ЛЕГКОВОЙ АВТОМОБИЛЬ

Предлагаемая полезная модель относится к автомобилестроению, а в частности, к конструкции легкового автомобиля.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой конструкции является легковой автомобиль, состоящий из основания с управляемыми и ведущими колесами, переднего бампера, имеющего отверстия для двух воздухозаборников, передних и задних крыльев, крышки переднего багажника, фар, кабины, заднего бампера с устройством вывода выхлопных газов, крышки заднего багажника с установленным на нем антикрылом и накладных боковых порогов ("Boxster & Boxster S", Dr.Ing.h.c.F.Porsche AG, Porscheplatz 1, D-70435, Stuttgart. Edition: 8/99, Printed in Germany. WVK 165 230 00, стр.75)
Известно, что передний бампер существенно влияет на аэродинамические характеристики передней части автомобиля.
В известной конструкции бампер имеет отверстия для двух воздухозаборников, поэтому встречный поток, попадая в воздухозаборники, выходит под днище автомобиля, создавая, таким образом, подъемную силу, негативно влияющую на управляемость автомобиля.
Небольшая площадь воздухозаборников создает большое лобовое сопротивление.
Поэтому известная конструкция не обеспечивает эффективное прижимное усилие управляемых и ведущих колес к земле при движении на скоростях более 160 км/ч за счет внешних элементов автомобиля, таких как передний бампер, задний бампер, крышка заднего багажника с установленным на ней антикрылом и т.д.
Задачей, решаемой предлагаемой полезной моделью, является создание дополнительной прижимной силы, действующей на колеса за счет конструктивных изменений внешних элементов автомобиля.
Технический результат в предлагаемой полезной модели достигают созданием легкового автомобиля, состоящего из основания с управляемыми и ведущими колесами, переднего бампера, имеющего отверстия для двух воздухозаборников, передних и задних крыльев, крышки переднего багажника, фар, кабины, заднего бампера с устройством вывода выхлопных газов, крышки заднего багажника и установленного на нем антикрыла, накладных боковых порогов, в котором, согласно полезной модели, передний бампер снабжен дополнительным, центральным отверстием для воздухозаборника и отверстием, предназначенным для отвода воздуха из внутреннего пространства автомобиля, причем все отверстия для воздухозаборников снабжены защитными сетками, а антикрыло в виде пластины с загнутыми концами, установлено на стойках, выполненных с крышкой заднего багажника зацело, при этом задний бампер выполнен в виде диффузора и снабжен дополнительным отверстием для устройства вывода выхлопных газов снабжен, при этом основное отверстие и дополнительное отверстие разнесены по сторонам бампера.
При проведении патентных исследований не обнаружены решения идентичные заявленному, а, следовательно, заявленная полезная модель соответствует критерию «новизна».
Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется нижеследующим описанием и чертежами и фотографиями, где
На фиг.1 показана схема легкового автомобиля;
На фиг.2 показан вид сзади легкового автомобиля;
Предлагаемый легковой автомобиль состоит из основания 1 с управляемыми и ведущими колесами 2, переднего бампера 3, имеющего отверстия 4 для двух воздухозаборников, передних 5 и задних 6 крыльев, крышки переднего багажника 7, фар 8, кабины 9, заднего бампера 10 с
отверстием 11 для устройства вывода выхлопных газов, крышки 12 заднего багажника, установленного на ней антикрыла 13, накладных боковых порогов 14.
Нижняя кромка бампера 3, расположена ниже, чем в известных конструкциях, что препятствует попаданию воздуха под днище автомобиля и этим создает разряжение, вызывающее прижимную силу, кроме того, наклонная поверхность бампера сама создает прижимную силу.
Площадь отверстий воздухозаборников 4 (их количество может быть по два с каждой стороны автомобиля) увеличена примерно вдвое.
Передний бампер 3 снабжен дополнительным, центральным отверстием 15 для воздухозаборника и отверстием 16, предназначенным для отвода воздуха из внутреннего пространства автомобиля.
Все отверстия 4, 15, 16 для воздухозаборников снабжены защитными сетками 17.
Антикрыло 13 выполнено в виде пластины, имеющей в сечении перевернутый авиационный профиль с загнутыми вниз концами и установлено на стойках 18, выполненных с крышкой 12 заднего багажника зацело.
Одним из вариантов выполнения крышки 12 заднего багажника может быть ее выполнение в виде «утиного хвоста», т.е. приподнятая вверх. Эта форма является самой технологичной и простой, которая необходима для создания оптимальной прижимной силы.
Антикрыло 13 существенно влияет на аэродинамические характеристики задней части автомобиля.
В предлагаемой полезной модели антикрыло 13, установлено на стойках 18 над крышкой 12 на расстоянии, обеспечивающем вынос крыла по вертикали в невозмущенный поток воздуха и имеет по бокам загнутые вниз концы, которые предотвращают перетекания воздуха сверху вниз.
Стойки 17 могут быть выполнены с отверстиями 19 в передней части под воздухозаборники для питания воздухом и охлаждения двигателя.
Задний бампер 10 выполнен в виде диффузора и дополнительным отверстием 20 для устройства вывода выхлопных газов снабжен, при этом отверстие 11 и дополнительное отверстие 20 разнесены по сторонам бампера для беспрепятственного течения воздуха в диффузоре.
Накладные боковые пороги 14 препятствуют перетеканию воздуха под днище автомобиля, тем самым, увеличивая разряжение под днищем автомобиля и, следовательно, прижимную силу.
В предлагаемой конструкции (по сравнению с прототипом) площадь порогов увеличена вдвое, за счет чего суммарная площадь днища возросла примерно на 20%.
Работа предлагаемой полезной модели осуществляют следующим образом:
Поступающий в отверстия воздухозаборников 4 и 15 встречный поток воздуха выходит вверх через дополнительное, центральное отверстие 16 (тем самым, создавая прижимную силу) и вбок в колесные арки через отверстия 21 (на черт. не показ) (тем самым, уменьшая лобовое сопротивление).
Большая площадь воздухозаборников и эффективный отвод воздуха из внутренних полостей снижает лобовое сопротивление автомобиля.
Эффективному отводу воздуха из внутренних полостей способствует расположение выходных отверстий в зонах разряжения, возникающих при внешнем обтекание автомобиля воздухом, так воздух, движущийся над верхней частью переднего бампера 3 создает зону пониженного давления, и в эту зону выходит воздух изнутри бампера через отверстие 16, а для выходных отверстий 21 (на черт. не показ), связанных с воздухозаборниками такой зоной является точка отрыва внешнего потока от боковой поверхности бампера на виде сверху.
Задний бампер 3, благодаря наличию диффузора, создает зону пониженного давления под днищем задней части автомобиля, увеличивая тем самым прижимную силу, действующую на заднюю часть автомобиля.
Антикрыло 13, благодаря своему профилю и выносу на стойках по вертикали в невозмущенный поток воздуха, создает прижимную силу, в несколько раз превышающую таковую в известных конструкциях.
Крышка 12 заднего бампера благодаря форме «утиного хвоста» создает дополнительную прижимную силу за счет отклонения воздушного потока вверх.
Были проведены испытания образца автомобиля, созданного согласно описанию полезной модели. Испытания проводились на скорости 144 км/ч.
Коэффициент аэродинамического сопротивления снизился с 0,341 до 0,321. Подъемная сила передней оси уменьшилась с 241 Н до 25 Н. Подъемная сила задней оси уменьшилась с 112 Н до 89 Н. Суммарная подъемная сила уменьшилась с 353 Н до 114 Н.
Испытания показали, что прижимная сила, действующая на всю конструкцию, возросла в 3 раза.
Диффузор заднего бампера, антикрыло и задняя крышка создают вместе прижимную силу на заднюю (ведущую) ось, в несколько раз превышающую прижимную силу прототипа.
Совокупность описанных аэродинамических элементов позволила в десять раз снизить подъемную силу, действующую на переднюю ось по сравнению с прототипом и на 26% снизить подъемную силу на заднюю (ведущую) ось автомобиля. Это существенно повысило безопасность движения автомобиля на высоких скоростях при действии боковой или центробежной силы.