分，其中间隙将原本连续的尾流干扰器(即不含任何间隙的尾流干扰器)分割为分离的部分。举例来说，再次参考图2和3中的实施例，尾流干扰器112包括具有长度L114的第一部分114和具有长度L116的第二部分116，第一和第二部分114、116沿着尾流干扰器长度L112由间隙122间隔开。预期每一部分可具有相同设计或不同设计。举例来说，在图2和3中，第一和第二部分114、116是相同设计。还预期不同部分可以沿着后侧相对于任何参考被对称地或不对称地布置，所述参考例如竖直延伸的中心线。再次举例来说，参考图2和3中的实施例，第一和第二部分114、116沿着后侧102相对于竖直延伸的中心线对称地布置。
如先前提到，任何宽度和/或厚度可以在尾流干扰器的长度上变化。参考图2和3的示例性实施例，提供具有恒定宽度W112和厚度T112的尾流干扰器112。参考图4中的另一示例性实施例，尾流干扰器112具有可变宽度W112，且更具体来说，尾流干扰器112通过随着长度的部分接近于尾流干扰器112的每一相对终端TE而变窄而在宽度W112上渐缩。更具体地说，尾流干扰器116的每一第一部分114和第二部分116的长度的向外部分随着每一者接近于尾流干扰器112的对应外部终端TE或范围而以渐缩方式变窄。此宽度方向的渐缩在第一部分114中由角度α114a表征，且在第二部分116中表征为相对于陆地车辆100的宽度方向(垂直于陆地车辆长度和高度)或尾流干扰器112的长度方向(垂直于其宽度和高度)测得的角度α116a。此渐缩的一个原因是为了在每一者接近于陆地车辆100的对应左侧和右侧104、106时提供足够空隙且准许门118尽可能地旋转打开。因此，在某些实施例中，在确定门118的所需完全打开位置之后计算角度α114a和α116a。在示例性实施例中，角度α114和α116是2到10度，且在更特定实施例中大体上为四度。虽然此变窄发生于在长度的较中心部分(横跨)被表征为具有恒定宽度之后，但预期宽度可从尾流干扰器的中心位置变窄以使得长度的任一部分不会跨越其宽度保持恒定。
应了解，尾流干扰器的长度可以部分地或大体上跨越后侧的宽度延伸。“大体上跨越后侧的宽度”意味着完全延伸跨越后侧的宽度或在完全延伸的制造容限内。在这样做时，尾流干扰器长度可以延伸跨越任何门(如果存在)以及包围存在的任何门的任何结构。应了解，尾流干扰器的长度可以部分地或大体上跨越门的宽度延伸。延伸大体上跨越门的宽度意味着如由尾流干扰器的相对外部终端界定的尾流干扰器的长度延伸完全跨越横跨在车辆的后侧上并排布置的所有门的集合宽度或者在完全跨越的制造容限内。在图2和3的示例性实施例中，尾流干扰器长度L112部分地延伸跨越后侧102的宽度W102且部分地跨越由门118横跨的集合宽度W118T。在图4中所示的实施例中，尾流干扰器长度L112延伸大体上跨越门118的组合宽度W118T，但尾流干扰器112沿着其长度L112是不连续的(即，其具有中心间隙122)。现在参看图5和6的实施例，尾流干扰器长度L112延伸大体上跨越门118的组合宽度W118T，而尾流干扰器112沿着其长度L112是连续的(即，不存在中心间隙122)。在图7中所示的实施例中，尾流干扰器长度L112部分地延伸跨越门118的组合宽度W118T，但尾流干扰器112沿着其长度L112是不连续的，因为其具有由一个或多个间隔物117部分地填充的中心间隙122。最后，参考图8-11中示出的实施例，每一尾流干扰器长度L112部分地延伸跨越门118的组合宽度W118T，但尾流干扰器112沿着其长度L112是连续的(即，不存在中心间隙122)。
应了解，尾流干扰器的长度可以线性地或非线性地延伸。参考图1-7中示出的实施例，每一尾流干扰器112的长度L112线性地延伸跨越陆地车辆100的后侧102，其中部分114和116的长度对准以沿着共同长度L112线性地延伸(即，沿着共同线性路径)。现在参考图8-11中示出的实施例，尾流干扰器112的不同实施例沿着不同非线性路径沿长度方向延伸。举例来说，在图8中，尾流干扰器112是V形，因为尾流干扰器的长度L112沿着V形路径延伸。在图9中，在替代实施例中，尾流干扰器112布置成倒转V形，因为尾流干扰器112的长度L112沿着倒转V形路径延伸。在图8和9中示出的每一实施例中，形成尾流干扰器112的第一部分114和第二部分116各自沿着后侧102、且更具体来说沿着门118竖向成角度，以使得第一和第二部分114、116相对于后侧102的宽度方向分别通过角度α114b和α116b而增加或减小高程。在示例性实施例中，这些角度α114和α116在五度与四十五度之间。现参看图10，尾流干扰器112是U形的，因为尾流干扰器的长度L112沿着U形路径延伸。最后，参考图11，尾流干扰器112是W形的，因为尾流干扰器的长度L112沿着W形路径延伸。当然，其它路径是预期的且可以按需要采用。
在图中示出的每一实施例中，尾流干扰器112被布置于陆地车辆后侧102的高度H102的中点处或下方的高度，且更具体来说布置于最大高度H112/max，且至少布置于大于或等于后侧102的高度H102的百分之十(10％)的高度，且更具体来说最小高度H112/min。并且，在所示实施例中，尾流干扰器112被布置于陆地车辆后侧102上的每一门118的高度H118的中点处或下方的高度H112/max，且至少布置于大于或等于门高度H118的百分之十(10％)的高度H112/min(图2中示出为H112-118)。此相对于门高度的布置是基于任何一个或多个门的存在和配置而任选的。另外但任选地，在某些实施例中，例如图1中示出，尾流干扰器112被布置于位于陆地车辆100的左侧或右侧104、106上的侧裙套124上方竖向28到32英寸的最小高度。在任何情况下，尾流干扰器112的宽度W112并且因此尾流干扰器112的任何第一部分114和第二部分116的宽度等于1.5到8.0英寸，或在其它变化形式中等于2到4英寸。在更特定实例中，尾流干扰器被布置于地面上方至少59英寸且高达地面上方104英寸，例如当例如尾流干扰器被布置于具有如从地面测量的13英尺6英寸(162英寸)总高度的拖车后侧上时的情况，所述拖车后侧具有一对111英寸高的门，其中门的底部位于地面上方48.5英寸。
应了解，在将尾流干扰器布置于陆地车辆的某一位置下方时，例如后侧或任何门的中点下方，例如本文另外所描述，在某些实例中整个尾流干扰器被布置于特定位置下方，而在其它实例中尾流干扰器的一个或多个水平部分各自位于特定位置下方。尾流干扰器的水平部分是大体上在水平方向上、即大体上在陆地车辆宽度的方向上延伸的尾流干扰器的一部分，这意味着水平部分的长度在相对于陆地车辆宽度的方向成45度或更小(以绝对值计)的方向上延伸。举例来说，参考图1-7中所示的实施例，部分114、116以及图7中的间隔物117是尾流干扰器112的水平部分，因为每一者在陆地车辆宽度的方向上(且在每一此类实例中，完全在陆地车辆宽度的方向上)延伸。在图8和9中，当每一对应角度α114b、α116b等于或小于45度(以绝对值计)而意味着从0到+/-45度时，每一部分114、116是水平部分。在每一情况下，可以任选地包含竖直延伸部(也被称作竖直部分)以相对于陆地车辆宽度的方向(陆地车辆的宽度方向)大体上竖直延伸，即，成大于45度并且至多90度的角度(以绝对值计)，其中此角度类似于图8和9中示出的实施例中的水平部分114、116的角度α114b、α116b。换句话说，任何竖直延伸部相对于陆地车辆高度的方向纵向延伸小于45度(以绝对值计)，即从0到至多(但不包含)+/-45度。这些竖直延伸部可保持于本文预期用于尾流干扰器的任何特定位置下方，例如后侧或任何门的中点下方，或者可以在任何此类特定位置处或上方延伸。在图16中示出的示例性实施例中，竖直延伸部140从每一水平部分114、116的向外终端延伸。虽然每一竖直延伸部140示出为完全在陆地车辆高度的方向上纵向延伸，但在其它变化形式中，任何一个或两个的长度可以从陆地车辆高度的方向偏置小于45度(以绝对值计)。还预期任何竖直部分的长度可以线性地(图示)或非线性地延伸。应注意，恰类似于水平部分，任何竖直延伸部可以沿着其长度连续地延伸或者可以由多个片段或部分形成。举例来说，在图16中，每一竖直延伸部140由多个片段形成，以便准许门打开和关闭，因为门由多个区段形成。在其它变化形式中，例如参考图12的实施例，可以采用连续的竖直延伸部(未图示)，因为所示的每一门将准许结合对应水平部分114、116使用连续的竖直延伸部。还应理解，可以对本文预期或描述的任何实施例添加任何一个或多个竖直延伸部。举例来说，也可以对图10和11中示出的实施例添加竖直延伸部。实际上，竖直延伸部可以形成例如“U”形尾流干扰器的上部延伸部或支腿。还应理解，这些竖直延伸部可以被布置于任何水平部分的终端处或从沿着任何水平部分的长度的任何其它位置布置。应特别注意，图10和11中示出的尾流干扰器112包含被认为是水平部分的部分114和116，即使每一部分的长度遵循非线性路径。在某些实例中，每一部分114、116是水平的，因为路径的任一部分不会以相对于陆地车辆的宽度(宽度方向)大于45度(以绝对值计)的角度延伸(例如，在不同实施例中参见图8和9中的角度α114b、α116b)。在其它某些实例中，即使任何部分114、116的纵向延伸部的一部分以大于45度的角度延伸，如果任何此水平部分的长度针对每一水平部分的长度(即，每一水平部分的纵向延伸部)以相对于陆地车辆宽度的方向等于或小于45度(以绝对值计)的平均角度延伸，那么每一部分仍是水平部分(例如，在不同实施例中参见图8和9中的角度α114b、α116b)。
如先前提到，在某些实施例中，与布置于陆地车辆上的一个或多个任选空气动力学特征的任何组合协作使用尾流干扰器。在图12中示出的示例性实施例中，与沿着陆地车辆100的顶侧108以及左侧和右侧104、106布置的各种整流罩结合使用尾流干扰器112，其中每一整流罩与后侧102端接或相交。具体地说，陆地车辆100包含至少一个上部整流罩130和至少两个侧整流罩132，所述整流罩中的每一个被配置成引导空气流126进入后侧102后方的区域。所示的整流罩反映与SmartTruck Systems出售的SmartTruck Top Kit一起提供的整流罩。
在使用中，本文预期的尾流干扰器用以减少对应陆地车辆的曳力。减小空气动力学曳力的先前尝试在图13中示出。此处，示出具有后侧12、左侧14和顶侧18的陆地车辆10结合在60到65英里/小时(mph)的正常高速公路速度下产生的空气流采用图12中所示的整流罩。在此情形下，空气流126形成大且集中的再循环区128，在本文中也被称作涡流。在图14中，如本文所预期的尾流干扰器112示出为沿着如本文所预期的图13的车辆的后侧布置。如图13中可看出，再循环区128的大小比因尾流干扰器112的使用产生的同一再循环区128的大小大得多，如图14中示例性示出。还应注意，图13的再循环区中的空气流速度在尾流干扰器的位置中近似为自由流速度的二分之一或约30mph，这比图14的再循环区中的空气流速度大得多，在图14中在干扰器正下方速度下降到可忽略的速度。另外观察到，空气流126分离以形成第二再循环区129。由于使用如本文中所描述的尾流干扰器，产生较小的再循环区128和129。
执行某些空气动力学模拟，其中尾流干扰器被布置于沿着陆地车辆(在此实例中为卡车厢式拖车)的后端的不同高度位置处，在图15中图示。图15的X轴图示非尺寸项，其涉及陆地车辆的拖车或后侧的高度的10％到50％的跨度。举例来说，当X＝0.0时，这等于陆地车辆的后侧的门的底部或减震器的顶部上方九(9)英寸的距离。此外，当X＝1.0时，这等于陆地车辆的后侧的门的底部或减震器的顶部上方五十六(56)英寸的距离。在Y轴上示出最小曳力(即，偏航平均曳力)。因此，如图15中所图示，偏航平均曳力随着尾流干扰器的高度从陆地车辆的后侧的门的底部或减震器的顶部上方9.0英寸升高到18.4英寸而减小，并且接着随着尾流干扰器的高度从陆地车辆的后侧的门的底部或减震器的顶部上方18.4英寸升高到56.0英寸而增加。
在利用本申请的尾流干扰器的风洞内的额外测试中，发现将本申请的尾流干扰器添加到陆地车辆的后侧对于零度与九度之间的任何给定偏航角度都减少曳力。在此测试中，尾流干扰器的底侧的最底部点布置于陆地车辆的后侧的底部上方18.5英寸的高度处。另外，尾流干扰器的顶侧的最顶部点布置于陆地车辆的后侧的底部上方31英寸的高度处。
在使用的范围上，如在本文的权利要求书和/或说明书中所使用的术语“包括”、“包含”和“具有”将被视为指示可以包含未指定的其它要素的开放群组。术语“一(a/an)”和词的单数形式应理解为包含相同词的复数形式，以使所述术语意味着提供一个或多个某物。术语“至少一个”和“一个或多个”可互换使用。术语“单个”将用于指示预期一个并且仅一个某物。类似地，在预期具体数目的事物时使用其它具体整数值，例如“两个”。术语“优选地”、“优选”、“偏好”、“任选地”、“可能”和类似术语用于指示所提及的项目、条件或步骤是实施例的任选(即，非必需)的特征。除非另外说明，否则描述为“在a与b之间”的范围包含“a”和“b”的值。
虽然已参看本发明的特定实施例描述了各种改进，但是将理解，此类描述只是说明，而不应解释为限制任何所要求发明的范围。因此，任何所要求发明的范围和内容将仅由所附权利要求书的条款以当前形式或如在审批过程期间所修正或在任何延续申请中实行而定义。此外，应理解，除非另有说明，否则本文中论述的任何具体实施例的特征可以与本文中其它地方论述或设想的任何一个或多个实施例的一个或多个特征组合。

Claims (24)

1.一种使用尾流干扰器减少陆地车辆的曳力的方法，所述方法包括：
提供陆地车辆，所述陆地车辆具有与后侧间隔开以界定所述陆地车辆的长度的前侧、与右侧间隔开以界定所述陆地车辆的宽度的左侧，以及与底侧间隔开以界定所述陆地车辆的高度的顶侧；
以减少所述陆地车辆的曳力的配置沿着所述陆地车辆的所述后侧布置尾流干扰器，所述尾流干扰器形成宽度从所述后侧向外延伸1.5到8英寸的距离的突起且具有至少部分地在所述陆地车辆宽度的方向上在一对相对终端之间延伸的长度，所述一 对相对终端各自形成自由端，自由端为这样的端部，在采用上部和/或侧整流罩时，自由端不接触任何一个或多个上部整流罩且不接触任何一个或多个侧整流罩。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述尾流干扰器具有一个或多个水平部分，每一水平部分形成大体上在所述陆地车辆宽度的方向上延伸的所述尾流干扰器长度的一部分，其中所述一个或多个水平部分被布置于如从所述车辆的所述底侧到所述陆地车辆的所述顶侧测量的所述陆地车辆的所述后侧的高度的中点下方，且至少布置于大于或等于所述后侧高度的百分之十的高度处。
3.根据权利要求1和2中任一项所述的方法，其中所述后侧包含门，所述尾流干扰器布置于所述门上，所述尾流干扰器具有一个或多个水平部分，每一水平部分形成大体上在所述陆地车辆宽度的方向上延伸的所述尾流干扰器长度的一部分，所述一个或多个水平部分被布置于所述门的高度的中点下方，且至少布置于大于或等于所述门高度的百分之十的高度处。
4.根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中所述尾流干扰器包含一个或多个竖直延伸部，每一竖直延伸部大体上在所述陆地车辆高度的方向上延伸，所述一个或多个竖直延伸部中的每一个从所述一个或多个水平部分中的一个延伸。
5.根据权利要求4所述的方法，其中整个所述尾流干扰器被布置于任何此类中点下方。
6.根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中所述陆地车辆包含一对侧裙套，所述对侧裙套中的一个被布置于所述陆地车辆的左侧和右侧中的一侧上，且所述尾流干扰器被竖向布置于所述对侧裙套中的至少一个侧裙套上方28英寸和32英寸处或之间。
7.根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中所述布置步骤进一步包括：
配置所述尾流干扰器以分离下降空气流。
8.根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中所述尾流干扰器沿着其长度连续地延伸。
9.根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中所述尾流干扰器沿着其长度不连续以形成所述尾流干扰器的第一部分与第二部分之间的间隙，其中所述后侧包含一对门，其中所述尾流干扰器的所述第一部分沿着所述对门中的一个布置且所述尾流干扰器的所述第二部分沿着所述对门中的另一个布置。
10.根据权利要求1到2中任一项所述的方法，进一步包括：
在所述陆地车辆上布置至少一个上部整流罩和至少两个侧整流罩，所述至少一个上部整流罩和所述至少两个侧整流罩被配置成将下降空气流重定向为尾流。
11.根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中所述陆地车辆不含沿着所述陆地车辆的所述顶侧布置的任何上部整流罩以及沿着所述陆地车辆的所述左侧或所述右侧布置的任何侧整流罩。
12.根据权利要求1到2中任一项所述的方法，其中所述尾流干扰器到界定所述尾流干扰器的所述长度的所述对相对终端中的每一终端在厚度上变窄。
13.根据权利要求2所述的方法，其中一个或多个水平部分设置成形成直立或倒转布置的V或W形。
14.一种陆地车辆，包括：
前侧，其与后侧间隔开以界定所述陆地车辆的长度；
左侧，其与右侧间隔开以界定所述陆地车辆的宽度；
顶侧，其与底侧间隔开以界定所述陆地车辆的高度；
尾流干扰器，其以减少所述陆地车辆的曳力的配置沿着所述陆地车辆的所述后侧布置，所述尾流干扰器形成宽度从所述后侧向外延伸1.5到8英寸的距离的突起且具有至少部分地在所述陆地车辆宽度的方向上在一对相对终端之间延伸的长度，所述一 对相对终端各自形成自由端，自由端为这样的端部，当采用上部和/或侧整流罩时，自由端不接触任何一个或多个上部整流罩且不接触任何一个或多个侧整流罩。
15.根据权利要求14所述的陆地车辆，其中所述尾流干扰器具有一个或多个水平部分，每一水平部分形成大体上在所述陆地车辆宽度的方向上延伸的所述尾流干扰器长度的一部分，其中所述一个或多个水平部分被布置于如从所述车辆的所述底侧到所述陆地车辆的所述顶侧测量的所述陆地车辆的所述后侧的高度的中点下方，且至少布置于大于或等于所述后侧高度的百分之十的高度处。
16.根据权利要求14所述的陆地车辆，其中所述后侧包含门，所述尾流干扰器布置于所述门上，所述尾流干扰器具有一个或多个水平部分，每一水平部分形成大体上在所述陆地车辆宽度的方向上延伸的所述尾流干扰器长度的一部分，所述一个或多个水平部分被布置于所述门的高度的中点下方，且至少布置于大于或等于所述门高度的百分之十的高度处。
17.根据权利要求14所述的陆地车辆，其中所述尾流干扰器包含一个或多个竖直延伸部，每一竖直延伸部大体上在所述陆地车辆高度的方向上延伸，所述一个或多个竖直延伸部中的每一个从所述一个或多个水平部分中的一个延伸。
18.根据权利要求14所述的陆地车辆，其中整个所述尾流干扰器被布置于任何此类中点下方。
19.根据权利要求14所述的陆地车辆，其中所述陆地车辆包含一对侧裙套，所述对侧裙套中的一个被布置于所述陆地车辆的左侧和右侧中的一侧上，且所述尾流干扰器被竖向布置于所述对侧裙套中的至少一个侧裙套上方28英寸和32英寸处或之间。
20.根据权利要求14所述的陆地车辆，进一步包括：
在所述陆地车辆上布置至少一个上部整流罩和至少两个侧整流罩，所述至少一个上部整流罩和所述至少两个侧整流罩被配置成将下降空气流重定向为尾流。
21.根据权利要求14所述的陆地车辆，其中所述尾流干扰器长度是非线性的。
22.根据权利要求15所述的陆地车辆，其中一个或多个水平部分设置成形成直立或倒转布置的V或W形。
23.根据权利要求14所述的陆地车辆，其中所述陆地车辆不含沿着所述陆地车辆的所述顶侧布置的任何上部整流罩以及沿着所述陆地车辆的所述左侧或所述右侧布置的任何侧整流罩。
24.根据权利要求14所述的陆地车辆，其中所述尾流干扰器到界定所述尾流干扰器的所述长度的所述对相对终端中的每一终端在厚度上变窄。
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