WO2016060583A1 - Method for reducing the aerodynamic drag of a moving automotive vehicle - Google Patents
Method for reducing the aerodynamic drag of a moving automotive vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- WO2016060583A1 WO2016060583A1 PCT/RU2014/000782 RU2014000782W WO2016060583A1 WO 2016060583 A1 WO2016060583 A1 WO 2016060583A1 RU 2014000782 W RU2014000782 W RU 2014000782W WO 2016060583 A1 WO2016060583 A1 WO 2016060583A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- duct
- reducing
- compressed
- aerodynamic drag
- engine
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D37/00—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements
- B62D37/02—Stabilising vehicle bodies without controlling suspension arrangements by aerodynamic means
Definitions
- the invention relates to the automotive industry
- Resistance to form is the main factor determining the value of the drag coefficient, which significantly affects the fuel efficiency of the car.
- further significant reduction of this indicator due to optimization of the body shape without compromising the consumer qualities of the car seems an impossible task.
- the main objective of the invention is to reduce the aerodynamic drag of a moving car in a thermodynamic manner, and not by changing the shape of the body.
- the problem in the proposed method is solved by compressing the oncoming air flow in a narrowing duct in the front of the car, preferably using a fan of the engine cooling system or another blower to increase the degree of pressure increase in the duct, and then expanding the compressed air in the expanding rear
- thermodynamic compression and expansion cycle of the working fluid which is known to be useless, in which, as you know, the compression work will be equal to the expansion work minus the inevitable losses, will reduce or eliminate pressure on the front of the car while driving, as well as reduce or eliminate the vacuum created behind part of the car.
- the cooling system fan in addition to the main functions, will perform additional useful work of compressing the air in the duct, compensating for the inevitable losses during compression and expansion of the working fluid.
- the system will work on the principle of a heat engine, in which heat energy will be supplied by mixing the working fluid compressed in the air duct with hot exhaust gases.
- a vacuum is generated in the engine exhaust pipe connected to the duct, which will help to improve the evacuation of exhaust gases from the engine cylinders and increase engine efficiency.
- FIG. 1 diagram of a device operating according to the specified method
- the device contains the following main elements: duct 1, radiator of the engine cooling system 2, fan or supercharger 3, exhaust pipe of the engine 4, engine 5, filter 6.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
A thermodynamic method for reducing the aerodynamic drag of a moving automotive vehicle, which includes the adiabatic compression and adiabatic expansion of an incident airflow. An incident airflow is compressed in a converging front portion of an air duct (1) with or without the aid of a supercharger (3). For the purpose of increased efficiency, this system for compressing and expanding an incident airflow is integrated with the engine exhaust system. Compressed and heated air is expanded in a diverging rear portion of the air duct (1) and released into the atmosphere.
Description
Способ уменьшения аэродинамического сопротивления движущегося автомобиля The method of reducing the aerodynamic drag of a moving car
Область изобретения Field of Invention
Изобретение относится к автомобилестроению The invention relates to the automotive industry
Предпосылки создания изобретения BACKGROUND OF THE INVENTION
Известен способ улучшения аэродинамики автомобиля путем совершенствования его формы с целью оптимизации процесса обтекания кузова воздушным потоком. There is a method of improving the aerodynamics of a car by improving its shape in order to optimize the process of air flow around a body.
Сопротивление формы является главным фактором, определяющим значение коэффициента аэродинамического сопротивления, который существенно влияет на топливную экономичность автомобиля. В результате оптимизации формы кузова в последние годы удалось снизить коэффициент аэродинамического сопротивления некоторых серийных автомобилей до 0,25. При этом дальнейшее существенное уменьшение данного показателя за счет оптимизации формы кузова без ущерба для потребительских качеств автомобиля представляется неосуществимой задачей. Resistance to form is the main factor determining the value of the drag coefficient, which significantly affects the fuel efficiency of the car. As a result of optimizing the body shape in recent years, it has been possible to reduce the drag coefficient of some production vehicles to 0.25. Moreover, further significant reduction of this indicator due to optimization of the body shape without compromising the consumer qualities of the car seems an impossible task.
Как известно спереди на движущийся автомобиль давит поток воздуха, а сзади действует зона разрежения, которая тянет автомобиль назад. При этом сила сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости автомобиля. Для преодоления этих сил форма автомобиля должна быть подобно капле сильно вытянутой с длинной, постепенно сужающейся задней частью. Такая форма делает невозможной рациональную компоновку автомобиля. As you know, an air stream presses on a moving car in front, and a rarefaction zone acts on the back, which pulls the car back. In this case, the air resistance force is proportional to the square of the vehicle speed. To overcome these forces, the shape of the car should be like a drop strongly elongated with a long, gradually tapering rear end. This form makes it impossible to rationalize the car.
Для осуществления задачи по уменьшению коэффициента аэродинамического сопротивления автомобиля и улучшению топливной экономичности необходимо применить принципиально новый способ, не основанный на дальнейшей оптимизации формы кузова.
Сущность изобретения To accomplish the task of reducing the drag coefficient of a car and improving fuel economy, it is necessary to apply a fundamentally new method, not based on further optimization of the body shape. SUMMARY OF THE INVENTION
Главной целью предлагаемого изобретения является снижение аэродинамического сопротивления движущегося автомобиля термодинамическим способом, а не за счет изменения формы кузова. Поставленная задача в предлагаемом способе решается путем сжатия встречного воздушного потока в сужающемся воздуховоде в передней части автомобиля, предпочтительно с использованием вентилятора системы охлаждения двигателя или другого нагнетателя для увеличения степени повышения давления в воздуховоде, и последующего расширения сжатого воздуха в расширяющейся задней части The main objective of the invention is to reduce the aerodynamic drag of a moving car in a thermodynamic manner, and not by changing the shape of the body. The problem in the proposed method is solved by compressing the oncoming air flow in a narrowing duct in the front of the car, preferably using a fan of the engine cooling system or another blower to increase the degree of pressure increase in the duct, and then expanding the compressed air in the expanding rear
воздуховода. air duct.
Таким образом, считающийся бесполезным термодинамический цикл сжатия и расширения рабочего тела при котором, как известно, работа сжатия будет равна работе расширения за вычетом неизбежных потерь позволит уменьшить или устранить давление на переднюю часть автомобиля при движении, а также уменьшить или устранить разрежение, создаваемое за задней частью автомобиля. При этом вентилятор системы охлаждения помимо основных функций будет выполнять дополнительную полезную работу по сжатию воздуха в воздуховоде, компенсируя неизбежные потери при сжатии и расширении рабочего тела. Thus, the thermodynamic compression and expansion cycle of the working fluid, which is known to be useless, in which, as you know, the compression work will be equal to the expansion work minus the inevitable losses, will reduce or eliminate pressure on the front of the car while driving, as well as reduce or eliminate the vacuum created behind part of the car. At the same time, the cooling system fan, in addition to the main functions, will perform additional useful work of compressing the air in the duct, compensating for the inevitable losses during compression and expansion of the working fluid.
Для повышения эффективности предлагаемого способа предпочтительно объединить указанную систему по сжатию и расширению встречного воздушного потока с выпускной системой двигателя внутреннего сгорания. В таком случае система будет работать по принципу теплового двигателя, в которой подвод тепловой энергии будет осуществляться при смешивании сжатого в воздуховоде рабочего тела с горячими отработавшими газами. При этом в подсоединенном к воздуховоду выпускном трубопроводе двигателя образуется разрежение, что будет способствовать улучшению эвакуации отработавших газов из цилиндров двигателя и увеличению эффективности работы двигателя. To improve the efficiency of the proposed method, it is preferable to combine the specified system for compression and expansion of the oncoming air flow with the exhaust system of the internal combustion engine. In this case, the system will work on the principle of a heat engine, in which heat energy will be supplied by mixing the working fluid compressed in the air duct with hot exhaust gases. At the same time, a vacuum is generated in the engine exhaust pipe connected to the duct, which will help to improve the evacuation of exhaust gases from the engine cylinders and increase engine efficiency.
Для увеличения экологической безопасности транспортных средств, предпочтительно установить фильтр на выходе воздуховода
Описание чертежей To increase the environmental safety of vehicles, it is preferable to install a filter at the outlet of the duct Description of drawings
Фиг. 1 Схема устройства, работающего по указанному способу FIG. 1 diagram of a device operating according to the specified method
Описание варианта реализации изобретения Description of an embodiment of the invention
Реализация указанного способа работы может быть осуществлена в устройстве, представленном на фиг. 1. The implementation of this method of operation can be carried out in the device shown in FIG. one.
Устройство содержит следующие основные элементы: воздуховод 1, радиатор системы охлаждения двигателя 2, вентилятор или нагнетатель 3, выпускной трубопровод двигателя 4, двигатель 5, фильтр 6. The device contains the following main elements: duct 1, radiator of the engine cooling system 2, fan or supercharger 3, exhaust pipe of the engine 4, engine 5, filter 6.
Реализацию предложенного способа в указанном устройстве осуществляют следующим образом: The implementation of the proposed method in the specified device is as follows:
При движении автомобиля вперед встречный поток воздуха сжимают в сужающемся воздуховоде 1 с помощью нагнетателя 3. Под действием разрежения выхлопные газы засасывают из выпускного трубопровода 4 двигателя 5 в воздуховод 1 и смешивают их с сжатым воздухом. Смешанные газы расширяют в задней части воздуховода 1 и выпускают в атмосферу через фильтр 6.
When the car moves forward, the oncoming air stream is compressed in the tapering duct 1 with the help of a supercharger 3. Under the action of rarefaction, the exhaust gases are sucked from the exhaust pipe 4 of the engine 5 into the duct 1 and mixed with compressed air. Mixed gases are expanded at the rear of the duct 1 and released into the atmosphere through the filter 6.
Claims
1. Способ снижения аэродинамического сопротивления движущегося автомобиля отличающийся тем, что в нем используют термодинамический цикл, состоящий из адиабатического сжатия встречного воздушного потока в сужающейся передней части воздуховода с помощью или без помощи нагнетателя или нагнетателей и последующего адиабатического расширения сжатого воздуха в расширяющейся задней части воздуховода. 1. A method of reducing the aerodynamic drag of a moving car, characterized in that it uses a thermodynamic cycle consisting of adiabatic compression of the oncoming air flow in the tapering front of the duct with or without the help of a supercharger or superchargers and subsequent adiabatic expansion of compressed air in the expanding rear of the duct.
2. Способ по п. 1. отличающийся тем, что система сжатия и расширения 2. The method according to p. 1. characterized in that the compression and expansion system
встречного воздушного потока соединена с выпускной системой двигателя и цикл системы включает адиабатическое сжатие встречного потока воздуха в сужающемся воздуховоде, подвод теплоты от отработавших газов двигателя, адиабатическое расширение сжатого и подогретого воздуха в расширяющейся задней части воздуховода. the oncoming air flow is connected to the exhaust system of the engine and the system cycle includes adiabatic compression of the oncoming air flow in the narrowing duct, the supply of heat from the exhaust gases of the engine, the adiabatic expansion of the compressed and heated air in the expanding rear of the duct.
3. Способ по п. 1 и п. 2 отличающийся тем, что на выходе воздуховода установлен фильтр для очищения выходящего потока от вредных частиц и веществ. 3. The method according to p. 1 and p. 2 characterized in that a filter is installed at the outlet of the duct to clean the exhaust stream of harmful particles and substances.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2014/000782 WO2016060583A1 (en) | 2014-10-16 | 2014-10-16 | Method for reducing the aerodynamic drag of a moving automotive vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2014/000782 WO2016060583A1 (en) | 2014-10-16 | 2014-10-16 | Method for reducing the aerodynamic drag of a moving automotive vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2016060583A1 true WO2016060583A1 (en) | 2016-04-21 |
Family
ID=55747006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2014/000782 WO2016060583A1 (en) | 2014-10-16 | 2014-10-16 | Method for reducing the aerodynamic drag of a moving automotive vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2016060583A1 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2171704C2 (en) * | 1999-04-06 | 2001-08-10 | Храмцов Виктор Петрович | Method of environmental protection of magapolis |
| CA2652701A1 (en) * | 2006-07-19 | 2008-01-24 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Wide area base bleed/injection apparatus for reducing aerodynamic drag of bluff body vehicles |
| EA200701871A1 (en) * | 2005-03-01 | 2008-02-28 | Хоакин Москосо-Гомес | SYSTEM FOR REDUCING THE FUEL CONSUMPTION BY VEHICLE |
-
2014
- 2014-10-16 WO PCT/RU2014/000782 patent/WO2016060583A1/en active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2171704C2 (en) * | 1999-04-06 | 2001-08-10 | Храмцов Виктор Петрович | Method of environmental protection of magapolis |
| EA200701871A1 (en) * | 2005-03-01 | 2008-02-28 | Хоакин Москосо-Гомес | SYSTEM FOR REDUCING THE FUEL CONSUMPTION BY VEHICLE |
| CA2652701A1 (en) * | 2006-07-19 | 2008-01-24 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Wide area base bleed/injection apparatus for reducing aerodynamic drag of bluff body vehicles |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7270004B2 (en) | Vehicles, engine systems, methods for reducing vehicle drag, and methods of using energy in exhaust gases from internal combustion engines | |
| CN209354274U (en) | A kind of air induction hose assembly of turbocharged engine | |
| GB2521270A (en) | Cooling system for a vehicle | |
| CN104279040A (en) | Engine tail gas cyclone exhaust pipe | |
| WO2016060583A1 (en) | Method for reducing the aerodynamic drag of a moving automotive vehicle | |
| CN103375276A (en) | System and method for controlling an exhaust-braking engine maneuver | |
| Gupta et al. | Effects of turbo charging of spark ignition engines | |
| CN102120519B (en) | Liquid storage tank heating device | |
| CN102398583A (en) | Brake assistor for electric automobile | |
| CN103912420B (en) | Double-tube structure super charge pipe | |
| CN202690185U (en) | Muffler assembly for automobile | |
| CN204113419U (en) | Vehicle exhaust bellows | |
| CN204371593U (en) | A kind of feed factory air compressor waste heat is used for the system of workshop heating | |
| RU159634U1 (en) | SUPPLY SYSTEM FOR SUPPLYING DIESEL DIESEL ENGINE | |
| CN104196630A (en) | Combustion gas turbine | |
| CN204591465U (en) | A kind of air-flow COMM communication improving passenger car pressurized machine noise | |
| CN204200322U (en) | A kind of forced air-cooled exhaust silencer | |
| CN202294785U (en) | Automobile | |
| CN204283607U (en) | Air assisted motor | |
| RU140407U1 (en) | TURBO COMPRESSOR OPERATION CONTROL SYSTEM WITH RECEIVER AND HEAT EXCHANGER OF TRANSPORT DIESEL | |
| CN201816578U (en) | Novel brake booster for electric vehicle | |
| CN202745998U (en) | Automobile engine supercharging air intake device | |
| CN206017091U (en) | Piston type fixed displacement compressor with V-type denoising structure | |
| CN201092887Y (en) | Double connecting tubes pressure-limiting valve for high back pressure exhaust brake valve | |
| CN202811129U (en) | Automobile engine gas inlet device with refrigerating and boosting functions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 14904199 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 32PN | Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established |
Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 18/09/2017) |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 14904199 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |