CN109649513A - 一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法 - Google Patents

一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法 Download PDF

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Abstract

一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法，步骤为：准备两根加工有若干孔洞的中空圆管，若干孔洞直线排列；两根中空圆管分别安装到客车车体的左前及右前拐角，且管体垂直于地面，两根中空圆管管体孔洞朝向具有夹角；将两根中空圆管顶端管口进行封堵，将底端管口与客车非刹车气泵相连通；启动气泵，高压气体经中空圆管管体后由孔洞喷出，此时两根中空圆管分别作为左侧喷气管和右侧喷气管；由左侧喷气管形成左侧气膜，由右侧喷气管形成右侧气膜，左侧气膜与右侧气膜在客车车体前方交汇形成尖角为45°～60°的V型气膜罩；启动客车，客车在匀速行驶过程中由V型气膜罩改变客车车体前端气动外形，通过V型气膜墙直接降低客车车体的空气阻力。

Description

一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法
技术领域
本发明属于汽车工程技术领域，特别是涉及一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法。
背景技术
在汽车行驶过程中，车速越快则阻力越大，如果空气阻力过大，必然会增加汽车燃油消耗量，同时也会影响汽车的动力性能。
以一辆行驶速度为每小时100km的汽车为例，发动机输出功率的80％左右都被用来克服空气阻力，由于空气阻力与空气阻力系数成正比，空气阻力系数每降低10％，就可以节省燃油消耗量7％左右。另外，如果车型不同，同样降低1％的空气阻力系数，客车获得的节油量可以达到轿车的十几倍。
因此，通过降低空气阻力已经成为提高汽车节能性的重要手段之一。目前，轿车的空气阻力系数普遍都已经降低到0.3左右，而为了保持轿车的其他运行性能，轿车的空气阻力系数基本上已经达到极限。
反观客车，由于特殊的车型限制，客车的空气阻力要远远大于轿车，客车行驶过程中受到的阻力一般包括滚动阻力、加速阻力、坡度阻力以及空气阻力，如果不考虑加速和坡度工况，客车仅在水平道路上匀速行驶，那么客车主要克服来自地面的滚动阻力和来自大气的空气阻力。
客车受到的空气阻力主要来源于车头和车尾两个面的压力差，由于客车的实际用途难以大幅度调整客车外形，想要在原有外形条件下降低空气阻力十分困难，而现阶段并没有有效的解决办法。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法，能够在客车原有外形条件下降低客车的空气阻力，进一步提高客车的节能性。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法，包括如下步骤：
步骤一：准备两根结构相同的中空圆管，沿管体长度方向在中空圆管的管体表面加工出若干孔洞，且若干孔洞沿一条直线排列；
步骤二：将第一根中空圆管固定安装到客车车体的左前拐角，保证第一根中空圆管垂直于地面；同时将第二根中空圆管固定安装到客车车体的右前拐角，保证第二根中空圆管垂直于地面；第一根中空圆管和第二根中空圆管管体上的孔洞均朝向客车车体前方，且第一根中空圆管管体上的孔洞朝向与第二根中空圆管管体上的孔洞朝向具有夹角；
步骤三：将第一根中空圆管和第二根中空圆管的顶端管口进行封堵，同时将第一根中空圆管和第二根中空圆管的底端管口与客车的非刹车气泵相连通；
步骤四：启动客车的非刹车气泵，高压气体进入两根中空圆管后并由管体上的孔洞喷出，此时第一根中空圆管作为左侧喷气管，第二根中空圆管作为右侧喷气管；同时，由左侧喷气管的管体孔洞中喷出的高压气体将形成左侧气膜，由右侧喷气管的管体孔洞中喷出的高压气体将形成右侧气膜，左侧气膜与右侧气膜会在客车车体前方交汇，使左侧气膜与右侧气膜形成V型气膜罩；
步骤五：启动客车，使客车匀速行驶，在客车匀速行驶过程中，V型气膜罩相当于改变了客车车体的前端气动外形，通过V型气膜墙直接降低了客车车体的空气阻力。
所述V型气膜罩的尖角范围为45°～60°。
当车速低于每小时50km时，关闭客车的非刹车气泵，撤去V型气膜罩，用以节约能源。
本发明的有益效果：
本发明的用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法，能够在客车原有外形条件下降低客车的空气阻力，进一步提高客车的节能性。
附图说明
图1为本发明的用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法的效果原理图；
图中，1—左侧气膜，2—右侧气膜，3—左侧喷气管，4—右侧喷气管，5—客车车体，6—被排开的空气。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法，包括如下步骤：
步骤一：准备两根结构相同的中空圆管，沿管体长度方向在中空圆管的管体表面加工出若干孔洞，且若干孔洞沿一条直线排列；
步骤二：将第一根中空圆管固定安装到客车车体5的左前拐角，保证第一根中空圆管垂直于地面；同时将第二根中空圆管固定安装到客车车体5的右前拐角，保证第二根中空圆管垂直于地面；第一根中空圆管和第二根中空圆管管体上的孔洞均朝向客车车体5前方，且第一根中空圆管管体上的孔洞朝向与第二根中空圆管管体上的孔洞朝向具有夹角；
步骤三：将第一根中空圆管和第二根中空圆管的顶端管口进行封堵，同时将第一根中空圆管和第二根中空圆管的底端管口与客车的非刹车气泵相连通；
步骤四：启动客车的非刹车气泵，高压气体进入两根中空圆管后并由管体上的孔洞喷出，此时第一根中空圆管作为左侧喷气管3，第二根中空圆管作为右侧喷气管4；同时，由左侧喷气管3的管体孔洞中喷出的高压气体将形成左侧气膜1，由右侧喷气管4的管体孔洞中喷出的高压气体将形成右侧气膜2，左侧气膜1与右侧气膜2会在客车车体5前方交汇，使左侧气膜1与右侧气膜2形成V型气膜罩，所述V型气膜罩的尖角范围为45°～60°。
步骤五：启动客车，使客车匀速行驶，在客车匀速行驶过程中，V型气膜罩相当于改变了客车车体5的前端气动外形，通过V型气膜墙直接降低了客车车体5的空气阻力；当车速低于每小时50km时，关闭客车的非刹车气泵，撤去V型气膜罩，用以节约能源。
本实施例中，按图1所示对客车进行改造，其中左侧喷气管3和右侧喷气管4的管体外径为16mm，管体内径为12mm，管体孔洞的孔径为1mm，孔洞间距为2mm，V型气膜罩的尖角为60°。
为了证明通过本发明的方法可以有效提高客车的空气阻力，将一辆经过改装后的客车作为测试对象，在客车的车头和车尾均安装了数量和位置相同的压力传感器，在客车以每小时108km的速度行驶过程中，当客车车头没有形成V型气膜罩时，客车车头的压力大约为500pa，客车车尾的压力大约为-100pa；当客车车头时间V型气膜罩时，客车车头的压力大约为200pa，客车车尾的压力大约为-100pa；可见，客车的车头和车尾之间的压力差实现了大幅度降低，进而使客车受到的空气阻力也大幅度降低，最终提高了客车的节能性。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (3)

1.一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：准备两根结构相同的中空圆管，沿管体长度方向在中空圆管的管体表面加工出若干孔洞，且若干孔洞沿一条直线排列；
步骤二：将第一根中空圆管固定安装到客车车体的左前拐角，保证第一根中空圆管垂直于地面；同时将第二根中空圆管固定安装到客车车体的右前拐角，保证第二根中空圆管垂直于地面；第一根中空圆管和第二根中空圆管管体上的孔洞均朝向客车车体前方，且第一根中空圆管管体上的孔洞朝向与第二根中空圆管管体上的孔洞朝向具有夹角；
步骤三：将第一根中空圆管和第二根中空圆管的顶端管口进行封堵，同时将第一根中空圆管和第二根中空圆管的底端管口与客车的非刹车气泵相连通；
步骤四：启动客车的非刹车气泵，高压气体进入两根中空圆管后并由管体上的孔洞喷出，此时第一根中空圆管作为左侧喷气管，第二根中空圆管作为右侧喷气管；同时，由左侧喷气管的管体孔洞中喷出的高压气体将形成左侧气膜，由右侧喷气管的管体孔洞中喷出的高压气体将形成右侧气膜，左侧气膜与右侧气膜会在客车车体前方交汇，使左侧气膜与右侧气膜形成V型气膜罩；
步骤五：启动客车，使客车匀速行驶，在客车匀速行驶过程中，V型气膜罩相当于改变了客车车体的前端气动外形，通过V型气膜墙直接降低了客车车体的空气阻力。
2.根据权利要求1所述的一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法，其特征在于：所述V型气膜罩的尖角范围为45°～60°。
3.根据权利要求1所述的一种用于降低客车行驶阻力的气膜式降阻方法，其特征在于：当车速低于每小时50km时，关闭客车的非刹车气泵，撤去V型气膜罩，用以节约能源。
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