ВОЗДУШНЫЙ ДЕФЛЕКТОР С ВИХРЕВЫМ ГЕНЕРАТОРОМ И ГРУЗОВОЕ ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, СНАБЖЕННОЕ ВОЗДУШНЫМ ДЕФЛЕКТОРОМ
AIR DEFLECTOR WITH VORTEX GENERATOR AND TRUCK WITH SUCH AIR DEFLECTOR

Область техники
Изобретение относится к воздушному дефлектору, установленному на переднем углу кабины грузового транспортного средства. Изобретение также относится к грузовому транспортному средству, снабженному таким воздушным дефлектором.
Уровень техники
Очертания переднего угла кабины управления грузового транспортного средства очень сильно влияют на сопротивление воздуха для транспортного средства и на степень налипания грязи (загрязненность) соседствующей с ним боковой стороны кабины управления. Известный воздушный дефлектор, предназначенный для предотвращения такого налипания грязи, обычно содержит изогнутый экран, проходящий вокруг угла, чтобы направлять вокруг угла воздушный поток, вызванный движением транспортного средства, так чтобы боковая сторона кабины управления постоянно очищалась воздушным потоком, защищающим ее от загрязнения распыленными частицами и частицами грязи, летящими снизу.
Однако, чтобы выполнять свою функцию, воздушный дефлектор этого типа требует относительно больших размеров, которые не только увеличивают сопротивление воздуха и расход горючего, но также вес и стоимость транспортного средства.
Сущность изобретения
Таким образом, задачей изобретения является создание воздушного дефлектора, который, имея очень малые размеры, может снизить степень налипания грязи на боковую сторону кабины управления, не увеличивая сопротивление воздуха для транспортного средства.
Это достигается посредством признаков, указанных в формуле изобретения, изложенной ниже.
В соответствии с вариантом изобретения, воздушный дефлектор содержит вихревой генератор, который формирует угол падения относительно потока воздуха, вызванного движением транспортного средства вокруг угла, для преобразования части воздушного потока в вихревой поток, следующий боковой стороне транспортного средства в направлении угла и защищающий эту боковую сторону от налипания грязи, летящей снизу.
Идея, на которой основано изобретение, состоит в том, что эффективный воздушный вихрь может быть создан вихревым генератором малых размеров, так что такой воздушный вихрь обладает способностью цепляться или притягиваться к соседней, следующей дальше по ходу поверхности. Это явление, помимо прочего, используется крыльями самолета, снабжаемыми вихревыми генераторами на их верхней стороне, чтобы предотвратить преждевременное разделение воздушного потока по крылу.
Хотя вихревой генератор в рамках объема изобретения может быть выполнен и ориентирован многими различными способами, в варианте осуществления он содержит по существу вертикальную направляющую лопатку, соединенную наверху с углом кабины управления, которая имеет свободный нижний конец. Такой вихревой генератор может быть установлен на углу без каких-либо выступающих острых краев.
Направляющая лопатка может, изгибаясь, проходить вокруг угла. В частности, направляющая лопатка может быть помещена в углубление, открытое снаружи и проходящее вокруг угла транспортного средства. Она может также затем быть вставлена в угол.
Углубление может быть расположено в шасси транспортного средства, ниже нижнего конца кабины. Такое углубление обычно уже существует между кабиной и шасси, и в таком случае, чтобы применить воздушный дефлектор, соответствующий изобретению, нет никакой необходимости переконструировать кабину и/или шасси.
Верхний конец направляющей лопатки может также затем быть жестко соединен с кабиной.
В частности, верхний конец направляющей лопатки может быть жестко соединен с угловой панелью кабины. Направляющая лопатка может тогда быть заранее жестко соединена с угловой панелью. Существующие транспортные средства могут затем также дооборудоваться воздушными дефлекторами, соответствующими изобретению, заменяя старую угловую панель, которая, возможно, может иметь более старый тип воздушного дефлектора. Другие признаки и преимущества изобретения могут быть указаны в формуле изобретения и в описании изложенных здесь примеров вариантов осуществления.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - вид сверху переднего угла грузового транспортного средства, снабженного воздушным дефлектором согласно изобретению;
Фиг.2 - вид спереди с удаленными участками переднего угла, соответствующего фиг.1;
Фиг.3 - вид в увеличенном масштабе области, снабженной воздушным дефлектором, показанным на фиг.2;
Фиг.4 - схематичное изображение воздушного дефлектора, соединенного с нижним концом части угловой панели для грузового транспортного средства; и
Фиг.5 - вид снизу отдельного воздушного дефлектора согласно фиг.4.
Подробное описание примеров воздушного дефлектора
На фиг.1-3 показан пример грузового транспортного средства 10, имеющего кабину 20, не показанную подробно, подвешенную на рессорах на шасси 40. Передний угол транспортного средства 10 принимает форму угловой панели 24 кабины, расположенной между верхней панелью 22 радиатора и боковой стенкой 26, содержащей боковую дверь транспортного средства. На уровне шасси 40 угол принимает форму участка 44 бампера, который устанавливается между нижней панелью 42 радиатора и парой ступенек 46 для посадки.
В области угла между кабиной 20 и шасси 40 имеется углубление 48, открытое наружу и проходящее вокруг угла под всей угловой панелью 24, продолжаясь вдоль нижнего края двери 26. Углубление 48 обеспечивается потому, что кабина 20, которая поддерживается посредством рессоры с наложением на внешнюю часть шасси 40, нуждается в вертикальном зазоре для ее пружинящих перемещений относительно шасси 40.
Воздушный дефлектор 50, соответствующий изобретению, расположен в углублении 48. Хотя на фиг.1-3 показан только один передний угол кабины, существует также соответствующий зеркально расположенный воздушный дефлектор на не показанном на чертеже другом переднем углу кабины управления транспортного средства 10. Воздушный дефлектор 50 имеет тип, известный как вихревой генератор, который общепринятое определение описывает как "аэродинамическую поверхность, содержащую небольшую лопатку, создающую вихревой поток, то есть вращающийся, часто турбулентный, поток текучей среды". Отличительной характеристикой такого вихревого генератора является то, что созданный вихревой поток перемещает быстротекущий воздух в область противоположного отделенного потока к соседней, расположенной дальше по ходу потока поверхности, так что эта область имеет турбулентный вихревой поток, проходящий поверх нее.
Хотя воздушный дефлектор, соответствующий изобретению, может иметь другие известные формы вихревых генераторов, воздушный дефлектор 50, соответствующий изобретению, принимает форму направляющей лопатки 52 (см. фиг.3-5). Направляющая лопатка 52 проходит сверху донизу в углублении 48 с изгибом вокруг угла на некотором расстоянии от внутреннего изогнутого участка поверхности углубления 48 и имеет нижний конец 54, аналогично расположенный на некотором расстоянии от нижнего участка поверхности углубления 48.
Воздушный поток f (фиг.1), вызываемый движением транспортного средства и входящий в углубление 48, будет встречать направляющая лопатка/воздушный дефлектор 50 под таким углом падения, что свободный нижний конец 54 воздушного дефлектора 50 (фиг.3-5) на его задней кромке преобразует поток f в вихревой поток v (так называемый концевой вихревой поток) такого вида, как описано выше. Поток f будет проходить вдоль боковой стороны 26 транспортного средства 10 приблизительно таким образом, как схематично показано на фиг.1. Более конкретно, в показанном примере вихревой поток v будет, по существу, следовать нижнему участку боковой стороны двери 26 и может направляться вверх наклонной поверхностью брызговика 47 транспортного средства 10. Вихревой поток v чистит прилегающую область и формирует барьер, защищающий боковую сторону двери 26 от налипания распыленной грязи и других частиц грязи, летящих снизу. Любые частицы грязи, захваченные вихревым потоком, транспортируются в пространство за кабиной 20.
Результирующее направление воздушного потока, вызванного движением транспортного средства, может изменяться, но обычно он поступает спереди под углом, зависящим от текущего направления воздушного потока относительно направления движения и скорости транспортного средства. И тогда стороной, которая больше всего подвергается риску налипания грязи, является подветренная сторона кабины, тогда как наветренная сторона очищается воздушным потоком, вызванным движением транспортного средства. Не показанный на чертеже простой плоский вертикальный воздушный дефлектор/вихревой генератор, соответствующий изобретению, может поэтому также проходить параллельно продольному направлению транспортного средства, чтобы обеспечить на подветренной стороне необходимый угол падения относительно результирующего потока воздуха, приходящего с наветренной стороны и вызванного движением транспортного средства. Показанная на чертеже изогнутая форма воздушного дефлектора 50 может рассматриваться как представляющая комбинацию направляющей лопатки и вихревого генератора, которая, возможно, может собрать больше воздушного потока в виде созданного вихря, но которой в любых ситуациях нет необходимости обязательно превосходить простой плоский вихревой генератор. В рамках объема изобретения, как в случае крыльев самолета, также можно представить по меньшей мере вихревой генератор с соответствующим углом падения относительно воздушного потока, создаваемого движением транспортного средства и проходящего перпендикулярно расположенной дальше по ходу потока поверхности, на которую должен воздействовать вихревой поток (не показан). Затем также возможно влиять на вихревое направление вихревого потока, выбирая угол падения в одном или другом направлении.
На фиг.4 и 5 показаны примеры конструкции варианта осуществления воздушного дефлектора 50, который может быть изготовлен, например, из соответствующей пластмассы. Реальная направляющая лопатка/вихревой генератор 52 изготавливается вместе с угловым соединительным фланцем 60. Фланец 60 имеет отверстие 62 (см. фиг.5) для крепления элементов 64 (см. фиг.4), посредством которых воздушный дефлектор 50 может соединяться с нижним участком 25 фланца угловой панели 24. Как показано на чертеже, по меньшей мере угол между передней кромкой 56 и нижним концом 54 направляющей лопатки 52 может быть скругленным. Насколько угол между задней кромкой 58 и нижним концом 54 может быть больше или меньше скругленным, может определяться после рассмотрения, в какой степени это влияет на функцию генерации вихря воздушного дефлектора 50.
Высота воздушного дефлектора 50 в углублении предпочтительно выбирается таким образом, чтобы при сохранении функции не было риска соударения его нижнего конца 54 с угловым участком 44 бампера (см. фиг.3) во время сильного пружинящего движения по вертикали кабины 20. Если это, тем не менее, неизбежно, возможно, хотя это не показано на чертеже, иметь, например, реальную направляющую лопатку/вихревой генератор 52, посредством рессоры соединенный по вертикали с угловой панелью 24 или с остаточным участком воздушного дефлектора 50, так чтобы для нижнего конца можно было иногда допускать упругое и легкое столкновение с угловым участком 44 бампера. Как схематично показано пунктиром на фиг.3, возможно также, чтобы нижний край 54 беспрепятственно проходил через отверстие или вертикальный канал 47, сформированный на угловом участке 44, во время сильных пружинящих движений кабины 20.
Приведенное выше описание предназначено, прежде всего, для облегчения понимания и никакие ненужные ограничения изобретения не должны из него следовать. Изменения, очевидные для специалистов в данной области техники при внимательном прочтении описания, могут быть сделаны, не отступая от концепции изобретения или объема формулы изобретения, приведенной далее.