ЭКСТРУДИРОВАННЫЙ СПОЙЛЕР ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ПОДЪЕМНОЙ СИЛЫ И ЛОБОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ МОТОРНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (ВАРИАНТЫ)
EXTRUDED SPOILER FOR REDUCTION OF LIFTING FORCE AND FRONT RESISTANCE OF MOTOR VEHICLE (EMBODIMENTS)

Данное изобретение, в целом, относится к области моторных транспортных средств и, в частности, к спойлеру, который улучшает аэродинамические характеристики моторного транспортного средства.
В течение долгого времени было известно, что следует оборудовать моторное транспортное средство спойлером для уменьшения подъемной силы и лобового сопротивления, и улучшения аэродинамических свойств моторного транспортного средства. Чем ниже к земле находится спойлер, тем больше улучшение у коэффициентов подъемной силы и лобового сопротивления. Задача состоит в том, чтобы разработать спойлер, который может находиться как можно ниже к земле, тем временем, кроме того, не становясь поврежденным во время повседневного использования от контакта с пандусами подъездных путей, парковочными бордюрами или другими препятствиями проезжих частей дороги и стоянок.
Данное изобретение относится к вариантам осуществления спойлера из относительно мягкого резинового материала, который будет отклоняться или изгибаться при взаимодействии с землей или другими объектами, чтобы обеспечивать возможность контакта без повреждения конструкции. Кроме того, сконструированы варианты осуществления спойлера с углом продольного наклона вперед, позволяющим спойлеру сохранять эффективность, даже когда он вынужден отклоняться вниз силами ветра по мере того, как возрастают скорости транспортного средства.
В соответствии с целями и преимуществами, описанными в материалах настоящей заявки, предусмотрен спойлер для моторного транспортного средства. Спойлер может быть описан в общих чертах в качестве содержащего экструдированный корпус, имеющий J-образное поперечное сечение, определяющее угол продольного наклона вперед и изогнутую кромку.
1
2
1
2
В одном из возможных вариантов осуществления, корпус спойлера получен совместным экструдированием с первой секцией корпуса выше угла продольного наклона вперед, выполненной из первого материала с первой твердостью D, и второй секцией корпуса ниже угла продольного наклона вперед, выполненной из второго материала с второй твердостью D, где D > D. Таким образом, верхняя секция корпуса выполнена из материала, который является более твердым, чем нижняя секция корпуса.
1
2
1
2
В одном из возможных вариантов осуществления, твердость D первого материала имеет значение от приблизительно 40 по Шору D до приблизительно 65 по Шору D, а твердость D второго материала имеет значение от приблизительно 55 по Шору A до приблизительно 80 по Шору A. В одном из особенно полезных вариантов осуществления, твердость D первого материала имеет значение приблизительно 50 по Шору D, а твердость D второго материала до приблизительно 64 по Шору A.
В одном из возможных вариантов осуществления, угол продольного наклона вперед, определенный корпусом спойлера находится между приблизительно 10° и приблизительно 30°. В одном из особенно полезных вариантов осуществления, угол продольного наклона вперед имеет значение около 20°.
В одном из полезных вариантов осуществления, изогнутая кромка изогнута вперед в направлении передней грани спойлера и передней части моторного транспортного средства. В одном из особенно полезных вариантов осуществления, корпус имеет серповидный профиль. Кроме того, первая секция снабжена монтажным основанием для прикрепления к каркасу моторного транспортного средства.
В еще одном другом полезном варианте осуществления, корпус спойлера обладает имеющим форму колоколообразной кривой профилем. J-образное поперечное сечение корпуса с имеющим форму колоколообразной кривой профилем определяет угол продольного наклона вперед между приблизительно 10° и приблизительно 30°, а в одном из особенно полезных вариантов осуществления, угол около 20°. Кроме того, изогнутая кромка на дальнем краю корпуса изогнута вперед, чтобы допускать в большей степени вертикальную ориентацию по мере того, как спойлер отклоняется силой ветра на более высоких скоростях моторного транспортного средства.
Таким образом, согласно объекту настоящего изобретения создан спойлер для моторного транспортного средства, содержащий экструдированный корпус, имеющий J-образное поперечное сечение, с образованием угла продольного наклона вперед и изогнутой кромки.
1
2
1
2
Предпочтительно, корпус совместно экструдирован с первой секцией корпуса выше упомянутого угла продольного наклона вперед из первого материала с первой твердостью D и второй секцией корпуса ниже упомянутого угла продольного наклона вперед из второго материала с второй твердостью D, где D > D.
1
2
Предпочтительно, твердость D первого материала составляет от приблизительно 40 по Шору D до приблизительно 65 по Шору D, а твердость D второго материала составляет от приблизительно 55 по Шору A до приблизительно 80 по Шору A.
1
2
Предпочтительно, твердость D первого материала составляет приблизительно 50 по Шору D, а твердость D второго материала составляет приблизительно 64 по Шору A.
Предпочтительно, угол продольного наклона вперед составляет от приблизительно 10 до приблизительно 30 градусов.
Предпочтительно, угол продольного наклона вперед составляет около 20 градусов.
Предпочтительно, изогнутая кромка изогнута вперед.
Предпочтительно, корпус имеет серповидный профиль.
Предпочтительно, первая секция включает в себя монтажное основание.
Предпочтительно, корпус имеет имеющий форму колоколообразной кривой профиль.
В последующем описании, показаны и описаны несколько вариантов осуществления спойлера. Следует понимать, что спойлер допускает другие, иные варианты осуществления, и некоторые его детали допускают модификацию в различных очевидных аспектах, все не отходя от спойлера, как изложенный и описанный в последующей формуле изобретения. Соответственно, чертежи и описание должны рассматриваться по характеру в качестве иллюстративных, а не в качестве ограничивающих.
Прилагаемые чертежи, включенные в материалы настоящей заявки и формирующие часть описания изобретения, иллюстрируют несколько аспектов спойлера и, вместе с описанием, служат для пояснения некоторых его принципов. На чертежах:
фиг. 1 - вид в перспективе снизу, иллюстрирующий первый вариант осуществления спойлера с серповидным профилем;
фиг. 2 - поперечное сечение спойлера, проиллюстрированного на фиг. 1;
1
2
2
1
фиг. 3a-3c - виды в поперечном разрезе серповидного спойлера, проиллюстрированного на фиг. 1 и 2, показывающие, соответственно, спойлер в его исходном положении, промежуточном отклоненном положении, обусловленном силой ветра, порожденной от скорости S моторного транспортного средства, и полностью отклоненном положении, обусловленным второй силой ветра, порожденной второй скоростью S моторного транспортного средства, где S > S;
фиг. 4 - вид в перспективе снизу альтернативного варианта осуществления спойлера, включающего в себя имеющий форму колоколообразной кривой профиль; и
фиг. 5 - вид в поперечном разрезе спойлера с имеющим форму колоколообразной кривой профилем, проиллюстрированного на фиг. 4.
Далее будет выполнена подробная ссылка на современные предпочтительные варианты осуществления спойлера, примеры которого проиллюстрированы на прилагаемых чертежах.
Далее выполнена ссылка на фиг. 1 и 2, иллюстрирующие первый вариант осуществления спойлера 10. Нижний спойлер 10 включает в себя экструдированный корпус 12, имеющий J-образное поперечное сечение, определяющее угол 14 продольного наклона вперед и изогнутую кромку 16. В одном из возможных вариантов осуществления, угол 14 продольного наклона вперед находится между приблизительно 10° и приблизительно 30°. Таким образом, передняя грань 18 корпуса 12 определяет прилежащий угол между 150° и 170°. В одном из особенно полезных вариантов осуществления, угол продольного наклона вперед имеет значение около 20°. В этом варианте осуществления, передняя грань 18 определяет прилежащий угол приблизительно 160°. В любом из этих вариантов осуществления, изогнутая кромка 16 изогнута вперед или в направлении передней грани 18 и передней части моторного транспортного средства V, к которому прикреплен спойлер 10.
1
2
1
2
В одном из особенно полезных вариантов осуществления, корпус 12 получен совместным экструдированием с первой секцией 20 корпуса выше угла 14 продольного наклона вперед, выполненной из первого материала, имеющего первую твердость D, и второй секцией 22 корпуса ниже угла 14 продольного наклона вперед, выполненной из материала с второй твердостью D, где D > D. Таким образом, первая или самая верхняя секция 20 корпуса 12 выполнена из более жесткого материала, чем вторая или самая нижняя секция 22. Материалы, полезные при конструировании спойлера 10 с помощью процесса совместного экструдирования, включают в себя, но не в качестве ограничения, термопластовый эластомер, пластмассу, резину и их комбинации.
1
2
1
2
В одном из возможных вариантов осуществления, твердость D первого материала имеет значение от приблизительно 40 по Шору D до приблизительно 65 по Шору D, а твердость D второго материала имеет значение от приблизительно 55 по Шору A до приблизительно 80 по Шору A. В еще одном особенно полезном варианте осуществления, твердость D первого материала имеет значение приблизительно 50 по Шору D, а твердость D второго материала имеет значение приблизительно 64 по Шору A. Как проиллюстрировано на фиг. 2, первая или верхняя секция 20 может включать в себя монтажное основание 24, которое прикреплено крепежными деталями (не показаны) к переднему поддону 26 нижней части моторного транспортного средства.
Как должно быть принято во внимание, вторая или нижняя секция 22 спойлера 10 выполнена из относительно мягкого материала, который без труда отклоняется при контакте с углом сближения с землей, такой как на пандусе подъездных путей, или даже с парковочным бордюром. Это отклонение производится без выработки какого бы то ни было неприятного шума и действует, чтобы предотвращать любое повреждение конструкции у спойлера 10. Одновременно, первая или верхняя секция 20 выполнена из более жесткого материала, чтобы усиливать прочность спойлера 10 и целостность соединения между спойлером и поддоном 26 нижней части моторного транспортного средства V.
1
2
Как должно быть принято во внимание, поскольку вторая или нижняя секция 22 нижнего поддона 10 выполнена из более мягкого материала, она также будет отклоняться назад, когда подвергается увеличивающейся силе ветра, создаваемой повышающейся скоростью моторного транспортного средства. Значимо, что спойлер 10 был сконструирован, чтобы обеспечивать это отклонение и по-прежнему действовать с предельной эффективностью и результативностью. Для этой цели, спойлер 10 включает в себя угол 14 продольного наклона вперед. При остановке или на низкой скорости, спойлер 10 принимает свое исходное положение, как проиллюстрировано на фиг. 3a. По мере того, как скорость моторного транспортного средства возрастает, сила ветра на передней грани 18 спойлера 10 (обратите внимание на стрелки A действия) также возрастает, заставляя вторую или нижнюю секцию 22 спойлера поворачиваться вокруг переходной зоны между первым материалом с твердостью D и вторым материалом с твердостью D, предусмотренной на вершине 14 угла наклона, чтобы принимать по существу вертикальное положение. В этом положении, спойлер 10 продолжается на максимальную длину от края 24 монтажного основания до оконечности изогнутой кромки 16. В этом положении, спойлер 10 продолжается на свою максимальную длину в направлении земли G, обеспечивая свое максимальное действие по ограничению прохождения воздуха под моторным транспортным средством V (см. фиг. 3b). По мере того, как скорость транспортного средства возрастает дальше, сила ветра (см. стрелку B действия), действующая на передней грани 18 спойлера 10, продолжает отклонять вторую или нижнюю секцию 22 вокруг вершины 14 угла наклона, чтобы была слегка наклонена назад (см. фиг. 3c). В этом положении, вторая или нижняя секция 22 была отклонена за центр (сверх вертикальной конфигурации, проиллюстрированной на фиг. 3b). Несмотря на то, что оконечность изогнутой кромки 16 не продолжается вниз вертикально настолько, насколько она продолжается в ориентации по фиг. 3b, должно быть принято во внимание, что эффективность спойлера в уменьшении подъемной силы и лобового сопротивления сохраняется вследствие направленного вперед угла изогнутой кромки 16. Кроме того, дополнительный зазор, предусмотренный между самой нижней оконечностью изогнутой кромки 16 и землей в этой конфигурации, действует для обеспечения опускания шасси, обусловленного вырабатываемым аэродинамическим прижимающим усилием и большим ходом подвески, который мог бы создаваться от изъянов проезжей части дороги на этих больших скоростях.
Далее выполнена ссылка на фиг. 4 и 5, иллюстрирующие еще один другой вариант осуществления спойлера 10. В этом дополнительном варианте осуществления, спойлер 10 включает в себя имеющий форму колоколообразной кривой профиль (см. фиг. 4). Корпус 12 спойлера 10, однако, в других отношениях сохраняет по существу J-образное поперечное сечение с углом продольного наклона вперед между 15° и 25° на вершине отклонения, а также передней изогнутой кромки 16. В любом из вариантов осуществления, должно быть принято во внимание, что изогнутая кромка 16 функционирует для сохранения формы профиля спойлера, является ли такой профиль серповидной формой, как проиллюстрировано в варианте осуществления фиг. 1, или формой колоколообразной кривой, как проиллюстрировано в варианте осуществления с фиг. 4.
Подводя итог вышесказанному, многочисленные выгоды обеспечиваются спойлером 10. Поскольку спойлер 10 изготавливается посредством процесса экструдирования, он является относительно недорогим для производства. Угол 14 продольного наклона вперед спойлера 10 предоставляет спойлеру возможность быть эффективным на более высоких скоростях, вынуждая профиль поддерживать свою самую большую высоту, в то время как возрастает сила ветра, контактирующего с передней гранью 18. Точнее, спойлер 10 эффективно учитывает мягкое гибкое свойство спойлера. Как проиллюстрировано на фиг. 2, в одном из возможных вариантов осуществления, спойлер 10 включает в себя первую или верхнюю секцию 20 выше вершины 14 угла продольного наклона вперед из относительно жесткого материала и вторую или нижнюю секцию 22 ниже вершины угла продольного наклона вперед из относительно мягкого материала. Преимущественно, этот мягкий материал будет отклоняться при контакте с землей или другим объектом, чтобы предотвращать повреждение конструкции у спойлера 10. Изогнутая кромка 16 в нижней части спойлера 10 функционирует, чтобы сохранять форму спойлера 10 даже после деформации силами ветра на высокой скорости или при контакте с землей. Как результат, спойлер является гибким и прочным, чтобы избегать повреждения даже после жесткого контакта с углами сближения, бордюрами, пандусами подъездных путей, и тому подобным.
Вышеизложенное было представлено в целях иллюстрации и описания. Оно не предназначено для того, чтобы быть полным или чтобы ограничивать варианты осуществления точной раскрытой формой. Очевидные модификации и варианты возможны в свете вышеприведенных доктрин. Например, несмотря на то, что проиллюстрированы спойлеры 10 с серповидным профилем и имеющим форму колоколообразной кривой профилем, должно быть принято во внимание, что могут быть предусмотрены другие профили. Кроме того, несмотря на то, что проиллюстрированный вариант осуществления включает в себя первую или верхнюю, более жесткую секцию 20, перпендикулярную земле, она могла бы быть изогнута под углом вперед или назад, может быть, вплоть до 30° от вертикали. Таким образом, обе секции 20, 22 спойлера 10 могли бы быть наклонены вперед и обе могли бы качаться или поворачиваться под ветровой нагрузкой в меняющейся степени. Все такие модификации и варианты находятся в пределах объема прилагаемой формулы изобретения, когда интерпретируются в соответствии с объемом притязаний, на который им дано право объективно и по закону.