DE102008006365A1 - Air resistance reducing device for e.g. lorry-trailer, has covering element exhibiting tapering form in flow direction of medium that is passed to vehicle, where tapered area lies within elevation surface - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft einen Heckkonus für bodengebunden Fahrzeuge zum Reduzieren des Luftwiderstands, durch eine flexible am Heck angeordnete Verkleidung aus einem planen- bzw. tuchartigen Material, die einfach, schnell und kostengünstig im Fahrbetrieb in eine stabile aerodynamisch günstige Form gebracht werden kann und während dem Be- und Entladen des Fahrzeug in eine Form bringbar ist, die den Beladungs- bzw. Entladungsvorgang in keinster Weise behindert. Durch den Heckkonus, auch bekannt als Mauch'scher Rucksack, kann zudem sichergestellt werden, dass das Ladevolumen des Trägerfahrzeuges nicht einschränkt wird.The The invention relates to a tail cone for ground-based vehicles to reduce air resistance, by a flexible at the rear arranged covering of a sheet-like material, the easy, fast and cost-effective in driving in a stable aerodynamically favorable form can be brought can and during the loading and unloading of the vehicle in one Can be brought form, the loading or unloading process in no way handicapped. By the tail cone, also known as Mauch's backpack, it can also be ensured that the Load volume of the carrier vehicle does not restrict becomes.
Die meisten heutigen Lastkraftwagen (LKW) bewegen sich auf Langstreckenfahrten mit Geschwindigkeiten von ca. 80 bis 100 Kilometer pro Stunde. Aufgrund ihrer kastenartigen Aufbaukontur ist die Strömung der Luft entlang des Fahrzeugs nicht laminar ausgeprägt da an den Kanten des Aufbaus die Strömungslinien abreißen, wodurch Turbulenzen erzeugt werden. Diese Wirbel erzeugen Sogwirkungen auf das Fahrzeug und bilden einen Widerstand gegen die Fahrtrichtung, was sich letztendlich in einem hohen Kraftstoffverbrauch widerspiegelt.The Most of today's trucks (trucks) move on long-distance trips at speeds of about 80 to 100 kilometers per hour. by virtue of their box-like construction contour is the flow of air along the vehicle is not laminar pronounced because of the Edges of the structure tear off the streamlines, causing turbulence. These vortices create suction effects on the vehicle and form a resistance to the direction of travel, which is ultimately reflected in a high fuel consumption.
Bislang wurden Anstrengungen dahingehend unternommen, dass Luftwiderstandsverringerungen durch Modifikationen am Fahrzeugbug, beispielsweise durch Abrundung der Kanten des Führerhauses sowie im vorderen Bereich der Aufbauten, Verwendung von Leitblechen auf den Führerhäusern sowie Verkleidungen des Fahrgestells herbeigeführt werden. Damit konnte der Stirnwiderstand der Fahrzeuge stark reduziert werden.So far Efforts have been made to reduce drag by modifications to the vehicle's bow, for example by rounding off the edges of the cab as well as the front area of the cab Superstructures, use of baffles on the cabs as well Coverings of the chassis are brought about. In order to the forehead resistance of the vehicles could be greatly reduced.
Insbesondere bei Fahrzeugen mit optimierter Frontpartie bietet das Heck ein Potenzial zur zusätzlichen Widerstandsverringerung. Deshalb wurde versucht, durch einen optimalen Heckeinzug eine Ausgestaltung ähnlich der des Jaray-Wagens oder des Kamm-Wagens zu erzeugen. Diese Heckformen verbessern zwar die aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs, gehen jedoch mit einem Verlust an Innenraum einher, was insbesondere bei Transportfahrzeugen wie LKW oder Großraumbussen einen wesentlichen Nachteil darstellt. Deshalb wurde darauf verzichtet, das Heck des Fahrzeugs stärker einzuziehen.Especially For vehicles with optimized front end, the rear offers a potential for additional resistance reduction. That's why tried by an optimal Heckeinzug an embodiment similar that of the Jaray wagon or the comb wagon. These stern forms improve the aerodynamic properties of the vehicle, go hand in hand with a loss of interior space, which in particular in transport vehicles such as trucks or large capacity buses a substantial Disadvantage represents. Therefore it was waived, the stern of the To move in more heavily.
In
der japanischen Druckschrift
Dem gegenüber liegt die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Reduzieren des Luftwiderstands von Fahrzeugen zu schaffen, die bei verbesserten aerodynamischen Eigenschaften des Fahrzeugs das Volumen des Innenraums nicht eingeschränkt, die Rangiereigenschaften und das Be- und Entladen des Fahrzeugs nicht nachteilig beeinflusst.the opposite is the object of the invention is a device to reduce the drag of vehicles which with improved aerodynamic properties of the vehicle the Volume of the interior not restricted, the maneuvering properties and the loading and unloading of the vehicle is not adversely affected.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst.These The object is achieved by a device with the characteristics of the independent Claim solved.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments and preferred embodiments of the Invention are specified in the subclaims.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, dass die Vorrichtung zum Reduzieren des Luftwiderstands, insbesondere von Fahrzeugen, zumindest ein Hüllelement, das am Heck eines Fahrzeuges montierbar ist, aufweisen kann. Darüber hinaus kann das Hüllelement aus einem tuchartigen Material bestehen und in eine aerodynamische äußere Form überführbar sein, wobei das Hüllelement dann in Strömungsrichtung eines an dem Fahrzeug vorbeiströmenden Mediums eine sich verjüngende Form aufweisen kann. Der verjüngte Bereich des Hüllelements kann im Wesentlichen innerhalb einer in Strömungsrichtung projizierten Aufrissfläche des Fahrzeugs liegen.to To solve this problem, the invention teaches that the device for reducing air resistance, especially of vehicles, at least one envelope element, which can be mounted on the rear of a vehicle is, may have. In addition, the enveloping element consist of a cloth-like material and in an aerodynamic outer Form be convertible, wherein the enveloping element then in the flow direction of a flowing past the vehicle Medium may have a tapered shape. Of the The tapered area of the envelope element can be substantially within a projected in the flow direction Aufrissfläche of the vehicle.
Damit wird auf besonders einfache Weise sichergestellt, dass das Hüllelement eine aerodynamische Form aufweist wobei durch die Verwendung eines tuchartigen Materials gleichzeitig ein niedriges Gewicht der Vorrichtung erzielt wird. Aus der sich verjüngenden Form ergeben sich Vorteile dahingehend, dass die Vorrichtung im Fahrbetrieb innerhalb der seitlichen und vertikalen Maximalmaße des Fahrzeugs bzw. des Anhängers, an dem die Vorrichtung montiert ist, bleibt.In order to is ensured in a particularly simple manner that the enveloping element has an aerodynamic shape wherein by the use of a cloth-like material at the same time a low weight of the device is achieved. From the rejuvenated form arise Advantages in that the device when driving within the lateral and vertical maximum dimensions of the vehicle or the trailer on which the device is mounted, remains.
Weiterhin kann die Form des Hüllelements der Vorrichtung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder manuell variierbar sein.Farther can the shape of the sheath element of the device in dependence the speed of the vehicle and / or be manually variable.
Weiterhin kann ein Druckaufbaumittel vorgesehen sein, zum Erzeugen eines Drucks im Inneren des Hüllelements, mit dem zumindest eine vorgegebene aerodynamische Form des Hüllelements erzeugbar sein kann.Farther a pressure build-up means may be provided for generating a pressure inside the enveloping element, with which at least one predetermined aerodynamic shape of the Hüllelements can be generated.
Damit wird sichergestellt, dass zur Inbetrieb- oder Außerbetriebsetzung keine zusätzlichen mechanischen Hilfsmittel erforderlich sind. Somit wird auch vermieden, dass durch das Vorsehen solcher zusätzlicher Mechanismen, beispielsweise seitlich des LKW-Aufbaus die Aerodynamik gestört wird.In order to it is ensured that for commissioning or decommissioning no additional mechanical aids required are. Thus, it is also avoided that by providing such additional Mechanisms, for example, the side of the truck body aerodynamics is disturbed.
Weiterhin können in einer aerodynamischen vorgegebenen Form des Hüllelements die Stützelemente im Wesentlichen einen formstabilen Zustand aufweisen und in einer zweiten vorgegebenen Form des Hüllelements die Stützelemente im Wesentlichen einen flexiblen Zustand aufweisen.Farther can in an aerodynamic predetermined shape of the enveloping element the support elements have substantially a dimensionally stable state and in a second predetermined shape of the enveloping element the support elements in a substantially flexible state exhibit.
Damit wird auf besonders einfache Weise sichergestellt, dass die Vorrichtung bedarfsweise für Be- und Entladevorgänge platzsparend verformt werden kann. Sie bildet somit kein Hindernis beim rückwärtigen Einfahren in Ladezonen wie beispielsweise überdachte Laderampen.In order to is ensured in a particularly simple manner that the device as needed for loading and unloading space-saving can be deformed. It is therefore no obstacle in the rear Driving into loading zones such as covered loading ramps.
Weiterhin können die Stützelemente der Vorrichtung mit mindestens einem Befestigungsrahmen in Verbindung stehen, mit dem die Vorrichtung insbesondere an das Heck eines Fahrzeugs montierbar sein kann.Farther can the support elements of the device with at least a fastening frame in communication with which the device in particular to the rear of a vehicle can be mounted.
Weiterhin kann die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet sein, dass der Befestigungsrahmen über zumindest ein Befestigungssystem an das Heck eines Fahrzeugs montierbar sein kann.Farther the device may be characterized in that the mounting frame over at least one fastening system to the rear of a vehicle mountable can be.
Das Befestigungssystem der Vorrichtung kann mindestens ein Beschlagelement, das mit einem fahrzeugseitigen Trägerprofil in Verbindung steht, und/oder mindestens ein Beschlaggegenelement, das mit einem Befestigungsrahmen in Verbindung stehen kann, aufweisen.The Fixing system of the device can at least one fitting element, which is in communication with a vehicle-side carrier profile, and / or at least one fitting counter element, which with a mounting frame may be associated.
Weiterhin kann die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet sein, dass mindestens zwei Befestigungssysteme vorgesehen sind, wobei die Befestigungssysteme mittels eines gemeinsamen Verbindungselements entarretierbar sein können.Farther the device may be characterized in that at least two fastening systems are provided, wherein the fastening systems be entarretierbar by means of a common connecting element can.
Weiterhin kann die Vorrichtung ein Befestigungssystem mit einem Verriegelungselement und/oder einem Sicherungselement zum Sichern des Verriegelungselements in einer verriegelten Position aufweisen.Farther For example, the device may include a fastening system with a locking element and / or a securing element for securing the locking element in having a locked position.
Damit kann eine doppelte Sicherung gegen ein ungewolltes Öffnen des Befestigungssystems realisiert werden.In order to can be a double security against accidental opening be realized of the fastening system.
Weiterhin kann die Vorrichtung ein mit dem Verriegelungselement in Verbindung stehendes Blockierelement aufweisen, das eine aufgerauhte und/oder klebende Oberfläche aufweisen kann.Farther For example, the device may communicate with the locking element have standing blocking element, which has a roughened and / or may have adhesive surface.
Dadurch kann die Reibung zwischen dem Verriegelungselement und einer Grundstruktur, welche die planenartige Hülle trägt erhöht werden und damit die Wirkung der Verriegelung verbessert werden.Thereby the friction between the locking element and a basic structure, which increases the plan-like shell increases and thus the effect of locking can be improved.
Damit kann auf besonders einfache Weise die Nachrüstbarkeit an verschiedene Laderaumendflächen realisiert werden, wobei mithilfe des Befestigungssystems eine rasche Demontierbarkeit sowie ein sicherer Halt gewährleistet wird.In order to can be retrofittability in a particularly simple way various cargo space end surfaces can be realized, wherein by means of the fastening system a quick disassembly as well as a secure hold is ensured.
Weiterhin kann die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet sein, dass das Hüllelement mehrteilig und/oder aus einem elastischen Material ausgebildet sein kann, wobei das Druckaufbaumittel eine Lufthutze und/oder ein Kompressor sein kann und/oder die Stützelemente mit Druckluft aufblasbare Schläuche sein können.Farther the device may be characterized in that the enveloping element be formed in several parts and / or of an elastic material can, wherein the pressure building means an air scoop and / or a compressor can be and / or the support elements with compressed air inflatable Can be hoses.
Durch den mehrteiligen Gesamtaufbau des Hüllelements kann die Vorrichtung an die Bauart der Hecköffnung des LKWs angepasst werden. Bei einer Heckklappe kann beispielsweise ein einteiliges Hüllelement verwendet werden, wobei bei der Bauart mit zwei Türen ein zweiteiliges Hüllelement Verwendung finden kann. Bei der Verwendung einer Lufthutze als Druckaufbaumittel kann auf besonders einfache Weise der durch den Fahrtwind erzeugte dynamische Druck dazu genützt werden, das Hüllelement in eine vorgegebene Form zu überführen, wobei bei langsamer Fahrt, wie beispielsweise während des Rangierens, das Hüllelement selbsttätig in sich zusammen sinkt. Bei der Verwendung eines Kompressors als Druckaufbaumittel kann vorteilhafterweise unabhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Form des Hüllelements erzeugt werden, so dass beispielsweise auch bei niedriger Fahrgeschwindigkeit, wie beispielweise im Ortsverkehr, die Form aufrechterhalten werden kann.By the multi-part overall structure of the Hüllelements can Device adapted to the design of the rear opening of the truck become. In a tailgate, for example, a one-piece Enveloping element can be used, wherein the design with two Doors use a two-part envelope element can. When using an air scoop as pressure build-up means can in a particularly simple way, the dynamic pressure generated by the airstream be used to the sheath element in a predetermined Transfer form, taking at slow speed, such as during maneuvering, the wrapper automatically sinks together. When using a compressor as a pressure build-up means can advantageously regardless of the vehicle speed a predetermined Form of the envelope element are generated, so for example even at low driving speeds, such as in local traffic, the shape can be maintained.
Weiterhin kann die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet sein, dass oberhalb einer vorbestimmten Geschwindigkeit des Fahrzeugs, das Hüllelement eine aerodynamische, im Wesentlichen konusförmige äußere geometrische Form aufweist und unterhalb dieser vorbestimmten Geschwindigkeit eine zweite Form aufweisen kann, wobei in dieser zweiten Form die Stützelemente im Wesentlichen einen flexiblen Zustand aufweisen können.Farther the device may be characterized in that above a predetermined speed of the vehicle, the enveloping element a aerodynamic, substantially cone-shaped outer has geometric shape and below this predetermined speed may have a second shape, wherein in this second form the Support elements have a substantially flexible state can.
Weiterhin kann die Vorrichtung Teil eines Systems zum Reduzieren des Luftwiderstands sein, insbesondere von Fahrzeugen, wobei neben der Vorrichtung zumindest ein Luftleitelement zum Leiten der das Fahrzeug umgebenden Luft im Wesentlichen in Richtung der Vorrichtung vorgesehen sein kann.Furthermore, the device may be part of a system for reducing the air resistance, in particular of vehicles, wherein in addition to the device at least one air guide element for conducting the air surrounding the vehicle may be provided substantially in the direction of the device.
Damit kann auf besonders einfache Weise die Strömung beispielweise an der Fahrzeugunterseite kontrolliert in Richtung der Vorrichtung geleitet werden, wodurch der Luftwiderstand weiter verringert wird.In order to can flow in a particularly simple way, for example at the vehicle underside controls in the direction of the device be passed, whereby the air resistance is further reduced.
Nach dem Öffnen der Hecktüren zum Be- oder Entladen kann das jeweils entleerte Hüllelement um die Unterkante oder Oberkante der geöffneten Tür gefaltet werden und auf der Innenseite beispielsweise durch Einhängen gesichert werden, so dass die Tür weit über 180° hinaus beweglich istTo opening the rear doors for loading or unloading can each emptied envelope element around the bottom edge or top edge of the opened door to be folded and secured on the inside, for example by hanging be so that the door is well over 180 ° is mobile
Zusammenfassend sollen im Folgenden nochmals die Vorteile der Erfindung aufgezählt werden. Durch die Variabilität der Geometrie der Vorrichtung kann einerseits bei Fahrten mit hohen Geschwindigkeiten die Aerodynamik des Fahrzeugs verbessert werden und andererseits bei Fahrten mit niedriger Geschwindigkeit oder beim Rangieren die Vorrichtungen derart zusammengelegt werden, dass sie keine Behinderung darstellt. Durch die Verwendung eines Befestigungssystems ist die Vorrichtung an verschiedenste Laderaumendflächen beziehungsweise Fahrzeugheckformen montierbar. Darüber hinaus weist die Vorrichtung hervorragende Eigenschaften für schnelle Befestigung sowie Demontierbarkeit auf, beispielsweise wenn während eines Be- oder Entladevorgangs die Vorrichtung zur Wartung abgenommen werden muss. Das System kann dabei auch an Fahrzeugen mit Beplanung angebracht werden, wobei die individuell verschiedenen hinteren Rahmen als Befestigungspunkte dienen. Durch die Verwendung eines transparenten Hüllelements kann auch bei dichterem Auffahren der nachfolgenden Fahrzeuge eine ausreichende Sichtbarkeit der Rückleuchten des Fahrzeuges sichergestellt werden. Darüber hinaus kann in zweierlei Hinsicht die Verkehrssicherheit erhöht werden, da zum einen aufgrund der verbesserten Aerodynamikeigenschaften ein dichtes Auffahren durch nachfolgende Fahrzeuge keine Reduktion des Fahrwiderstandes des hinteren Fahrzeuges bewirkt. Somit ist davon auszugehen, dass derartige, den Sicherheitsabstand unterschreitende Fahrmanöver nicht mehr ausgeführt werden. Außerdem kann die Vorrichtung im Falle eines Aufpralles des hinteren Fahrzeuges auf ein Vorderfahrzeug, das mit der Vorrichtung ausgerüstet ist, als zusätzliche Knautschzone ähnlich eines Airbags fungieren.In summary will again enumerate the advantages of the invention become. Due to the variability of the geometry of the device On the one hand, when driving at high speeds, the aerodynamics of the vehicle and on the other hand when driving at low Speed or when maneuvering the devices so folded that it does not constitute a hindrance. By use a fastening system, the device is at a variety of Laderaumendflächen or vehicle stern forms mountable. In addition, the device has excellent properties for quick attachment and disassembly on, for example when during a loading or unloading the device must be removed for maintenance. The system can also do this Vehicles with scheduling are attached, being the most individual different rear frame serve as attachment points. By The use of a transparent envelope element can also in denser driving up the following vehicles a sufficient Visibility of the taillights of the vehicle ensured become. In addition, traffic safety can be twofold be increased because on the one hand due to the improved aerodynamic properties tight approach by subsequent vehicles no reduction of Driving resistance of the rear vehicle causes. Thus it is assume that such, the safety margin below Driving maneuvers are no longer performed. Furthermore can the device in the event of a collision of the rear vehicle on a fore vehicle equipped with the device is, as an additional crumple zone similar to one Airbags act.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich Ausführungsbeispielen darstellenden Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung,in the The invention will now be described by way of example only illustrative drawings explained in more detail. In a schematic representation,
In
der
Während
der LKW in Fahrt ist, strömt die Luft entgegen der Fahrtrichtung
entlang des LKWs. Die das Fahrzeug umströmende Luft wird
teilweise über die Hutze
Zusätzlich
können mithilfe von Pressluft die Stützelemente
In
einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der
Erfindung kann das Hüllelement
Wie
oben erwähnt, besteht das in
In
einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform der
Erfindung sind die Stützelemente
Weiterhin
kann eine Sicherungsvorrichtung vorgesehen sein, die im Falle des
Kollabierens des Hüllelements dieses so auffängt,
dass eine Überdeckung der Rückleuchtkörper
verhindert wird. Beispielsweise kann im Inneren des Hüllelements
Darüber
hinaus können in der Lufthutze
Die
Vorrichtung ist so aufgebaut, dass sie über den Befestigungsrahmen
Das
Beschlagelement
In
der
Mit
dem in den
Alternativ
dazu ist in
Die
In
der
In
der
In
einer weitern, nicht dargestellten Ausführungsform der
Erfindung können unterschiedliche Rahmenelemente für
die Befestigung des Hüllelements
In
einer weiteren nicht dargestellten Ausführungsform kann
die Vorrichtung zur Reduktion des Luftwiderstands
In
der
In
der
Das
zum erfindungsgemäßen System gehörende
Luftelement
Die
Dieses
Befestigungssystem wird ebenfalls an ein fahrzeugseitig angeordnetes
Trägerprofil
Die
Grundplatte
An
dem langen Schenkel des L-Profils
Im
Folgenden soll mit Bezug auf die
Nachdem
das Rohr
In
der Verriegelungsposition ist der lange Schenkel des L-Profils
In
Alternativ
hierzu kann ein zusätzlicher Sicherungsstift vorgesehen
sein, der durch eine gemeinsame, fluchtende Bohrung durch die doppelwandigen Teile
des Sicherungselementes
Die
Gelenke
In
einer weiteren, alternativen Ausführungsform des Befestigungssystems,
gezeigt in den
Die
Verriegelung durch das Verriegelungselement
Sowohl
der Befestigungsrahmen
Alternativ
kann zur Reduktion dieser Wirbel auch eine gedämpfte Lagerung
des Rahmens
Die
Verbindung der planenartigen Hüllelemente
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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