[发明专利]用于被拖车辆的侧裙板

说明书

技术领域

本发明涉及用于最小化牵引车、挂车、整体式车架载重汽车、货车和其他 车辆在空气中移动时产生的气动阻力的导流体。具体地，本发明涉及用作侧裙 板的板状导流体，其具有前边缘、下边缘、后边缘和上边缘。导流体沿上边缘 在基本上垂直的位置可安装到至少两个枢转连接的车辆的车辆组合的被拖车 辆的主体部分的外部下边缘。当安装后，导流体至少部分地在主体部分下面外 部处沿被拖车辆的纵向方向延伸。作为侧裙板的导流体减小气动阻力，而且还 减小噪音和来自车轮的雨水泼溅。

背景技术

公知的事实是，车辆外部形状及其在介质中移动的空气动力性能可以被限 定在称为阻力系数CD的某个非尺寸量中。车身在低速下的阻力系数主要取决 于车身的空气动力结构和雷诺数，雷诺数为流动中惯性力和粘性力比率的测量 值。阻力系数和对应的空气动力直接涉及对相应车辆的驱动速度、二次功率、 燃料消耗、因而涉及运转的经济性。

重型公路运输车辆特征为非流线形状对空气动力敏感。这意思是这些公路 车辆的空气动力性能受气流分离影响强烈。气流分离发生在边界层由于例如车 身中突然的几何形状变化遇到足够大的逆向压力梯度时，车身像例如在非流线 形的公路车辆的后部处，该边界层为桥接在运动车辆和低空气速度之间的速度 差的薄层。

术语非流线形通常指具有引导边缘气流分离的车身，如大多数车辆处于大 侧风角时。接触车辆前面的气流例如沿挂车侧部移动到挂车的后部，在挂车后 部，气流不能跟随包括侧部和后部表面的270度的拐角。例如，方形边缘可在 大多数商业性公路和轨道货物运输载体中的大部分拐角中发现。这些气流分离 的影响在其高气动阻力水平中最明显，在该高气动阻力水平中，由于气流分离， 压差阻力部分比由于与机翼表面摩擦造成的阻力高很多倍。相对于环境压力， 非流线形状的气动阻力主要由车身的前面和后面的压力差造成，表面摩擦造成 的仅为次要作用。

重型运输车辆的燃料经济性和相关的燃料成本为国家和国际运输公司的 运行成本中的非常重要的话题。直到今天，公路上的货物运输为货运领域内最 有效和灵活的方式。由于车辆在空气中通行，大量发动机功率需要克服作用在 公路车辆上的气动阻力。除了通过特殊设计的装置或具有良好空气动力学性能 的流行性车身减小气动阻力外，还有其他措施可正面影响车辆的燃料消耗。例 如通过设计轻重量结构减小车辆重量、通过提高轮胎摩擦系数减小轮胎摩擦力 和通过提高机械部件，如发动机、齿轮箱和驱动轴的机械效率。车辆的提高的 空气动力学行为将除了提高燃料经济性，还减少环境不友好的废气喷出物，并 且由于降低轮胎磨损，提供更节约的交通状况。

由于车辆后部尾流周围和后部尾流中的空气动力不稳定性，车辆在公路上 缓慢行进，这导致轮胎磨损，并且可能轮胎爆裂，因而造成不安全的交通状况。

当公路车辆沿其路线行进时，在车辆前部附近的空气体积实际上用作造成 停滞阻力的前障碍，并且因而造成燃料经济性的损失。已经在通常的牵引车和 货车的驾驶舱的空气动力学设计中取得显著进步。通常采用圆形驾驶舱拐角、 侧部和顶部导流板、空气动力学镜和闭合驾驶舱和挂车之间间隙的侧向挡泥 板。还开发了多种用于车辆后端的空气动力学装置，例如尾锥部、分隔板、导 向叶片、空气偏导器和气动系统，并且显著减小了公路车辆的总阻力。由于挂 车的底盘通常包括横向底盘梁、托盘箱、轴、支撑腿、设备存储体积和其他不 规则元件，因此该区域特征是具有高度紊乱和分离的气流。

本发明涉及在全部车辆组合的至少两个部分之间枢转连接的位置处由于 受干扰的气流造成的具有高紊流区域的车辆。这样的紊流区域例如通常发生在 挂车和牵引车之间的枢转连接点处或一个或多个货车挂钩到整体式车架载重 汽车的连接位置处。车辆组合的另一个示例是包括机车和多节敞篷货车的铁路 火车。机车和敞篷货车都彼此枢转连接。在每一个连接区域处出现大压力差。 在那些位置处，沿车辆的气流受干扰，这不利地影响总车辆组合的空气动力行 为。

授予Ortega和Salari的美国专利No.6,974,178示出几个挡板组件，其适 于设置在车轮组件上游，用于将气流从车轮组件导向离开，以减小轮组件上的 入射压力。