УСТРОЙСТВО ИЗМЕНЕНИЯ СИЛ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ АВТОМОБИЛЯ
DEVICE TO VARY ROAD RESISTANCE

Изобретение «Устройство изменения сил сопротивления движению автомашины» относится к области наземного транспорта, в частности к автомашинам.
Целью изобретения является снижение расхода топлива, потребляемого двигателем автомашины, которое достигается за счет силы, возникающей при вращении цилиндра в набегающем на машину потоке воздуха (эффект Магнуса).
Аналогов применения эффекта Магнуса в наземном транспорте в Интернете нет.
Мощность, затрачиваемая на движение автомашины, определяется по формуле:
2
3
кгм/с
В формуле:
2
- гидравлическое сопротивление (кгм/c)
2
µGg - сопротивление силы трения (кгм/с)
с=0,4 - коэффициент гидравлического сопротивления
3
ρ=1,29 кг/м - плотность воздуха
2
A - площадь поперечного сечения автомашины (м)
o
υ - скорость движения а/машины (м/с)
µ=0,05 - коэффициент трения
G - масса а/машины (кг)
2
g=9,81 м/с - ускорение
С целью снижения затрачиваемой мощности за счет изменения гидравлического сопротивления и силы трения на кузов автомашины в месте перехода ветрового стекла к крыше устанавливается цилиндр (фиг.1).
o
При движении автомашины воздушный поток, набегающий на ветровое стекло со скоростью υ, изменяет направление и перемещается параллельно ему, под углом α к направлению движения автомашины, обтекая цилиндр симметрично относительно точки A поверхности цилиндра, через которую проходит диаметр, параллельный ветровому стеклу.
o
При вращении цилиндра против часовой стрелки с окружной скоростью υ возникает сила F под углом (0,5π-α) к направлению движения а/машины (эффект Магнуса).
Величина этой силы подсчитывается по формуле:
0
2
F=0,5πdlρυυц кгм/с
В формуле:
d - диаметр цилиндра (м)
l - длина цилиндра (м)
3
ρ=1,29 кг/м - плотность воздуха
o
υ - скорость движения а/машины (м/с)
υц=πdn/60 - окружная скорость цилиндра (м/с)
n - обороты цилиндра в мин.
Сила F разлагается на составляющие:
o
o
2
2
Fгор.=0,5πdlρυυц·sinα кгм/с, направленную в сторону движения автомашины и Fверт.=0,5πdlρ·υυц·cosα кгм/с, направленную вверх перпендикулярно движению автомашины.
o
o
2
В результате сила сопротивления движению автомашины  уменьшается на ΔF=(0,5πdlρυυц·sinα+0,5µπdlρ·υυц·cosα) кгм/с, в соответствии с которым уменьшается потребная для движения мощность двигателя и педалью дроссельной заслонки уменьшается расход топлива.
На фиг.3 представлена схема управления устройством.
Устройство содержит:
- цилиндр (1),
- электродвигатель постоянного тока (2),
- реостат (3),
- датчик замера оборотов(4),
- указатель оборотов (5),
- сигнальная лампочка (6),
- выключатель (7).
Электродвигатель (2) и датчик (4) соединены с валом цилиндра (1). Реостат (3), указатель (4), лампочка (6) и выключатель (7) устанавливаются в кабине водителя.
Для изменения силы сопротивления движению а/машины выключателем (7) подается напряжение на электродвигатель (2) и сигнальную лампочку (6). Изменением положения движка реостата (3) изменяются обороты цилиндра (окружная скорость υц).
При изменении оборотов цилиндра изменяется сила сопротивления движению а/машины, изменяется потребная для движения с заданной скоростью мощность.
Технический результат.
1. Возможность при сохранении скорости движения а/машины педалью дроссельной заслонки уменьшать расход топлива.
2. Возможность изменения скорости движения а/машины без изменения расхода топлива.