CN113226899A - 用于陆上交通工具、尤其是载重汽车或类似物的空气动力学方面的改进的系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于陆上交通工具(100)、尤其是载货车、公共汽车和挂车的空气动力学的改进的系统，具有车辆的外表面(101)和沿行驶方向(112)后面的面(110)、具有相对于前面的面的倾斜的偏转器和一系列涡流产生器(111)，所述涡流产生器设置在所述表面(101、110)上。按照本发明，后面的表面(110)、偏转器朝车辆(100)的中心相对于车辆的前面的外表面(101)倾斜5°至30°，并且涡流产生器(111)在外表面上以与倾斜改变部的250mm的最大距离在车辆的外部的前面的侧面(101)和尾部面(110)之间设置，其中车辆的前面的外表面(101)的涡流产生器(111)和/或在尾部面(110)上定位的涡流产生器(111)、涡流产生器(111)或这些涡流产生器(111)的部分具有相对于车辆纵轴线在2°和50°之间的倾斜(β)并且涡流产生器相对于邻接的面凸出1cm至15cm。

Description

用于陆上交通工具、尤其是载重汽车或类似物的空气动力学 方面的改进的系统

技术领域

本发明涉及一种用于陆上交通工具、尤其是载重汽车或类似物的空气动力学方面的改进的系统。

背景技术

车辆的空气动力学的特征属于用于燃料消耗的最重要的特征。尤其是对于经过大数量的公里数的车辆，小的优化也可以带来大的优点。燃料的节省表示成本降低。此外消耗降低导致较小的环境污染并且伴随于此也可以带来税收的优点。

已知许多系统，其改进空气流量和借此空气动力学的特征。

US 8851554说明用于减小空气阻力的组装件，其可在运动的车辆或其他物体上装配。所述系统具有通风开口和由柔性的材料制成的网的至少一个外套，所述材料从活动的位置至不活动的第二位置并且相反地运动。所述外套也这样构成，使得设置至少一个外表面，所述外表面这样设计，使得涡流尾流(尾流)的作用减少。所述系统也可以与通道组合，所述通道能够实现，将空气流引导到外套中。柔性的元件在使用期间引起问题，因为其在车辆中产生不稳定性。此外其运动难以预测，和/或基于所述运动，空气动力学的效果可以变化，并且所述材料经受损坏并且因此需要连续的维修。

由US 8 770 649已知用于减少尾流的空气阻力的空气动力学的效果并且用于减少用于陆上交通工具的侧向风的效果的系统。所述系统包含涡流产生器，其产生小的旋涡。这些所述小的空气涡流产生长的尾流。每个所述涡流产生器(涡流器)具有一个或多个用于空气流的通道，所述通道强制空气流流动通过所述通道。所述系统具有一系列问题，尤其是使用的通道被污染或以污物填充，并且因此其在陆上交通工具上的每天的使用中不是非常可用并且也烦琐且复杂化地组装。此外所述系统需要所谓的隧道效应，借此使涡流产生器有效。

公开文献GB 250 83 57说明一种可去除的装置，以用于提高陆上交通工具的空气动力学的效率。所述装置具有元件，所述元件对侧向的车身在陆上交通工具的三侧上对应于陆上交通工具的形状延长。涡流产生器可以套装到所述加宽部上。所述装置没有教导外部的车身的变化，以便改变空气流尤其是改变空气流的边界层。在这里所述的涡流产生器不从车身中突出，以便作用到空气流动中并且因此具有另一种技术效果。

US 6959958说明用于减少用于车辆的车身的空气阻力的方法和装置，所述车辆在高速公路和类似物上行驶。这些载货车可以例如包含元件，以便改进在车辆的尾部上的空气动力学的效果。此外所述系统具有涡流产生器，所述涡流产生器在载重汽车或车辆挂车上设置。所述系统没有说明在涡流产生器和载货车或陆上交通工具的尾部上的结构之间的协同效果。所述系统只尝试改变侧向的空气流。不设置产生的空气涡流朝车辆中心的方向的针对性的流动引导，以便产生协同效果。

US 7 255 387说明用于减少空气动力学的效果以用于改进车辆功率并且用于减少燃料消耗的改进的装置。所述配置具有多个表面，所述表面设置在车辆的外表面上。这些表面对应于车辆外套的厚度确定并且其长度为车辆外套的厚度的至少五倍。每个这些表面可以产生旋涡。在公开文献US 7 255 387中说明的涡流产生器仅用于，改变至车辆的侧向的空气流并且使轨迹的较稳定的保持变得容易。其不用于减小车辆的后面的基面，负压在所述基面上存在并且因此产生行驶阻力。以这种方式，所述公开内容不减小空气阻力，而是产生较大的阻力，并且消耗升高。

US 7 008 004说明用于借助元件改变车辆的下游的空气流的装置，所述元件设置在陆上交通工具、例如载货车的端部上，所述元件形成载货车的尾部并且产生基本上平行于车辆的纵轴线的空气流。在该公开文献中，车辆尾部没有侧向的涡流产生器地被延长。

US 2017274941说明用于改变空气流的系统，其中在倾斜的面上安装涡流产生器。没有说明在涡流产生器的位置、表面的倾斜度和影响涡流产生器的空气层之间的组合效应。

US 2011210510578也教导一种用于改变空气流的系统。在这里也没有说明涡流产生器的位置、表面的倾斜度和影响涡流产生器的空气层之间的组合效应。

发明内容

本发明的任务在于，提供用于陆上交通工具、尤其是载货车或类似物的系统，所述系统通过减少燃料和/或能量消耗改进车辆的空气动力学的特性，或安装用于改变陆上交通工具的结构组件，以便改进空气动力学的特性。

该任务通过按照权利要求1所述的用于陆上交通工具、尤其是载重汽车、公共汽车以及挂车和鞍式挂车的系统和按照权利要求6的特征部分的特征的用于陆上交通工具的结构组件解决。

用于陆上交通工具、尤其是载货车、公共汽车、挂车和鞍式挂车的按照本发明的系统具有车辆的外表面和至少一个背面、沿运动方向相对于正面的倾斜的偏转器和在各面上设置的一系列涡流产生器，其特征在于，后面的面、偏转器朝车辆中心相对于车辆的前面的外表面倾斜5°至30°，该倾斜度改变部以a表示，并且在其中涡流产生器在外表面上相对于a以与倾斜度改变部250mm的最大距离设置。在车辆的外部的前面的侧壁的表面和后面的表面、偏转器、车辆的外部的前面的侧面和/或后面的偏转器面和涡流产生器或这些涡流产生器的部分之间设置相对于车辆的纵轴线在2°和50°之间的倾斜角β并且涡流产生器相对于邻接的面凸出1cm至15cm。

涡流产生器可以会聚(彼此靠近)和/或发散(彼此离开)或彼此平行地设置。涡流产生器的在1cm和15cm之间从邻接的表面的突出部能够实现，改变空气流和尤其是空气流的边界层。此外该改变是特别有利的，因为其与偏转器或车身的外表面的变化组合。

偏转器的两个元件和涡流产生器的令人意料不到的组合的作用能够实现偏转器的较大的倾斜，而空气流不会释放。以这种方式可以比在已知的系统中更强地减小车辆的后面的基面。

所有这些能够实现用于陆上交通工具的改进的空气动力学的特性，因为在车辆下游的空气流通过其空气动力学的条件的改进被控制。在这里所述的系统也可以作为改装组件、加装组件销售和装配，其中,车身元件在陆上交通工具、例如载货车的尾部上添加并且以这种方式对现有的车辆改装。这些面/导向板材/偏转器以5°和30°之间的倾斜角α相对于车辆中心倾斜地安装。涡流产生器可以已经定位在该附加面上或在附加面附近以250mm的最大距离紧固在陆上交通工具的外表面上。有利地可以拆卸偏转器。以这种方式在不使用和/或更换时的快速的拆卸是可能的。

此外在一种优选的实施形式中，倾斜的偏转器可以不仅由刚性的材料而且由柔性的材料形成。在一种优选的实施形式中，偏转器后面的表面由一个单独的部件构成并且与前面的陆上交通工具的外部的表面一起构成或在其结构中集成。

有利地，偏转器设置在车辆的至少两侧上。

在另一种实施形式中，陆上交通工具可以具有管状的或弯曲的柱形的基体、例如罐车，并且因此换向元件可以以弯曲的、圆形的或部分圆形的形状构成。偏转器元件的倾斜总是朝陆上交通工具的中心指向。

有利地，涡流产生器不是全部一样大，而是变化，以便更好地调整环境空气流。在一种优选的实施形式中，偏转器可以形成例如在公共汽车后面的行李舱/贮藏空间，利用其可以运输物品、例如行李和/或滑雪板或自行车或其他体积大的行李。

按照本发明的系统可以作为改装组件/加装组件构造，以便在现有的车辆上装配。

该加装组件可以包括多个换向面，所述换向面在后面紧固在载重汽车/公共汽车上。有利地，在实施形式中涡流产生器设置或集成在换向面上。

在一种优选的实施形式中，理论断裂点可以在换向元件和在前的面之间存在，以便减少事故的作用。这些理论断裂点可以是有益的，以便使安全标准的维持变得容易，只要存在所述安全标准的话。

附图说明

接着在详细说明中借助附图清楚地说明按照本发明的系统的优选的并且未限定的实施形式的其他的特征和细节：

图1示出包括按照本发明的系统的载货车的透视图；

图2示出第二实施形式的包括按照本发明的系统的载货车的透视图；

图3示出包括第一实施形式的按照本发明的系统的载货车的俯视图；

图4示出包括第一实施形式的按照本发明的系统的载货车的俯视图的细节；

图5示出第二实施形式的包括按照本发明的系统的载货车的俯视图的细节；

图6示出包括另一种实施形式的按照本发明的系统的载货车的透视侧视图；

图7a示出仅以导向板材/偏转器实现的空气特性的图形示图；

图7b示出借助偏转器/导向板材结合涡流产生器实现的空气的特性的图形示图；

图8示出另一种实施形式的包括按照本发明的系统的载货车的透视后视图的分解视图；

图9和10示出以其他的实施形式的包括按照本发明的系统的载货车的透视图；

图11示出包括按照本发明的系统的公共汽车的透视侧视图，所述系统形成装载箱体；并且

图12示出具有不同的实施形式的涡流产生器的按照本发明的系统。

具体实施方式

在图1中以附图标记100表示陆上交通工具、尤其是载货车。陆上交通工具100具有侧向的外表面101，所述外表面例如可以形成装载空间。在陆上交通工具100沿方向112运动期间，空气流动到外表面101上。该空气可以构成涡流或其他空气动力学的效果，这提高陆上交通工具的能量消耗、尤其是燃料消耗。陆上交通工具、尤其是载货车或类似物的尾部轨迹的空气流、尤其是空气涡流关于车辆的空气动力学的整体特性是非常重要的。

形成车辆下游的空气特性的空气涡流主要由车辆的底面确定。该基面是车辆的背面。

按照本发明，面110、偏转器处于陆上交通工具100的背侧上，其与陆上交通工具100连接和/或与载货车101的侧壁形成唯一的面。偏转器110朝载货车的中心倾斜，并且-关于外部的前面侧面101形成倾斜角(α)。偏转器110以5°和30°之间的倾斜角(α)相对于车辆的中心的纵轴线倾斜。以这种方式，车辆的基面减小，由此空气阻力依赖于后面的旋涡的轨迹减小。

在一种优选的实施形式中，前面的侧面101和偏转器111通过唯一的元件形成。

涡流产生器111在外表面上在一个区域中设置，该区域从倾斜度改变前250mm开始并且在倾斜度改变后250mm结束。这些涡流产生器111或这些涡流产生器111的部分相对于载货车的纵轴线倾斜。这些涡流产生器111或这些产生器111的部分的β倾斜可以关于陆上交通工具100的纵轴线在2°和50°之间优选具有弯曲的叶片形。

此外，涡流产生器111这样构成，使得其在1cm和15cm之间从包围的表面伸出。以这种方式，为涡流产生器111实现，有效地改变环境空气流和尤其是边界层。

如在图7a中示出的，涡流在陆上交通工具100下游只以偏转器110实现，尽管存在搅流120，由此车辆具有较大的能量消耗、尤其是燃料。

图7b示出在陆上交通工具100下游的空气流，所述陆上交通工具包括按照本发明构成的偏转器110和涡流产生器111。

在所述区域121中存在搅流的减小，其减少陆上交通工具100的燃料消耗。

图8示出用于改变陆上交通工具100的成套系统/结构组件，其可以通过偏转器110的不同的形状形成，涡流产生器111设置在所述偏转器上。

偏转器110可以可脱开地与陆上交通工具连接，并且可以此外设置预先确定的断裂元件(理论断裂点)，所述断裂元件设置用于在事故中的安全性。

此外，在一种优选的实施形式中，可以形成载货车的尾部的导向板材/偏转器这样成形，使得其在事故的情况下吸收陆上交通工具的冲击或其他撞击。

图9示出陆上交通工具100，该陆上交通工具沿方向112运动并且在陆上交通工具的尾部上具有按照本发明的偏转器110，所述偏转器集成到陆上交通工具的结构中并且按照本发明涡流产生器111在预先确定的区域中设置。

在图10中，示出另一个陆上交通工具，其具有管状的装载面、例如液体容器，并且在所述陆上交通工具上设置包括按照本发明的涡流产生器111的偏转器110。也在该情况中，朝车辆中心倾斜的偏转器110形成关于在前的表面的α倾斜角。

在一种实施形式中，在图中，偏转器可以产生在车辆下游的附加的装载区。例如偏转器可以这样设置，使得其形成陆上交通工具100、例如公共汽车下游的箱体115。在该箱体中可以装载行李件、滑雪板或其他体积大的物体。

在另一种实施形式中，所述陆上交通工具可以由管状的或弯曲的柱形的基体形成，并且因此换向元件可以以弯曲的、圆形的或部分圆形的形状构成。偏转器元件的倾斜总是朝陆上交通工具的中心指向。

图12示出按照本发明的系统，在所述系统中示出一系列涡流产生器111，尤其是如下涡流产生器，所述涡流产生器具有第一部件111a，所述第一部件不具有关于车辆的纵轴线的倾斜，其中，第二部件111b具有相对于车辆的纵轴线在2°和50°之间的倾斜角β并且涡流产生器111c的最后的部分具有关于车辆100的纵轴线的最小的倾斜。该示例示出，需要的是，涡流产生器111的仅一部分具有相对于车辆的纵轴线的倾斜角(β)，以便实现意料不到的作用并且减小车辆100本身的空气阻力。

在未示出的实施形式中，可以在牵引机之间和/或在两个挂车之间设置偏转器元件，所述偏转器元件阻止在这两个车辆部件之间的空气流。该换向在按照本发明的系统中协同作用，因为流过这些缝隙的空气流产生侧向的涡流，所述涡流可以负面作用于在车辆端部上的空气流，其方式为限定按照本发明的系统的作用。因为其基于侧向的空气流产生在车辆的侧壁上的涡流，所以在两个陆上交通工具部分、尤其是载货车、公共汽车和挂车之间设置偏转器，以便尤其是阻止/减少空气流动。该偏转器基本上正交于运动方向在两个车辆部件之间。基本上在该情况下指的是多于或少于10°的变化。

包括倾斜度改变部和涡流产生器的系统可以在一种优选的实施形式中也安装在车辆的下侧上。亦即涡流产生器和倾斜度改变部处于车辆的下侧上。

在另一种实施形式中，开口可以以相对于倾斜度改变部250mm的最大距离设置。

最后清楚的是，对于在本领域的技术人员进行可以在以上所述系统上的明显的补充、改变或变化，而不会由此偏离通过附加的权利要求提供的保护范围。

附图标记列表

100陆上交通工具、载重汽车、挂车

101陆上交通工具的外部的前面的侧面

110偏转器

111涡流产生器(涡流)

111a、111b、111c涡流产生器(涡流)的部件

115装载箱

112陆上交通工具100的运动方向

120搅流

121较小的搅流

Claims (12)

1.用于陆上交通工具(100)的空气动力学方面的改进的系统，所述陆上交通工具尤其是载货车、公共汽车和挂车，所述系统具有车辆的外表面(101)和沿行驶方向(112)在后面的面(110)、具有相对于前面的面的倾斜度的偏转器和一系列涡流产生器(111)，所述涡流产生器设置在所述表面(101、110)上，其特征在于，后面的表面(110)、偏转器(110)朝车辆(100)的中心相对于车辆的前面的外表面(101)以5°至30°倾斜，并且涡流产生器(111)在外表面上以与在车辆的外部的前面的侧面(101)和尾部面(110)之间的倾斜度改变部的250mm的最大距离设置，车辆的前面的外表面(101)的涡流产生器(111)和/或在尾部面(110)上定位的涡流产生器(111)、涡流产生器(111)或这些涡流产生器(111)的部分具有相对于车辆纵轴线在2°和50°之间的倾斜度(β)并且涡流产生器相对于邻接的面凸出1cm至15cm。

2.按照权利要求1所述的用于空气动力学方面的改进的系统，其特征在于，侧向的前面的面(101)和偏转器面(110)通过唯一的车身元件形成和/或集成到车辆结构(100)中。

3.按照权利要求1所述的用于空气动力学方面的改进的系统，其特征在于，前面的侧面(101)和后面的偏转器面(110)通过不同的车身元件形成。

4.按照上述权利要求之一所述的用于空气动力学方面的改进的系统，其特征在于，在两个陆上交通工具部分(100)、尤其是载货车、公共汽车和挂车之间设置至少一个偏转器，所述偏转器阻止/减小垂直于运动方向在两个车辆部件之间的空气流。

5.按照上述权利要求所述的用于空气动力学方面的改进的系统，其特征在于，多个偏转器面(110)形成装载空间(115)。

6.按照上述权利要求之一所述的用于空气动力学方面的改进的系统，其特征在于，在前面的侧面(101)和后面的偏转器面(110)之间设置理论断裂点。

7.按照上述权利要求之一所述的用于空气动力学方面的改进的系统，其特征在于，开口以与倾斜度改变部的250mm的最大距离构成。

8.按照上述权利要求之一所述的用于空气动力学方面的改进的系统，其特征在于，涡流产生器和倾斜度改变部处于车辆的下侧上。

9.用于陆上交通工具(100)的空气动力学方面的改进的结构组件/加装组件，所述陆上交通工具尤其是载货车、公共汽车和挂车，所述结构组件/加装组件实现按照上述权利要求之一所述的系统，其特征在于，所述结构组件/加装组件包括连接元件，所述连接元件为了将偏转器(101)连接在陆上交通工具的背侧上以5°与30°之间的倾斜角(α)相对于车辆的前面的外表面(101)朝陆上交通工具的中轴线方向倾斜并且在偏转器上所设置的涡流产生器(111)以相对于倾斜度改变部250mm的最大距离(a)设置并且涡流产生器(111)或这些涡流产生器(111)的部分具有相对于车辆纵轴线在2°和50°之间的倾斜角β并且涡流产生器相对于邻接的面凸出1cm至15cm。

10.按照权利要求9所述的结构组件/加装组件，其特征在于，连接元件具有理论断裂点。

11.按照权利要求9和10所述的结构组件/加装组件，其特征在于，偏转器(111)由柔性的材料制成。

12.按照权利要求9和11所述的结构组件/加装组件，其特征在于，所述结构组件/加装组件具有偏转器，所述偏转器安装在两个陆上交通工具部分(100)之间，所述陆上交通工具部分尤其是载货车、公共汽车和挂车，所述偏转器在两个车辆部件之间阻止/减小基本上垂直于运动方向的空气流。

Images