SU1752636A1

SU1752636A1 - Vehicle with aerodynamic device

Info

Publication number: SU1752636A1
Application number: SU904829336A
Authority: SU
Inventors: Станислав Алексеевич Мохов
Original assignee: С. А. Мохов
Priority date: 1990-04-25
Filing date: 1990-04-25
Publication date: 1992-08-07

Abstract

Изобретение относитс к автомобилестроению , преимущественно легковых автомобилей , автобусов и автофургонов. Цель изобретени - снижение аэродинамического сопротивлени автомобил . Аэродинамическое устройство транспортного средстёа состоит из крылообразного элемента с боковыми шайбами, которые прикреплены к крыше автомобил Крылообразный элемент с криволинейной хвостовой частью размещен в таком положении относительно крыши транспортного средства, при котором под ним образуетс воздушный канал переменного сечени , подающий воздушный поток за кормовую часть автомобил Дл отклонени воздушного потока вертикально вниз использованы лопатки, установленные непосредственно за наиболее узким участком воздушного канала Крылообразный элемент выполнен с внутренней полостью, в которую отсасываетс через систему щелевых отверстий пограничный слой воздушного потока, обтекающий этот элемент сверху. Задн часть боковых стенок кузова также выполнена с щелевыми отверсти ми 8 дл отсоса пограничного сло потока с боковин кузова. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.The invention relates to the automotive industry, primarily passenger cars, buses and caravans. The purpose of the invention is to reduce the aerodynamic drag of a car. The aerodynamic device of the vehicle consists of a wing-shaped element with side washers attached to the roof of the car. The wing-shaped element with a curved tail section is positioned relative to the vehicle roof so that an air channel of variable cross section forms below it, supplying air flow beyond the rear part of the vehicle. air deflectors vertically downward are used blades installed directly behind the narrowest section of air shnogo wing-shaped channel member is formed with an internal cavity, which is suctioned through system of slotted holes boundary layer air stream flowing around the element from above. The rear part of the side walls of the body is also made with slotted holes 8 for suction of the boundary layer of the flow from the side walls of the body. 4 hp f-ly, 7 ill.

Description

Изобретение относитс к автомобилестроению , преимущественно легковых автомобилей , автобусов, автофургонов,The invention relates to the automotive industry, primarily passenger cars, buses, vans,

Известны конструкции автомобилей, использующие энергию воздушного потока , обтекающего его кузов, с целью снижени собственного аэродинамического сопротивлени . К ним относ тс грузовые автомобили с отклонител ми потока, расположенными на крыше кузова или прицепа, имеющими форму П-образной рамы, которую можно повернуть дл изменени направлени сбегающего с отклонител воздушного потока.Constructions of automobiles are known that use the energy of the air flow flowing around its body in order to reduce its own aerodynamic drag. These include trucks with flow deflectors located on the roof of a body or trailer in the form of an U-shaped frame, which can be rotated to change the direction of the air flow escaping from the deflector.

Недостатками этой конструкции вл ютс низка эффективность в св зи с тем, что снижение сопротивлени автомобил оказываетс меньшим по сравнению с собственным сопротивлением устройства: приспособленность к работе преимущественно в услови х, когда вли нием бокового ветре можно пренебречь.The disadvantages of this design are low efficiency due to the fact that the decrease in the resistance of the car is lower compared to the device’s own resistance: the fitness for work is predominantly in conditions where the influence of side wind can be neglected.

Известен легковой автомобиль с размещенным на его крыше П-образным элементом , создающим суживающийс воздушный канал. Эта конструкци предназначена дл управлени пограничным слоем потока путем впрыскивани в него высокоскоростных струй воздуха.A passenger car is known with a U-shaped element placed on its roof, creating a narrowing air duct. This design is intended to control the flow boundary layer by injecting high-speed air jets into it.

К недостаткам этой конструкции относ тс большое собственное аэродинамическое сопротивление оборудовани в св зи с отрывом пограничного сло от наружной поверхности П-образного элемента на участках с большой кривизной поверхности, нерациональное использование энергииThe disadvantages of this design include a large intrinsic aerodynamic resistance of the equipment in connection with the separation of the boundary layer from the outer surface of the U-shaped element in areas with a large curvature of the surface, the irrational use of energy

XIXi

сп го оsp go about

OJOj

оabout

воздушного потока, движущегос под П-об- разным элементом, св занное с раздачей воздуха в хвостовой части суживающегос канала через отверсти в его покрытии.the air flow moving under the U-shaped element associated with the distribution of air in the tail part of the narrowing channel through the holes in its cover.

Цель изобретени - снижение аэродинамического сопротивлени .The purpose of the invention is to reduce aerodynamic drag.

Поставленна цель достигаетс выполнением воздушного канала под П-образным элементом с расшир ющимс в его конце участком, размещением в концевой части этого канала отклонител потока ступенчатого типа, размещением в хвостовой части перекрыти П-образного элемента внутренней полости дл отсоса в нее пограничного сло из воздушного потока, движущегос над этим перекрытием, размещением полостей дл отсоса пограничного сло на боковых элементах задней части кузова, размещением в стенках воздушного канала на его наиболее узком участке щелевых отверстий дл соединени с этим каналом полостей дл отсоса пограничного сло .The goal is achieved by making an air channel under the U-shaped element with an expanding section at its end, placing a stepped-type flow deflector at the end of this channel, placing a U-shaped element of the internal cavity in the tail section to suck the boundary layer out of the air flow into it moving above this overlap, placing the cavities for suction of the boundary layer on the side elements of the rear part of the body, placing in the walls of the air channel on its narrowest section There are slotted holes for connecting with this channel cavities for the suction of the boundary layer.

На фиг. 1 схематически изображен автомобиль , например автофургон, с аэродинамическим оборудованием, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 ; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - концевой участок воздушного канала, разрез; на фиг. 6 - верхн часть кузова автомобил , вид сзади; на фиг. 7 - разрез В-В на фиг. 1.FIG. 1 schematically shows a car, for example a van, with aerodynamic equipment, side view; in fig. 2 - the same, top view; in fig. 3 shows section A-A in FIG. one ; FIG. 4 is a section BB in FIG. one; in fig. 5 - end section of the air channel, incision; in fig. 6 - the upper part of the car body, rear view; in fig. 7 is a section bb of FIG. one.

Конструкци автомобил и его аэродинамическое оборудование включает в себ П-образный в поперечном сечении элемент с крылообразной в продольном разрезе панелью 1 и боковыми шайбами 2, прикрепленными к крыше автомобил точечной сваркой или другим известным методом. Концевой участок 3 крылообразной панели 1 выполнен изогнутым с таким расчетом, чтобы сход щий с него поток был направлен в зону вихревых образований за задней стенкой автомобил . Концевой участок 3 снабжен полостью 4 дл отсоса в нее пограничного сло потока. Полость 4 снабжена щелевыми отверсти ми 5 дл прохода через них заторможенных масс воздуха из пограничного сло , а также выполнена со щелевым отверстием 6, размещенным в наиболее узком сечении воздушного канала под П-образным элементом. Концевые участки боковых стенок кузова автомобил с размещенными в них полост ми 7 и щелевыми отверсти ми 8 дл отсоса пограничного сло потока приспособлены дл уменьшени аэродинамического сопротивлени этих частей автомобил , так как полости 7 соединены с отверстием 9, размещенным на наиболее узком участке воздушного канала. Полость 4 образованаThe design of the car and its aerodynamic equipment includes a U-shaped in cross-section element with a wing-shaped longitudinal section of the panel 1 and side washers 2 attached to the roof of the car by spot welding or other known method. The end portion 3 of the wing-shaped panel 1 is curved in such a way that the flow converging from it 1 is directed towards the zone of vortex formations behind the rear wall of the vehicle. The end section 3 is provided with a cavity 4 for suction of the boundary layer of flow into it. The cavity 4 is provided with slit holes 5 for the passage of the retarded masses of air from the boundary layer through them, and is also provided with a slit hole 6 located in the narrowest section of the air channel under the U-shaped element. The end portions of the side walls of the car body with cavities 7 located therein and slit holes 8 for suction of the boundary layer of the flow are adapted to reduce the aerodynamic resistance of these parts of the car, since cavities 7 are connected to the hole 9 located on the narrowest part of the air duct. Cavity 4 is formed

верхним листовым покрытием 10 со щелевыми отверсти ми 5, которое закреплено в прорез х боковых шайб 2, а также нижней дополнительной панелью 11, закрепленнойtop sheet coating 10 with slotted holes 5, which is fixed in the slots of the side washers 2, as well as the lower additional panel 11, fixed

в прорез х боковых шайб 2. В конце наиболее узкого участка воздушного канала установлена перва лопатка 12 ступенчатого отклонител потока воздуха, который обеспечивает практически безотрывное обтека0 ние закруглени кузова, сопр гающего его крышку с задней стенкой. Широкий воздушный канал разделен на несколько частей вертикальными продольными перегородками 13, оканчивающимис в наиболее узкомIn the slots of the side washers 2. At the end of the narrowest section of the air channel, there is a first blade 12-speed air deflector blade, which provides an almost continuous flow around the body rounding its lid with the rear wall. The wide air channel is divided into several parts by vertical longitudinal partitions 13 terminating in the narrowest

5 его сечении. Перегородки 13 предназначены дл стабилизации воздушного потока при воздействии на автомобиль сильного бокового ветра. Мощность воздушного потока , выход щего из канала переменного5 of its cross section. Partitions 13 are designed to stabilize the air flow when the car is exposed to strong side wind. The power of the air flow coming out of the variable channel

0 сечени , должна быть достаточной дл эффективного воздействи на вихревую зону за кузовом автомобил . Из этого услови определ етс высота наиболее узкого сечени воздушного канала.0 section should be sufficient to effectively influence the vortex zone behind the car body. From this condition, the height of the narrowest section of the air channel is determined.

5 Транспортное средство с аэродинамическим оборудованием работает следующим образом,5 A vehicle with aerodynamic equipment operates as follows.

При движении автомобил воздух, обтекающий кузов сверху, попадает в канал пе0 ременного сечени , образованный панелью 1, крышей автомобил и его задней стенкой. В указанном воздушном канале происходит увеличение скорости потока на его сжатом участке за счет падени давлени на нем.When the car is moving, the air flowing around the body from above enters the variable cross-section channel formed by panel 1, the roof of the car and its rear wall. In the specified air channel, an increase in the flow rate on its compressed portion occurs due to a drop in pressure on it.

5 Падение давлени в канале позвол ет организовать отсос воздуха из полостей 4 и 7. которые соединены отверсти ми 6 и 9 с наиболее узким сечением воздушного канала За счет разрежени воздуха в полост х 4 и5 The pressure drop in the channel allows air suction from cavities 4 and 7 to be organized. They are connected by openings 6 and 9 with the narrowest section of the air channel. Due to the dilution of air in cavities 4 and

0 7 образуетс перепад давлени , под действием которого заторможенные массы воздуха из пограничного сло через отверсти 5 и 8 засасываютс в указанные полости. Ступенчатый отклонитель потока с его0 7 a pressure differential is formed, under the action of which the inhibited masses of air from the boundary layer through holes 5 and 8 are sucked into the indicated cavities. Step flow diverter with its

5 лопатками 12 выполн ет окончательный поворот воздушного потока за кузов автомобил и осуществл ет плавное расширение этого потока при безотрывном обтекании задней кромки кузова, соедин ющей крышу5 with blades 12 performs the final rotation of the air flow beyond the car body and smoothly expands this flow with a continuous flow around the trailing edge of the body connecting the roof

0 автомобил с задней стенкой его кузова. После выхода воздушного потока в открытое пространство за кузовом автомобил давление в нем восстанавливаетс до атмосферного. Таким образом устран етс 0 car with the back of his body. After the air stream exits into the open space behind the car body, its pressure is restored to atmospheric pressure. This eliminates

5 дефицит давлени на задней стенке кузова, который по вл етс в обычных услови х при отрыве воздушного потока от задней кромки кузова автомобил , Это приводит к уменьшению аэродинамического сопротив- лечи кузова на величину, котора оказываетс больше добавочного сопротивлени его аэродинамического оборудовани . При этом необходимо учесть значительное снижение аэродинамического сопротивлени концевого участка 3 крылообразного перекрыти за счет отсоса с его поверхности пограничного сло и обеспечени безотрывного обтекани этой части аэродинамического оборудовани автомобил ,5 pressure deficit on the rear wall of the body, which occurs under normal conditions when the air flow is separated from the rear edge of the car body. This leads to a decrease in the aerodynamic resistance of the body by an amount that is greater than the additional resistance of its aerodynamic equipment. It is necessary to take into account a significant reduction in the aerodynamic resistance of the end portion 3 of the wing-like overlap due to suction of the boundary layer from its surface and ensuring a continuous flow past this part of the aerodynamic equipment of the vehicle,

При движении автомобил с высокой скоростью воздух, обтекающий кузов сверху , попадает в канал переменного сечени , в котором происходит увеличение скорости воздушного потока при падении давлени на сжатом участке этого канала. Так как ступенчатый отклонитель потока обеспечивает быстрое расширение потока до начальных размеров, то после выхода воздушного потока в открытое пространство за задней стенкой кузова автомобил давление в нем восстанавливаетс до атмосферного. Таким образом устран етс дефицит давлени на задней стенке кузова автомобил , который по вл етс в обычных услови х при отрыве воздушного потока от закруглени , сопр гающего крышу автомобил с его задней стенкой. Это приводит к уменьшению аэродинамического сопротивлени кузова автомобил на величину большую, чем добавочное сопротивление его аэродинамического оборудовани .When the vehicle is moving at high speed, the air flowing around the body from above enters the channel of variable cross section, in which the air flow rate increases with a drop in pressure on the compressed section of this channel. Since the stepped flow deflector provides a rapid expansion of the flow to the initial dimensions, after the air flow exits into the open space behind the rear wall of the car body, the pressure in it is restored to atmospheric. This eliminates the pressure deficit on the rear wall of the car body, which, under normal conditions, occurs when the air flow is separated from the curvature that adjoins the car roof to its rear wall. This leads to a decrease in the aerodynamic drag of the car body by an amount greater than the incremental resistance of its aerodynamic equipment.

Кроме снижени общего аэродинамического сопротивлени автомобил изобретение позвол ет получить дополнительный эффект, выражающийс в устранении за- брызгивани гр зью задней стенки кузова автомобил в св зи с тем, что она обдуваетс мощной воздушной струей, вытекающей с большой скоростью из канала переменного сечени .In addition to reducing the overall aerodynamic drag of a car, the invention provides an additional effect in eliminating splashing of the rear wall of a car body due to the fact that it is blown by a powerful air jet flowing at high speed from a variable cross section channel.

Claims

1. A vehicle with an aerodynamic device, comprising a body, in the rear part of which there is an aerodynamic device having an air duct, made in cross section with a narrowing in the rear part and formed by the vehicle roof and a panel with sidewalls, characterized in that aerodynamic drag, it is provided with an additional panel installed inside the air channel before it narrows to form a cavity between the additional panel and the main one in the rear parts of the latter are made up of inlets for suction of the boundary layer from the outer surface of the panel, and the outlet of the cavity is located in the zone of constriction of the air channel.

2. A vehicle according to claim 1, characterized in that at least one blade is installed in the air channel at the point of its constriction.

air flow to the rear wall of the body.

3. Vehicle on PP. 1 and 2, characterized in that the blade is made in the form of several parallelly arranged profiled plates.

4. Vehicle under item 1, characterized in that the rear part of the body is made with an internal channel; the inlet openings of the channel are made on the side surfaces of the body for suction with

these surfaces of the boundary layer, and the outlet openings are located in the zone of narrowing of the outer channel.

5. Vehicle under item 1, characterized in that the outer channel

divided by longitudinal partitions arranged parallel to the longitudinal axis of the channel.

&

FIG. one

/ U /

/ f

four.

A-A

Mmmm

2

/ g

7

.j

Fig 5

I

x

ten

II

FIG. 2

No

five

ten

FIG. 6

s

7-8-8

fjKimrrjKrjnnmmrjt, "OK; yuzh1Rzh OK" PMG

FIG. 7

AT

S fO