CH634515A5 - Veicolo con deflettore per la riduzione della resistenza aerodinamica del veicolo. - Google Patents

Description

La presente invenzione si riferisce ai veicoli del tipo presentante una porzione anteriore di tetto, ed una porzione 20 posteriore di tetto disposta ad un livello superiore rispetto alla suddetta porzione anteriore di tetto, ed in cui un deflettore è montato in prossimità della suddetta porzione anteriore di tetto per la riduzione della resistenza aerodinamica del veicolo.

Nei veicoli del tipo sopra specificato, il deflettore montato 25 sulla porzione anteriore di tetto ha lo scopo di convogliare il flusso d'aria che investe durante la marcia il veicolo al di sopra della porzione posteriore di tetto. Per realizzare questo scopo, i deflettori applicabili sui veicoli del tipo sopra specificato comprendono solitamente una parete attiva che si presenta 30 sostanzialmente nella forma di superficie rigata avente le sue generatrici disposte trasversalmente rispetto al veicolo secondo un andamento crescente verso l'alto nella direzione della parte posteriore del veicolo (vedere ad esempio brevetto britannico n. 1.404.138 e brevetto USA n. 3.972.556). Talvolta tali de-35flettori comprendono inoltre due pareti verticali laterali, poste ai fianchi della suddetta parete in forma di superficie rigata, in modo da consentire il convogliamento del suddetto flusso d'aria sia al di sopra della porzione posteriore di tetto, sia intorno ai fianchi del veicolo (vedere ad esempio brevetto 40USA 3.972.556). L'impiego delle suddette pareti verticali laterali comporta tuttavia degli inconvenienti dal punto di vista della stabilità laterale in curva del veicolo.

In vista di ovviare ai suddetti inconvenienti, la presente invenzione ha per oggetto un veicolo presentante una porzione 45 anteriore di tetto, ed una porzione posteriore di tetto disposta ad un livello superiore rispetto alla suddetta porzione anteriore di tetto, detto veicolo essendo provvisto di un deflettore montato in prossimità della porzione anteriore di tetto, per la riduzione della resistenza aerodinamica del veicolo, caratterizzato dal j0fatto che detto deflettore è costituito da una pluralità di elementi laminari sovrapposti, ciascuno dei quali si presenta sostanzialmente nella forma di superficie rigata avente le sue generatrici disposte trasversalmente rispetto al veicolo secondo un andamento crescente posteriormente verso l'alto; dal fatto 55che il bordo trasversale anteriore dell'elemento laminare più basso di detto deflettore è disposto in adiacenza alla suddetta porzione anteriore di tetto, che il bordo trasversale anteriore di ogni altro elemento laminare è situato in prossimità dell'elemento sottostante in modo da definire con esso una fessura 60 trasversale, e che due qualsiasi elementi laminari adiacenti del suddetto deflettore definiscono fra loro, a valle della rispettiva fessura, un condotto avente sezione crescente nella direzione della parte posteriore del veicolo.

Tale condotto divergente provoca un aumento di pressione 65 nella parte del flusso di aria che penetra durante la marcia del veicolo attraverso detta fessura, favorendo la formazione, a valle del deflettore stesso, di una zona di alta pressione, sostanzialmente ferma rispetto al veicolo, che è atta a consentire il

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convogliamento del suddetto flusso d'aria sia al di sopra della suddetta porzione posteriore di tetto, sia intorno ai fianchi del veicolo. Grazie alla suddetta caratteristica, pertanto, il deflettore secondo il trovato consente da un Iato di ottenere una riduzione della resistenza aerodinamica del veicolo che è superiore o almeno paragonabile a quella ottenibile con i deflettori noti del tipo provvisto di pareti laterali, e dall'altro Iato di ovviare agli inconvenienti di instabilità del veicolo che sono caratteristici dei deflettori provvisti di pareti laterali.

Il veicolo sul quale è applicabile il deflettore secondo il presente trovato può essere costituito ad esempio da un autocarro. In questo caso la porzione anteriore di tetto è costituita dalla cabina dell'autocarro, mentre la porzione posteriore di tetto è costituita dal tetto del cassone dell'autocarro o, eventualmente, dalla superficie orizzontale superiore definita dal carico trasportato dall'autocarro. Il veicolo sul quale è applicabile il deflettore secondo il presente trovato può essere costituito anche da un veicolo composito, comprendente una motrice ed un rimorchio, o un trattore ed un semirimorchio. Un caso particolare di applicazione del deflettore secondo il presente trovato è quello di veicolo composito motrice-rimor-chio, in cui la motrice è costituita da una autovettura ed il rimorchio da un caravan.

Le suddette caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno dalla descrizione che segue, con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, in cui:

la figura 1 illustra in vista laterale l'applicazione di un deflettore secondo il presente trovato ad un veicolo composito costituito da una autovettura e da un caravan,

la figura 2 è una vista prospettica di un deflettore secondo il presente trovato,

la figura 3 è una vista laterale del deflettore della figura 2, e le figure 4, 5 illustrano due ulteriori applicazioni del deflettore secondo il presente trovato.

Nella figura 1 con 1 è indicata una autovettura trainante un caravan 2, sul cui tetto 3 è montato, mediante sopporti 4a, un deflettore 4 costituito da due elementi laminari sovrapposti 5, 6. Ciascuno degli elementi laminari 5, 6 si presenta nella forma di superficie rigata avente le generatrici disposte trasversalmente rispetto al piano verticale longitudinale dell'autovettura 1. La sezione in tale piano di ciascuno degli elementi laminari 5, 6 è costituita da una linea curva (vedi figura 3) avente un andamento crescente verso l'alto nella direzione della parte posteriore dell'autovettura 1. L'elemento laminare inferiore 5 è provvisto di un bordo trasversale anteriore 5a disposto in adiacenza al tetto 3 dell'autovettura. L'elemento laminare superiore 6 è provvisto di un bordo di attacco arrotondato 6a, disposto in adiacenza dell'elemento laminare 5, in posizione arretrata rispetto al bordo anteriore 5a, in modo da definire con l'elemento laminare 5 una fessura trasversale 7. Gli elementi laminari 5, 6 presentano un profilo tale per cui essi delimitano fra loro, a valle della fessura trasversale 7, un condotto 8 avente sezione trasversale crescente nella direzione della parte posteriore dell'autovettura.

Nel caso illustrato nella figura 1, il caravan 2 trainato dall'autovettura 1 presenta un tetto 9 raccordato anteriormente con una parete frontale 10 del caravan 2 mediante un bordo anteriore arrotondato 11. Con 12 è indicato il piano tangente all'elemento laminare 6 in corrispondenza del suo bordo di uscita 13. Secondo una caratteristica del presente trovato, tale piano 12 contiene la linea orizzontale trasversale 14 risultante dall'intersezione ideale del tetto 9 del caravan 2 con la parete frontale 10. Nel caso in cui il bordo anteriore superiore 11 del caravan 2 sia a spigolo vivo, il piano 12 è disposto in modo da contenere il bordo 11.

Durante la marcia della vettura 1, parte del flusso d'aria che investe l'autovettura penetra attraverso la fessura 7 e defluisce nel condotto divergente 8 trasformando parte della sua energia cinetica in energia di pressione. Di conseguenza si crea, a valle del deflettore 4, nello spazio compreso tra l'autovettura 1 ed il caravan 2, una zona di alta pressione, relativa-5 mente ferma rispetto al caravan 2, che favorisce il convogliamento del suddetto flusso di aria al di sopra del tetto 9 del caravan 2 ed intorno ai fianchi di esso. Il deflettore secondo il presente trovato non ha bisogno quindi di pareti verticali laterali atte a favorire il convogliamento del flusso di aria io intorno ai fianchi del caravan 2, in quanto tale funzione è svolta dalla zona di alta pressione generata dal condotto divergente 8. Il deflettore secondo il trovato non presenta quindi inconvenienti dal punto di vista della stabilità del veicolo durante le condizioni di marcia che comportano un disalli-i5neamento degli assi longitudinali dell'autovettura 1 e del caravan 2.

La figura 4 illustra una applicazione del deflettore secondo il presente trovato ad un veicolo composito costituito da un trattore 15 e da un semirimorchio 16. Anche in questo caso il 20 semirimorchio 16 presenta un tetto 17 che si trova ad un livello superiore rispetto al tetto 18 della cabina del trattore 15. Il deflettoie 4 consente il convogliamento del flusso di aria che investe il trattore durante la marcia del veicolo al di sopra del tetto 17 ed ai fianchi del semirimorchio 16.

25 La figura 5 illustra l'applicazione di un deflettore secondo il presente trovato ad un autocarro avente una cabina 28 il cui tetto 19 si trova ad un livello inferiore rispetto alla superficie orizzontale superiore 20 del cassone posteriore 21. Naturalmente la superficie orizzontale superiore 20 può anche essere 30definita dallo stesso carico trasportato dall'autocarro.

Sono state condotte esperienze in galleria del vento e su strada per accertare l'entità della riduzione di consumo di combustibile ottenibile nel caso di un veicolo composito costituito da una autovettura e da un caravan utilizzando un 35 deflettore secondo il presente trovato avente la geometria illustrata nella figura 3.

In figura con a e ß sono indicate rispettivamente le due inclinazioni rispetto al piano orizzontale dei piani generali definiti dai due elementi laminari 5, 6. Con RI, R2, R3 e R4 40 sono indicati invece i raggi di curvatura che definiscono i profili dei due elementi laminari 5, 6. Con a, b, c, d, ed e sono indicate le lunghezze che definiscono la geometria del profilo dei due elementi laminari 5, 6.

Le esperienze sono state condotte con un deflettore avente 45 la geometria seguente :

a = 13ß = 26 ; a—b = 600 mm; c = 140 mm; d = 170 mm; e = 100 mm; RI — 70 mm; R2 = 270 mm; R3 = 340 mm; R4 = 250 mm.

Le prove sono state eseguite ad una velocità pari a 90 km/h. so Le prove in galleria del vento hanno mostrato una riduzione del coefficiente di resistenza aerodinamica del veicolo dal valore 2,78 al valore 1,74.

Le prove su strada sono state svolte su una vettura utilizzando un motore di cilindrata pari a 1800 cm3 e su una vet-55 tura utilizzante un motore di cilindrata pari a 2000 cm3.

Nel primo caso, l'utilizzazione di un deflettore secondo il presente trovato ha permesso di ridurre il consumo specifico da 21,9 litri/100 km a 18 litri/100 km. Ciò corrisponde a una diminuzione di consumo del 7,8%. Questo risultato è stato 60 ottenuto impiegando un caravan avente un bordo anteriore superiore a spigolo vivo. Impiegando invece, nelle stesse condizioni, un caravan avente un bordo anteriore superiore

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arrotondato, il consumo specifico è passato, grazie all'utilizzazione del deflettore, da 18,1 litri/100 km a 16,35 litri/100 km. Ciò corrisponde ad una diminuzione di consumo del 9,7%.

Nel caso dell'autovettura utilizzante un motore di cilindrata pari a 2000 cm3, il consumo specifico è passato da 19,7 litri/

100 km a 15,75 litri/100 km (riduzione di consumo del 20,05%) con un caravan avente un bordo anteriore superiore a spigolo vivo, e da 15,2 litri/100 km a 14,3 litri/100 km (riduzione di consumo del 5,9%) con un caravan avente un bordo ante-s riore superiore arrotondato.

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3 fogli disegni

Claims (11)

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   RIVENDICAZIONI

   1. Veicolo presentante una porzione anteriore di tetto, ed una porzione posteriore di tetto disposta ad un livello superiore rispetto alla suddetta porzione anteriore di tetto, detto veicolo essendo provvisto di un deflettore montato in prossimità della porzione anteriore di tetto per la riduzione della resistenza aerodinamica del veicolo, caratterizzato dal fatto che detto deflettore (4) è costituito da una pluralità di elementi laminari sovrapposti (5, 6), ciascuno dei quali si presenta sostanzialmente nella forma di superficie rigata avente le sue generatrici disposte trasversalmente rispetto al veicolo secondo un andamento crescente posteriormente verso l'alto; dal fatto che il bordo trasversale anteriore (5a) dell'elemento laminare più basso (5) di detto deflettore (4) è disposto in adiacenza alla suddetta porzione anteriore di tetto (3), che il bordo trasversale anteriore (6a) di ogni altro elemento laminare (6) è situato in prossimità dell'elemento sottostante in modo da definire con esso una fessura trasversale (7), e che due qualsiasi elementi laminari adiacenti del suddetto deflettore (4) definiscono fra loro, a valle della rispettiva fessura (7) un condotto (8) avente sezione crescente nella direzione della parte posteriore del veicolo.
2. 2. Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto veicolo è costituito da un autocarro.
3. 3. Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto veicolo è un veicolo composito costituito da una motrice e da un rimorchio.
4. 4. Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto veicolo è un veicolo composito costituito da un trattore e da un semirimorchio.
5. 5. Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto veicolo è un veicolo composito costituito da un'autovettura e da un caravan.
6. 6. Veicolo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il suddetto deflettore (4) è costituito da due elementi laminari (5, 6).
7. 7. Veicolo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che l'elemento laminare superiore (6) presenta un bordo d'attacco (6a) arrotondato.
8. 8. Veicolo secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione posteriore di tetto (9) presenta un bordo anteriore (11) a spigolo vivo, caratterizzato dal fatto che il piano (12) tangente all'elemento laminare superiore (6) di detto deflettore (4) in corrispondenza del suo bordo di uscita (13) contiene il bordo anteriore (11) della porzione posteriore di tetto (9).
9. 9. Veicolo secondo la rivendicazione 1, in cui la porzione posteriore di tetto presenta un bordo anteriore arrotondato (11), ed in cui detta porzione posteriore di tetto (9) è raccordata, tramite il bordo arrotondato (11), con una parete frontale (10), caratterizzato dal fatto che il piano (12) tangente all'elemento laminare superiore (6) di detto deflettore (4) in corrispondenza del suo bordo di uscita (13) contiene la linea di intersezione ideale (14) fra il piano della porzione posteriore di tetto (9)

   e la suddetta parete frontale (10).
10. 10. Deflettore applicabile su un veicolo secondo la rivendicazione 1, veicolo presentante una porzione anteriore di tetto ed una porzione posteriore di tetto disposta ad un livello superiore rispetto alla suddetta porzione anteriore di tetto, detto deflettore essendo destinato ad essere montato in prossimità della suddetta porzione anteriore di tetto per la riduzione della resistenza aerodinamica del veicolo, caratterizzato dal fatto che detto deflettore (4) è costituito da una pluralità di elementi laminari sovrapposti (5, 6), ciascuno dei quali si presenta sostanzialmente nella forma di superficie rigata avente le sue generatrici disposte trasversalmente rispetto al veicolo, nella condizione di montaggio di detto deflettore sul veicolo, secondo un andamento crescente posteriormente verso l'alto; dal fatto che il bordo trasversale anteriore (5a) dell'elemento laminare più basso (5) di detto deflettore (4) è disposto, nella condizione di montaggio suddetta, in adiacenza alla suddetta porzione anteriore di tetto (3), che il bordo trasversale anteriore (6a) di ogni altro elemento laminare (6) è situato in prossimità del-5 l'elemento sottostante in modo da definire con esso una fessura trasversale (7) e che due qualsiasi elementi laminari adiacenti del suddetto deflettore (4) definiscono fra di loro, a valle della rispettiva fessura (7), un condotto (8) avente sezione crescente nella direzione della parte posteriore del veicolo, io 11. Deflettore secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che è costituito da due elementi laminari (5, 6).
11. 12. Deflettore secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che l'elemento laminare superiore (6) presenta un bordo d'attacco arrotondato (6a).

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