ITMI20061178A1

ITMI20061178A1 - Sistema di ottimizzazione aerodinamica della parte retrostante di un veicolo industriale o commerciale

Info

Publication number: ITMI20061178A1
Application number: IT001178A
Authority: IT
Inventors: Ludovico Consano; Dario Guariento; Filippo Maria Lupo; Giovanni Posenato
Original assignee: Iveco Spa
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2007-12-21
Also published as: DE602007005728D1; ATE463410T1; EP1870321A1; ES2343374T3; EP1870321B1

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"Sistema di ottimizzazione aerodinamica della parte retrostante di un veicolo industriale o commerciale"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di ottimizzazione aerodinamica della parte retrostante di un veicolo industriale o commerciale.

E’ noto che il rendimento energetico di un veicolo a motore è in relazione diretta con la resistenza aerodinamica e la turbolenza causata dal movimento del veicolo.

L’efficienza dei consumi di carburante diventa un requisito determinante all’aumentare del costo dei carburanti ed al consumo globale di questi, anche per problemi relativi all'inquinamento.

Questi requisiti sono ancora più importanti nel caso di veicoli di grosse dimensioni ed ingombro, quali i veicoli industriali e commerciali. Nella maggioranza dei casi questi veicoli hanno una conformazione fisica che ostacola il rendimento aerodinamico, come ad esempio la forma sostanzialmente piatta del frontale della cabina, o la forma squadrata delle parti del rimorchio, o semi-rimorchio, nel caso di veicoli snodati.

Il movimento del veicolo crea un'elevata turbolenza d’aria specialmente nella parte retrostante del veicolo, che si traduce in un aumento della resistenza aerodinamica all'avanzamento ed un conseguente aumento dei consumi di carburante. Questo fenomeno è proporzionale alla velocità del veicolo, e diventa di entità elevata specialmente per marcia su strade che consentono una velocità elevata, come le autostrade.

In gran parte il fenomeno di riduzione di aerodinamicità è dovuto alla geometria squadrata del retro del rimorchio o del semi-rimorchio, che favorisce la formazione di turbolenza e di depressione sul retro del veicolo che tende a frenare l'avanzamento del veicolo. Un problema è quello che non si ha completa libertà di progettare carenature posteriori, in quanto si deve garantire l’apertura delle porte posteriori.

Sono già noti tentativi di soluzione a questo problema, tramite l’applicazione di appendici aerodinamiche al lato posteriore del rimorchio.

Questi sistemi noti, che possono occupare tutta o parte della superficie posteriore, prevedono ad esempio di poter essere gonfiati attraverso l’immissione di aria proveniente dall’esterno per effetto del movimento del veicolo. Essi però presentano difficoltà di sgonfiaggio ed ingombro.

Sono noti altri sistemi di applicazione di appendici rigide retraibili o ripiegabili, che però non ottimizzano il comportamento aerodinamico, oltre a presentare problemi di realizzazione dei sistemi di movimentazione.

Pertanto scopo della presente invenzione è quello di indicare un sistema di ottimizzazione aerodinamica della parte retrostante di un veicolo industriale o commerciale, che superi gli inconvenienti suddetti.

E’ oggetto della presente invenzione un sistema di ottimizzazione aerodinamica della parte retrostante di un veicolo industriale o commerciale, caratterizzato da ciò che comprende spoilers gonfiabili e retraibilì come appendici aerodinamiche su tutta la superficie del contorno posteriore della furgonatura del veicolo o del rimorchio o semirimorchio.

E' particolare oggetto della presente invenzione un sistema di ottimizzazione aerodinamica della parte retrostante di un veicolo industriale o commerciale, come meglio descritto nelle rivendicazioni, che formano parte integrante della presente descrizione.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione particolareggiata che segue di un esempio di realizzazione della stessa (e di sue varianti) e dai disegni annessi dati a puro titolo esplicativo e non limitativo, in cui:

nelle figure 1 e 2 sono mostrate viste in spaccato rispettivamente prospettica e laterale di un rimorchio di veicolo comprendente il sistema di ottimizzazione aerodinamica oggetto della presente invenzione;

nella figura 3 è mostrata una vista prospettica del sistema di ottimizzazione aerodinamica;

nella figura 4 è mostrata una vista frontale del supporto del sistema di ottimizzazione aerodinamica;

nelle figure 5, 6 e 7 sono mostrate viste di sezioni trasversali degli spoìler gonfiabili rispettivamente laterali, inferiori e superiori;

nella figura 8 è mostrata una vista in sezione longitudinale dello spoiler gonfiabile;

nella figura 9 è mostrato un digramma che illustra la conformazione del contorno del lato esterno degli spoiler gonfiabili laterali e superiori.

Gli stessi numeri di riferimento nelle figure identificano gli stessi elementi.

Secondo l'invenzione, su tutta la superficie del contorno posteriore della furgonatura del veicolo o del rimorchio o semi-rimorchio vengono applicate appendici aerodinamiche gonfiabili e retraibili, nel seguito denominate spoilers gonfiabili.

Gli spoilers gonfiabili posteriori assolvono al compito di guidare le correnti d’aria a chiudersi dietro il rimorchio o semi-rimorchio nel piu' breve spazio possibile, tendendo a colmare il vuoto parziale d'aria e la turbolenza aerodinamica che sì creano sul retro del veicolo in marcia. In tal modo viene massimizzata la pressione di base sulla parete posteriore del rimorchio o semi-rimorchio, quindi minimizzata la resistenza di scia ad essa collegata, che per veicoli industriali o commerciali è certamente il contributo piu' grande dì resistenza aerodinamica da abbattere.

Gli spoiler gonfiabili posteriori sono divisi lungo le linee di divisione dei battenti delle porte posteriori di accesso al vano interno del rimorchio o semi-rimorchio, tali da poter garantire l’apertura indipendente delle porte.

Sono presenti spoilers gonfiabili superiori 1', 1" divisi lungo la linea 6 di divisione superiore tra i due battenti 4 e 5 della porta posteriore; spoiler gonfiabili laterali 2’, 2”; spoiler gonfiabili inferiori 3', 3”, divisi lungo la linea 7 di divisione inferiore tra i due battenti 4 e 5.

Gli spoiler gonfiabili comprendono supporti di base 11’, 11” rigidi, ad esempio di alluminio, anch’essi divisi lungo le linee 6, 7 di divisione superiore ed inferiore tra i due battenti 4 e 5 della porta posteriore. Essi svolgono anche funzione di contenitore per gli spoiler gonfiabili quando sgonfi e ritratti. I supporti interni 11’, 11" vengono connessi direttamente ai contorni delle porte, ad esempio tramite viti.

Generalmente la sezione degli spoiler gonfiabili presenta una determinata larghezza del supporto di base 11', 11”, e si assottiglia fino a conformarsi a punta 13 verso il bordo esterno rivolto verso l’esterno del semi-rimorchio, ottenendo una forma simile ad un triangolo.

La punta termina a cuspide, ad esempio ottenuta piegando i due lembi tramite termosaldatura. Rilasciandoli questi rimangono piegati. La terminazione a punta è particolarmente vantaggiosa per generare un punto di distacco netto per l’aria che fluisce sul bordo esterno e si allontana dallo spoiler senza creare effetto di ritorno.

Preferibilmente il contorno del lato esterno degli spoiler gonfiabili laterali 2', 2 e superiore 1’, 1 ” è conformato secondo una curva polinomiale del terzo ordine, con un angolo di inclinazione iniziale verso il supporto di 15° (vedasi fig. 9), tale da indurre il flusso d’aria a deflettere verso l'interno senza che si verifichino distacchi prematuri, e si estendono per una lunghezza in senso orizzontale X di circa 350 mm.

La forma del contorno del lato esterno degli spoiler gonfiabili inferiori ha un andamento rettilineo con un’inclinazione pari a quella di un estrattore d’aria 23 posizionato sul fondo posteriore del rimorchio, e la cui estremità posteriore è adiacente agli spoiler inferiori.

In questo modo il flusso d’aria che proviene dalla parte sottostante del rimorchio viene correttamente direzionato e sospinto verso l’alto nella parte retrostante al rimorchio, in modo da creare un deciso effetto di stacco.

Gli spoiler gonfiabili comprendono una parte non rigida, gonfiabile e retraibile, ad esempio costruita in telo PVC, la cui superfìcie esterna rivolta verso l’esterno del veicolo è liscia per favorire l’aerodinamicità. Quando gonfiata, essa viene mantenuta nella geometria voluta tramite traversine a settori interni 20. Nel particolare, ai contorni interni della parte non rigida sono applicate trasversalmente successioni di lembi 21 termosaldati che possono essere dello stesso materiale della parte non rigida stessa. A questi lembi 21 vengono connesse trasversalmente tramite cucitura rispettive successioni di traversine 20, fabbricate in materiale meno rigido e più sottile delle superfici esterne, di modo che siano più facilmente retraibili ed adattabili al piegamento, quando gli spoiler gonfiabili vengono sgonfiati.

Il lato inferiore degli spoiler gonfiabili inferiori 3’, 3” può essere dotato di un sistema che consente il suo almeno parziale abbattimento per consentire l'accesso ad eventuali maniglie dei battenti 4, 5 delle porte posizionate sull’estremità inferiore, sotto gli spoiler stessi. Ciò viene ottenuto mediante un sistema di sgancio e ribaltamento.

Gli spoiler gonfiabili sono attuati mediante un sistema di gonfiaggio e di impacchettamento /arretramento che deve garantire un (ri)gonfiaggio e (ri)sgonfiaggio su comando.

A questo scopo vi sono una serie di tiranti 22 applicati sulle superfici laterali esterna ed interna degli spoiler gonfiabili, azionati in modo opportuno, che agiscono a partire dall’estremità 13 dello spoiler, per arretrarlo e chiuderlo a fisarmonica, e riaprirlo in direzione perpendicolare, forzando la voluta geometria in condizone gonfiata.

Il sistema di gonfiaggio comprende normali pompe che gonfiano e sgonfiano gli spoiler gonfiabili, comandate da un sistema di controllo che comanda anche i tiranti sulle superfici laterali degli spoiler gonfiabili.

Gli spoiler vengono gonfiati ad una pressione sufficientemente superiore a quella atmosferica, tale da mantenersi in condizione dispiegata. Essi invece vengono sgonfiati ad una pressione inferiore a quella atmosferica e vengono mantenuti in questa condizione, in modo che rimangano ripiegati sui supporti interni 11 , occupando il minor spazio possibile.

Sono possibili varianti reaiizzative all'esempio non limitativo descritto, senza per altro uscire daH'ambito di protezione della presente invenzione, comprendendo tutte le realizzazioni equivalenti per un tecnico del ramo.

Dalla descrizione sopra riportata il tecnico del ramo è in grado di realizzare l’oggetto dell’invenzione senza introdurre ulteriori dettagli costruttivi.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Sistema di ottimizzazione aerodinamica della parte retrostante di un veicolo industriale o commerciale, caratterizzato da ciò che comprende spoilers gonfiabili e retraibili (1', 1", 2’, 2”, 3’, 3”) su tutta la superficie del contorno posteriore della furgonatura del veicolo o del rimorchio o semi-rimorchio.
2. Sistema di ottimizzazione aerodinamica come nella rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che detti spoilers comprendono spoilers superiori (1', 1"), spoilers laterali (2', 2”), spoilers inferiori (3', 3”), e sono divisi lungo linee di divisione (6, 7) dei battenti (4, 5) delle porte posteriori di accesso al vano interno della furgonatura del veicolo o del rimorchio o semi-rimorchio, tali da poter garantire l’apertura ìndipendente delle porte.
3. Sistema di ottimizzazione aerodinamica come nella rivendicazione 2, caratterizzato da ciò che detti spoiler gonfiabili (10) comprendono: - un supporto interno (11’, 11 ”) rigido, connesso a detti battenti (4, 5); - una parte gonfiabile e retraibile (13, 20, 21), connessa a detto supporto interno (11', 11”), detto supporto interno essendo atto a contenere sostanzialmente detta parte gonfiabile e retraibile quando retratta, detta parte gonfiabile e retraibile, quando dispiegata, conformandosi con estremità a punta (13).
4. Sistema di chiusura come nella rivendicazione 3, caratterizzato da ciò che detta estremità a punta (13) termina a cuspide, ottenuta piegando i due lembi tramite termosaldatura, e poi rilasciandoli.
5. Sistema di ottimizzazione aerodinamica come nella rivendicazione 3, caratterizzato da ciò che detta parte gonfiabile e retraibile comprende al suo interno traversine a settori (20), applicate trasversalmente sui bordi interni di detta parte gonfiabile, atte a mantenere nella forma voluta detta parte gonfiabile quando dispiegata.
6. Sistema di ottimizzazione aerodinamica come nella rivendicazione 5, caratterizzato da ciò che dette traversine a settori (20) sono applicate sui bordi interni di detta parte gonfiabile tramite lembi (21) termosaldati a detti bordi interni, dette traversine a settori (20) essendo cucite a detti lembi (21).
7. Sistema di ottimizzazione aerodinamica come nella rivendicazione 3, caratterizzato da ciò che detta parte gonfiabile e retraibile è in telo PVC, la cui superficie esterna rivolta verso l'esterno del veicolo è liscia.
8. Sistema di ottimizzazione aerodinamica come nella rivendicazione 2, caratterizzato da ciò che il contorno del lato esterno di detti spoiler gonfiabili laterali (2’, 2”) e superiori (1’, 1”) è conformato secondo una cun/a polinomiale del terzo ordine, con un angolo di inclinazione iniziale verso detto supporto (11’, 11") di 15°.
9. Sistema di ottimizzazione aerodinamica come nella rivendicazione 2, caratterizzato da ciò che comprende inoltre un estrattore d'aria (23) posizionato sul fondo posteriore della furgonatura del veicolo o del rimorchio o semi-rimorchio, detto estrattore d’aria terminando adiacente a detti spoiler gonfiabili inferiori (3’, 3"), e che il contorno del lato esterno di detti spoiler gonfiabili inferiori ha un andamento rettilineo con un’inclinazione pari a quella di detto estrattore d’aria.
10. Sistema di ottimizzazione aerodinamica come nella rivendicazione 1, caratterizzato da ciò che detti spoìler gonfiabili si estendono per una lunghezza in senso orizzontale (X) di circa 350 mm.