PL248707B1 - Osłony aerodynamiczne o zmiennej geometrii, zwłaszcza do pojazdów ciężarowych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest osłona aerodynamiczne o zmiennej geometrii, zwłaszcza do pojazdów ciężarowych, które mocowane są w pobliżu bocznych, dolnych krawędzi zabudowy pojazdu (1), w skład których wchodzą panele nieruchome (2) zamocowane do zabudowy pojazdu (1) za pomocą sporników montażowych (3). Charakteryzuje się ona tym, że panele przesuwne (4) zamocowane są do paneli nieruchomych (2) za pomocą siłowników o osi przesuwu ułożonej pionowo, przy czym siłowniki połączone są ze sterownikiem tudzież przy każdym z zamocowany jest dalmierz (8, 9) do pomiaru odległości pomiędzy podłożem a krawędzią dolną zabudowy pojazdu (1), przy czym każdy z dalmierzy (8, 9) połączony jest ze sterownikiem.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie i sposób ograniczania oporu aerodynamicznego, zwłaszcza pojazdów ciężarowych.

Z opisu patentowego nr US8801078B2 znany jest system osłon bocznych dedykowany do naczep. System składa się z bocznej osłony montowanej wzdłuż jej długości. Osłony montowane są do podwozia przyczepy za pomocą uchwytów, które umożliwiają odchylanie się osłon do wewnątrz i na zewnątrz podwozia.

Z opisu patentowego nr US9199676B2 znany jest system osłon bocznych do przyczep mający na celu zmniejszenie oporu aerodynamicznego. Składa się z bocznych osłon rozciągniętych wzdłuż bocznej ściany przyczepy.

Z opisu patentowego nr US9688320B2 znane są osłony boczne do przyczep. Aerodynamiczne osłony składają się z dwóch segmentów, przedniego i tylnego. Druga osłona jest usytuowana zasadniczo z tyłu pierwszej osłony, a jej położenie względem kierunku ruchu pojazdu może być regulowane.

Z opisu patentowego nr US11027784B2 znane są regulowane osłony boczne o zmiennej geometrii. Elastyczne osłony składają się z systemu naprężającego materiał nawijany na rolkę, dzięki której możliwe jest regulowanie wysokości osłon.

Ze zgłoszenia patentowego nr US4611847A znany jest system elastycznych bocznych osłon o zmiennej geometrii. Osłony są zwijane przez mechanizm rolkowy i może być rozwijany automatycznie po przekroczeniu określonej prędkości lub przez operatora.

Ze zgłoszenia patentowego US20030057736A1 znane są osłony boczne wyposażone we wspornik montażowy, umożliwiający podnoszenie osłon do góry na czas serwisowania przyczepu, bez konieczności ich demontażu.

Ze zgłoszenia patentowego nr US20190276096A1 znane są osłony boczne dedykowane do naczep, wyposażone we wsporniki montażowe umożliwiające zmianę położenia osłon. W tym uniesienia ich do góry na czas serwisowania.

Jednym z głównych czynników mających wspływ na zużycie energii niezbędnej do napędu pojazdu jest opór aerodynamiczny, którego wpływ rośnie w funkcji wykładniczej wraz ze wzrostem prędkości pojazdu i przy maksymalnych prędkościach pojazdu stanowi czynnik dominujący spośród pozostałych oporów. Całkowity opór aerodynamiczny jest sumą oporu ciśnieniowego wynikającego z różnic w rozkładach ciśnienia na poszczególnych powierzchniach opływanego pojazdu oraz oporu lepkościowego, wynikającego z działania sił lepkości pomiędzy pojazdem, a otaczającym go powietrzem. W przypadku opływu rozbudowanych i skomplikowanych kształtów, takich jak np. samochody ciężarowe, jedną z głównych stref oporu jest opór w strefie podwoziowej. Składowa ta jest skutkiem obecności wielu nieopływowych i nieosłoniętych elementów podwozia pojazdu.

W wielu pracach naukowych wykazano, że stosowanie osłon bocznych, uniemożliwiających dostawanie się do strefy podwoziowej dodatkowego powietrza z bocznych stref pojazdu ogranicza całkowity opór aerodynamiczny. Istnieją na rynku konstrukcje bocznych osłon aerodynamicznych, są to jednak w większości rozwiązania pasywne polegające na montowaniu stałych płyt. Skuteczność osłon bocznych w ograniczaniu oporu aerodynamicznego jest tym większa, im bliżej powierzchni drogi sięgają. Tak długie osłony są jednak niepraktyczne i narażone na uszkodzenie, szczególnie w trakcie wykonywania manewrów, w trakcie załadunku czy jazdy po drogach gorszej jakości. W związku z powyższym współczesne konstrukcje stanowią pewien kompromis pomiędzy skutecznością w ograniczaniu oporu, a praktycznością.

Celem wynalazku jest ograniczenie oporu aerodynamicznego pojazdów, w szczególności ciężarowych, poprzez zastosowanie bocznych osłon aerodynamicznych o zmiennej geometrii, których wysokość zmienia się automatycznie zależnie od rodzaju wykonywanego przejazdu.

Przedmiotem wynalazku są osłony aerodynamiczne o zmiennej geometrii, zwłaszcza do pojazdów ciężarowych, które mocowane są w pobliżu bocznych, dolnych krawędzi zabudowy pojazdu, w skład których wchodzą panele nieruchome zamocowane do zabudowy pojazdu za pomocą sporników montażowych. Istotą wynalazku jest to, że panele przesuwne zamocowane są do paneli nieruchomych za pomocą siłowników o osi przesuwu ułożonej pionowo. Siłowniki połączone są ze sterownikiem tudzież przy każdym z siłowników zamocowany jest dalmierz do pomiaru odległości pomiędzy podłożem a krawędzią dolną zabudowy pojazd. Każdy z dalmierzy połączony jest ze sterownikiem.

Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest ograniczenie oporu aerodynamicznego, zwłaszcza pojazdów ciężarowych, a tym samym ograniczenie zużycia energii do napędu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania został uwidoczniony na rysunku, na których poszczególne figury przedstawiają:

fig. 1 - widok boczny uruchomionego urządzenia w przykładzie wykonania na naczepie, fig. 2 - widok boczny urządzenia ustawionego w trybie serwisowym w przykładzie wykonania na naczepie, fig. 3 - widok boczny urządzenia w stanie wyłączonym w przykładzie wykonania na naczepie, fig. 4 - widok izometryczny od dołu na urządzenie ze zdjętymi osłonami przesuwnymi i osłonami prowadnic w przykładzie wykonania na naczepie, fig. 5 - widok izometryczny od dołu na urządzenie ze zdjętymi osłonami przesuwnymi i osłonami prowadnic w przykładzie wykonania na naczepie, fig. 6 - widok izometryczny od dołu na urządzenie w przykładzie wykonania na naczepie, fig. 7 - widok urządzenia w rozstrzale, fig. 8 - schemat połączeń pomiędzy podzespołami urządzenia.

Urządzenie w przykładzie wykonania zostało zamontowane na bocznych dolnych krawędziach zabudowy pojazdu 1. Za pomocą szesnastu regulowanych wsporników montażowych 3, po osiem na stronę, do zabudowy pojazdu 1 zostały zamontowane dwa panele nieruchome 2 w postaci sztywnych płyt, jeden po lewej stronie pojazdu 1, a drugi po stronie prawej. Do każdego z paneli nieruchomych 2, za pomocą dwóch elektrycznych siłowników liniowych 5 i 6 zamocowano od wewnętrznej strony podwozia panel przesuwny 4. Oś przesuwu siłowników 5 i 6 została ustawiona pionowo względem powierzchni drogi. Pomiędzy panelami nieruchomymi 2, a panelami przesuwnymi 4 umieszczono po cztery prowadnice liniowe 11. Do paneli nieruchomych 2, obok miejsca montażu siłowników 5 i 6, zamontowano dalmierze laserowe 8 i 9. Siłowniki 5 i 6 umieszczono w osłonach ruchomych, a prowadnice 12 w rozsuwanych osłonach prowadnic 12. Sterownik 7 podłączono do źródła zasilania 15 w postaci pokładowej instalacji elektrycznej pojazdu 1. Do sterownika podłączono czujnik prędkości 14 pojazdu 1, dalmierze 8 i 9, siłowniki 5 i 6 oraz bezprzewodowe urządzenie nadawczo-odbiorcze 13 w postaci smartfonu.

Na podstawie odczytów odległości h1 i h2 za pomocą dalmierzy 8 i 9, sterownik określa kąt a i wysuwa siłowniki 5 i 6 w kierunku powierzchni drogi. Zamocowane do siłowników 5 i 6 panele przesuwne 4 zmniejszają boczny prześwit podwozia pojazdu, a tam samym możliwość przepływu do strefy podwoziowej powietrza zasysanego z bocznych stref pojazdu 1. Aby zapewnić dodatkową sztywność paneli nieruchomych 2 i uniemożliwić ich odchylanie się na boki, pomiędzy panelami nieruchomymi 2, a panelami przesuwnymi 4 mogą być zastosowane dodatkowe prowadnice liniowe. Panele nieruchome 2 są zamontowane do zabudowy pojazdu 1 na wspornikach montażowych 3, które zapewniają sztywność i dodatkowo umożliwiają podnoszenie paneli 2 i 4 do góry ułatwiając tym samym prowadzenie prac serwisowych w strefie podwoziowej pojazdu. W celu ochrony podzespołów urządzenia przed uszkodzeniem wynikających z trudnych realiów operacyjnych samochodów ciężarowych, siłowniki 5 i 6 oraz prowadnice 11 mogą być umieszczone w rozsuwanych osłonach 10 i 12, które dostosowują swój kształt do wysunięcia paneli przesuwnych 4. Odległość, kąt ustawienia paneli przesuwnych 4 względem powierzchni drogi oraz prędkość pojazdu 1 odczytaną z czujnika prędkości 14, przy której sterownik 7 uruchamia się i wyłącza predefiniuje użytkownik za pomocą aplikacji na smartfonie 13. Użytkownik może ustawić działanie tak aby panele przesuwne 4 wysuwały się po przekroczeniu ściśle określonej prędkości i chowały, gdy tylko pojazd zwolni poniżej zadanej prędkości, tak aby nie przeszkadzały w trakcie wykonywania manewrów przy niskich prędkościach, głównie w trakcie załadunki i rozładunku. Możliwe jest również uruchomienie trybu pracy, w którym sterownik będzie sterować pracą siłowników 5 i 6 w sposób ciągły i autonomiczny, bez ingerencji użytkownika. Dodatkowo możliwe jest uruchomienie trybu, w którym sterownik 7 automatycznie schowa panele przesuwne 4 w momencie wykrycia gwałtownego hamowania. Źródłem zasilania 15 może być zarówno pokładowa instalacja elektryczna jak i dedykowane zasilanie własne.

Wykaz oznaczeń:

Pojazd

Panel nieruchomy

Wspornik montażowy

Panel przesuwny

Siłownik pierwszy

Siłownik drugi

Sterownik

Dalmierz pierwszy

Dalmierz drugi

Osłona ruchoma

Prowadnica

Osłona prowadnicy

Urządzenie nadawczo-odbiorcze

Czujnik prędkości

Źródło zasilania h1 odległość dalmierza 1 od powierzchni drogi h2 odległość dalmierza 2 od powierzchni drogi a kąt ustawienia zabudowy pojazdu 1 względem drogi

Claims (1)

1. Osłony aerodynamiczne o zmiennej geometrii, zwłaszcza do pojazdów ciężarowych, które mocowane są w pobliżu bocznych, dolnych krawędzi zabudowy pojazdu (1), w skład których wchodzą panele nieruchome (2) zamocowane do zabudowy pojazdu (1) za pomocą wsporników montażowych (3), znamienne tym, że panele przesuwne (4) zamocowane są do paneli nieruchomych (2) za pomocą siłowników (5, 6) o osi przesuwu ułożonej pionowo, przy czym siłowniki (5, 6) połączone są ze sterownikiem (7) tudzież przy każdym z siłowników (5, 6) zamocowany jest dalmierz (8, 9) do pomiaru odległości pomiędzy podłożem a krawędzią dolną zabudowy pojazdu (1), przy czym każdy z dalmierzy (8, 9) połączony jest ze sterownikiem (7).