SK13282001A3

SK13282001A3 - Front bodywork for a motor vehicle

Info

Publication number: SK13282001A3
Application number: SK1328-2001A
Authority: SK
Inventors: Ivan Mičík
Original assignee: Ivan Mičík
Priority date: 2001-09-18
Filing date: 2001-09-18
Publication date: 2003-05-02

Abstract

Predná časť karosérie motorového vozidla sa vyznačuje tým, že má v čelnej stene (1) vstupné otvory (2) vzduchových kanálov (3) a v bočných stenách (4) výstupné otvory (5) vzduchových kanálov (3). Výstupné otvory (5) vzduchových kanálov (3) môžu mať podľa vynálezu vyústenia v zadných častiach (6) bočných stien (4). Predné dvere (7) majú usmerňovače prúdenia (8) tvarované tak, že ich vstupy (9) nadväzujú na výstupné otvory (5) vzduchových kanálov (3).The front part of the body of the motor vehicle is characterized in that it has inlet faces (2) of air ducts (3) in the front wall (1) and outlets (5) of air ducts (3) in the side walls (4). The outlet openings (5) of the air ducts (3) according to the invention may have openings in the rear portions (6) of the side walls (4). The front door (7) has flow baffles (8) shaped so that their inlets (9) adjoin the outlet openings (5) of the air ducts (3).

Description

Predná časť karosérie motorového vozidlaFront of motor vehicle body

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka prednej časti karosérie motorových vozidiel so zameraním na zníženie odporu vzduchu a obmedzenie blatenia bokov karosérie.The invention relates to a front part of a motor vehicle body with a view to reducing air resistance and limiting mudguarding of the sides of the body.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

V súčasnosti sa s ohľadom na nedostatok energetických zdrojov stále viac do popredia dostáva záujem o zhospodámenie prevádzky motorových vozidiel. Sú navrhované nové tvarové riešenia, ktorých cieľom je zníženie odporu vzduchu.At present, in view of the lack of energy resources, there is an increasing interest in the management of motor vehicles. New shape solutions are proposed to reduce air resistance.

Na obtekanie vozidla vzduchom a teda aj na celkový odpor vzduchu má rozhodujúci vplyv tvar prednej časti karosérie. Snaha čo najviac sa priblížiť ideálnemu kvapkovitému tvaru je však v rozpore s vhodným umiestnením agregátov, využiteľnosťou vnútorného priestoru, celkovým designom a pod. Platí to najmä pre dodávkové a ľahké nákladné automobily. Klasické vozidlá majú čelnú stenu spravidla buď rThe shape of the front of the body has a decisive influence on the air by-pass of the vehicle and thus on the overall air resistance. However, the effort to get as close as possible to the ideal drop shape is contrary to the appropriate location of the units, the usability of the interior space, the overall design, etc. This is especially true for vans and light trucks. Conventional vehicles usually have a front wall either r

kolmú na pozdĺžnu os vozidla, alebo viac či menej sklonenú, a v poslednom období stále menej členitú. Lepšie výsledky z hľadiska odporu vzduchu sú dosahované pri výraznejšom sklone čelnej steny (do tvaru klinu), ale aj tam vzniká na prechode čelnej steny do bokov vozidla vírenie vzduchu, ktoré nielenže zvyšuje odpor vzduchu, ale nepriamo zväčšuje aj znečisťovanie bokov vozidla.perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle, or more or less inclined, and more recently less rugged. Better air resistance results are obtained when the windshield is more pronounced (but wedge-shaped), but there is an air turbulence as the windshield transitions to the sides of the vehicle, which not only increases air resistance but indirectly increases soiling of the sides.

Je celý rad patentovaných riešení, ktoré sa snažia riešiť problém zníženia odporu vzduchu. Známe vynálezy tento problém riešia najmäThere are a number of patented solutions that try to solve the problem of reducing air resistance. Known inventions solve this problem in particular

7/ ytí-p *· e7 / yt-p * · e

C r. r c r r r. r or c c r r f c r r * * o i· c r n f r - rC r. r c r r r. r or c c r r f c r r * * o i · c r n f r - r

-2- ,'r, ^r - vhodnejším tvarom vozidla, alebo prídavnými plochami, ktoré priaznivo ovplyvňujú prúdenie.-2-, 'r, ^r - by a more suitable vehicle shape or by additional surfaces which favorably influence the flow.

K vynálezom, ktoré využívajú usmerňovanie prúdiaceho vzduchu okolo prednej časti karosérie patrí napríklad aj vynález AO ZSSR č. 747 765, ktorý rieši problém obtekania vzduchu najmä v spodnej časti vozidla.Inventions that utilize the flow of air flow around the front of the bodywork include, for example, US Patent No. 5,199,549. 747 765, which solves the problem of bypassing the air especially in the lower part of the vehicle.

Zaujímavé je aj riešenie premenlivého uhla prednej kapoty vozidla vo vzťahu k rýchlosti vozidla (AO ZSSR č.1 017 574). Toto konštrukčné riešenie usmerňuje prúdenie vzduchu tak, aby uhol kapoty bol k čelnému sklu vozidla optimálny pri rôznych rýchlostiach vozidla.Interesting is also the solution of the variable angle of the front bonnet of the vehicle in relation to the speed of the vehicle (USSR US No. 1 017 574). This design directs the air flow so that the bonnet angle to the windshield is optimal at different vehicle speeds.

Je známy aj celý rad ďalších riešení rôznych tvarov kabíny za účelom zníženia odporu vzduchu (Napr. patent NSR č. 2 218 300) vA number of other solutions of different cab shapes to reduce air resistance (e.g., German Patent No. 2,218,300) are known in the art.

Dalej sú známe aj rôzne prídavné zariadenia upevňované najmä na hornú prednú časť vozidla, ktoré sú buď pevné, alebo majú premenlivý uhol voči streche, prípadne majú aj premenlivý tvar, ktorý je závislý od rýchlosti prúdiaceho vzduchu (Napr. AO ZSSR č.686 929)In addition, various attachments are known which are mounted, in particular, on the upper front part of the vehicle, which are either fixed or have a variable angle to the roof or have a variable shape depending on the speed of the air flow (e.g. AO USSR No.686 929)

Je známe aj riešenie (AO ZSSR č.895 783) vyznačujúce sa tým, že za účelom zníženia aerodynamického odporu pomocou odstránenia zóny podtlaku, má vozidlo vzduchovod so vstupným a výstupným otvorom, ktorý je umiestnený pod kabínou vodiča. Tento vzduchovod je podľa vynálezu vyrobený v tvare rúry a je charakteristický tým, že je tvarovaný tak, aby prechádzal pod kabínou. Vstupný a výstupný otvor tohoto vzduchovodu sú vyrobené v tvare hrdla.A solution is also known (AO USSR No. 895 783) characterized in that in order to reduce aerodynamic drag by removing the vacuum zone, the vehicle has an air duct with an inlet and an outlet, which is located below the driver's cab. According to the invention, this duct is made in the form of a pipe and is characterized in that it is shaped to pass under the cab. The inlet and outlet openings of this duct are made in the form of a neck.

K riešeniam, ktoré používajú vzduchový kanál na zníženie odporu prúdiaceho vzduchu patrí aj patent NSR č. 2 617 980, v ktorom je tento kanál ako prídavné zariadenie nad strechou kabíny motorového vozidla.Solutions that use an air duct to reduce the flow resistance of the air include also the German patent no. No. 2,617,980, in which the channel is, as an attachment, above the roof of the motor vehicle cab.

e oe o

-3Medzi najnovšie riešenia návrhov na zníženie odporu vzduchu prednej časti karosérie vozidla patrí aj vynález karosérie úžitkového vozidla (patent ČSFR 275 296). Tento vynález využíva popri iných konštrukčných prvkoch aj deflektor, ktorý tvorí s povrchom hornej časti kabíny kanál, ktorého vstupný otvor má väčší prierez ako výstupný otvor, vyúsťujúci na strechu kabíny.-3 Among the latest solutions to the proposals for reducing the air resistance of the front of the vehicle body is the invention of the utility vehicle body (CSFR patent 275 296). The present invention utilizes, among other construction elements, a deflector which forms with the surface of the upper part of the cab a channel whose inlet opening has a greater cross section than the outlet opening leading to the roof of the cab.

Uvedené riešenia síce znižujú odpor vzduchu vozidiel a prispievajú k dosiahnutiu tvarov približujúcich sa k optimálnemu tvaru, ale majú stále mnoho nevýhod. Sú zamerané najmä na tvary, alebo prídavné zariadenia hornej prednej alebo spodnej časti karosérie. Zložitejšie riešenia sú náročné na prídavné snímače a pomocné ovládacie zariadenia.While these solutions reduce the air resistance of vehicles and contribute to shapes that are close to the optimum shape, they still have many drawbacks. They are particularly directed to the shapes or attachments of the upper front or lower body. More complex solutions require additional sensors and auxiliary control devices.

Nie je známe dostatočne účinné riešenie prednej časti bočných stien karosérie, ktoré by nevyužívalo prídavné vonkajšie konštrukčné prvky súvisiace s usmernením prúdiaceho vzduchu, alebo rôzne ovládacie prvky.It is not known a sufficiently efficient solution of the front part of the side walls of the body, which does not use additional external structural elements related to the direction of the air flow, or various control elements.

Známe riešenia neriešia ani problém zníženia znečisťovania bočných stien vozidla, niektoré z nich dokonca toto znečistenie zvyšujú.The known solutions do not even solve the problem of reducing the pollution of the side walls of the vehicle, some of which even increase the pollution.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nedostatky do značnej miery znižuje, prípadne úplne odstraňuje riešenie prednej časti karosérie motorového vozidla podľa vynálezu. Toto riešenie má v čelnej stene vozidla vstupné otvory vzduchových kanálov a v bočných stenách výstupné otvory vzduchových kanálov. Vzduchové kanály môžu mať s výhodou výstupné otvory v yThese disadvantages are greatly reduced or eliminated by the solution of the front part of the motor vehicle body according to the invention. This solution has air inlet openings in the front wall of the vehicle and air outlet openings in the side walls. The air ducts may preferably have outlet openings in y

zadných častiach bočných stien. Ďalším zlepšením podľa vynálezu je, že predné dvere môžu mať usmerňovače prúdenia usporiadané tak, že ich vstupy nadväzujú na výstupné otvory vzduchových kanálov.the rear parts of the side walls. A further improvement according to the invention is that the front door may have flow baffles arranged so that their inlets are connected to the outlet openings of the air ducts.

r rr r

-4K výhodám uvedeného vynálezu patrí najmä to, že zníži odpor vThe advantages of the present invention include, in particular, that it reduces the resistance at

prúdiaceho vzduchu voči známym riešeniam. Ďalšou jeho výhodou je, že zníži vírenie a vytváranie podtlaku na bočných stenách vozidla do takej miery, že ani v nepriaznivých poveternostných podmienkach nedôjde k zablateniu funkčných prvkov dverí. Je to dosiahnuté tým, že v prednej časti, kde je pretlak prúdiaceho vzduchu, vzduch vstupuje do vzduchových kanálov a vystupuje z výstupných otvorov, ktoré sú v miestach podtlaku. Z hľadiska obtekania karosérie takéto usmernenie prúdenia pôsobí tak, ako by sa zmenšila čelná plocha a rozšírila bočná plocha tak, že sa tento tvar viac približuje k ideálnemu kvapkovitému tvaru.air flow to known solutions. Another advantage is that it will reduce the turbulence and build up of vacuum on the side walls of the vehicle to such an extent that even in adverse weather conditions the functional elements of the door will not be muddy. This is achieved by the fact that in the front part, where there is an overpressure of the flowing air, air enters the air ducts and exits from the outlet openings which are at the points of vacuum. From the point of view of the body flow, such flow direction acts as if the front face would be reduced and the side face widened so that this shape more closely approximates the ideal droplet shape.

Veľkosť tohoto efektu je závislá na veľkosti vstupných, prietočných a výstupných prierezov, ich tvare a umiestnení na karosérii vozidla.The magnitude of this effect depends on the size of the inlet, flow and outlet sections, their shape and location on the vehicle body.

K výhodám prednej Časti karosérie podľa vynálezu patrí aj to, že vzduchový kanál zvyšuje tuhosť predných bočných stien karosérie, čo zvyšuje bezpečnosť posádky pri nárazoch prednej časti vozidla, lebo vzduchový kanál pri svojej deformácii absorbuje časť deformačnej energie.Advantages of the front part of the body according to the invention also include that the air duct increases the stiffness of the front side walls of the bodywork, which increases the safety of the occupants in the impact of the front part of the vehicle.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Na priložených obrázkoch sú príkladne znázornené konkrétne možnosti konštrukcie prednej časti karosérie motorového vozidla podľa vynálezu. Na obr. 1 je schematický nákres ľavej prednej časti motorového vozidla so vzduchovým kanálom v axonometrickom pohľade, pravá strana je riešená analogicky. Na obr. 2 je schematický nákres vodorovného rezu ľavej prednej časti karosérie vo výške e r e r <· r r- , f! 9 cer r - r·' r p r r ' ,· r (· p i- f r ; ,·· p vzduchového kanála. Na obr. 3 je schematický nákres ľavej prednej časti motorového vozidla aj s dverami, v ktorých je usmerňovač prúdenia podľa vynálezu. Na obr. 4 sú znázornené detaily konštrukcie vzduchového kanála podľa vynálezu a usmerňovača prúdenia v ľavých dverách, pričom dvere sú kvôli lepšej názornosti zámerne odsunuté od bočnej steny karosérie. Na obr. 5 je schematicky znázornené rozloženie tlaku vzduchu a prúdenie na karosérii vozidla bez využitia predloženého vynálezu a na obr. 6 s využitím tohto vynálezu.The attached figures show, by way of example, specific construction possibilities of the front part of the motor vehicle body according to the invention. In FIG. 1 is a schematic diagram of the left front part of a motor vehicle with an air channel in axonometric view, the right side being designed analogously. In FIG. 2 is a schematic horizontal cross-sectional view of the left front body section at a height e r e r <· r r-, f! Fig. 9 is a schematic diagram of the left front part of a motor vehicle with a door in which the flow regulator according to the invention is located. Fig. 4 shows details of the air duct construction according to the invention and the left-side flow baffle, with the door deliberately moved away from the body wall for better illustration, Fig. 5 shows schematically the air pressure distribution and flow on the vehicle body without using the present of the invention and FIG. 6 using the invention.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príkladné konštrukčné riešenie prednej časti karosérie motorového vozidla podľa vynálezu znázornené na obr. 1 a obr. 2 sa vyznačuje tým, že v čelnej stene i sú vstupné otvory 2 vzduchových kanálov 3. V bočných stenách 4 sú výstupné otvory 5 vzduchových kanálov 3.The exemplary design of the front part of the motor vehicle body according to the invention shown in FIG. 1 and FIG. 2 is characterized in that in the front wall 1 there are inlet openings 2 of the air channels 3. In the side walls 4 there are outlet openings 5 of the air channels 3.

Vstupné otvory 2 a výstupné otvory 5 vzduchových kanálov 3 podľa tohoto príkladného vyhotovenia vynálezu majú lamely, ktoré sú buď integrovanou súčasťou karosárskeho výlisku alebo ako prídavné diely. Ich funkciou je nielen zabránenie vnikania nečistôt, ale aj výhodné usmerňovanie prúdiaceho vzduchu pri vnikaní do vstupných otvorov 2 a pri výstupe prúdiaceho vzduchu z výstupných otvorov 5 vzduchových kanálov 3. Toto príkladné vyhotovenie vynálezu je výhodné najmä vtedy, ak karoséria vozidla má dlhú prednú časť.The inlet openings 2 and the outlet openings 5 of the air ducts 3 according to this exemplary embodiment of the invention have fins which are either an integral part of the body molding or as additional parts. Their function is not only to prevent the ingress of contaminants, but also to advantageously direct the flowing air as it enters the inlet openings 2 and exits the flowing air from the outlet openings 5 of the air channels 3. This exemplary embodiment is particularly advantageous if the vehicle body has a long front.

Ďalším príkladom vylepšení tohto základného riešenia je predná časť karosérie motorového vozidla podľa vynálezu znázornená na obr. 3 a obr. 4. Je vyznačená tým, že výstupné otvory 5 vzduchových kanálov 3 sú v zadných častiach 6 bočných stien 4. Predné dvere 7 majúAnother example of improvements to this basic solution is the front part of the motor vehicle body according to the invention shown in FIG. 3 and FIG. 4. It is characterized in that the outlet openings 5 of the air ducts 3 are in the rear portions 6 of the side walls 4. The front doors 7 have

Γ .β »9 Γ C r c f r e » r· < c c f »·· r ŕ f r r r * r f f r r Γ r r i rΒ .β »9 Γ r f · · <<<c c c c c c · · * * * * *

- ň _ - ^{r r} c usmerňovače prúdenia (8) tvarované tak, že ich vstupy (9) nadväzujú na výstupné otvory 5 vzduchových kanálov 3.- C _ - ^rr c flow rectifier (8) shaped so that the inlets (9) are linked to the outlet port 5 of the air channels of the third

Toto príkladné konštrukčné riešenie prednej časti karosérie motorového vozidla podľa vynálezu je výhodné v prípadoch, keď predná časť karosérie je kratšia. Využíva sa preto nadväzovanie tvarov usmerňovačov prúdenia 8 na výstupné otvory 5 vzduchových kanálov 3, čím sa účinok vynálezu ešte zvyšuje. Prúdiaci vzduch vstupuje do vstupných otvorov 2 v čelnej stene i v miestach pretlaku vzduchu, prúdi vzduchovými kanálmi 3 a vystupuje výstupnými otvormi 5 vzduchových vThis exemplary design of the front of the body of a motor vehicle according to the invention is advantageous in cases where the front of the body is shorter. It is therefore utilized to connect the shapes of the flow baffles 8 to the outlet openings 5 of the air ducts 3, thereby increasing the effect of the invention. The air flow enters the air inlet openings 2 in the front wall as well as at the overpressure points, flows through the air ducts 3 and exits through the air outlet openings 5

kanálov 3. Dalej je usmernený usmerňovačmi prúdenia 8 a prúdi do tých častí karosérie, kde je podtlak.It is further guided by flow baffles 8 and flows into those parts of the body where there is vacuum.

Príkladnými vyhotoveniami prednej časti karosérie motorového vozidla podľa vynálezu sa dosahuje nielen zníženie odporu vzduchu karosérie, ale aj zabránenie znečisťovania funkčných prvkov dverí, čo bolo dokázané skúškami.By means of the exemplary embodiments of the front part of the motor vehicle body according to the invention, not only a reduction in the air resistance of the body, but also a prevention of soiling of the functional elements of the door, is proven by tests.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Riešenie prednej časti karosérie motorového vozidla podľa vynálezu možno výhodne využiť všade tam, kde je potrebné znížiť odpor voči prúdiacemu vzduchu, najmä u motorových vozidiel, ale aj u ďalších dopravných prostriedkov, napr. vlakových súprav, lodí, vznášadiel, vrtuľníkov a pod.The solution of the front part of the motor vehicle body according to the invention can be advantageously used wherever it is necessary to reduce the resistance to the flowing air, especially in motor vehicles, but also in other means of transport, e.g. trains, ships, hovercraft, helicopters, etc.

Claims

A front part of a motor vehicle body, characterized in that in the front wall (1) there are inlet openings (2) of the air ducts (3) and in the side walls (4) there are outlet openings (5) of the air ducts (3).

Front part of a motor vehicle body according to claim 1, characterized in that the outlet openings (5) of the air ducts (3) are in the rear parts (6) of the side walls (4).

Motor vehicle body front part according to claim 2, characterized in that the front door (7) has flow baffles (8) shaped so that their inlets (9) adjoin the outlet openings (5) of the air ducts (3).