用于被拖车辆的侧裙板的制作方法

专利名称：用于被拖车辆的侧裙板的制作方法
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C。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。 美国专利No. 6， 974， 178的设备的第一实施例显示了楔形侧裙板装置。该裙板装
置使用紧固件或相关技术已知类型的其他安装硬件安装在后车轮组件前面的车身部分的
下部上。该裙板装置具有从车身部分下面向下延伸并且倾斜来将气流从后车轮组件导向离
开的右和左板。应意识到，左和右板为整体结构件的部分，并且其引导端可以某个角度被一
体连接，或以曲线或其他连续形状。直板自身也可具有凹入或凸出曲线结构。 美国专利No. 6， 974， 178的第二实施例显示了具有与第一实施例相似但是更短的
左和右板的楔形形状裙板部分和在其向前位置被连接到楔形形状部分的第三向前板。该第
三向前板与挂车的纵向中心轴中心地对准。 第三实施例包括一对侧裙板，其在或靠近车身的横向相对侧处被平行安装。具体 地，侧裙板可直接安装到车身部分下面，以在下面延伸，或安装到车身部分侧部，以向下延 伸到低于车身部分的水平。侧裙板靠近左和右侧部下边缘设置，以阻止气流进入或横跨挂 车下面。 美国专利No.6，974， 178的第一和第二实施例的第一个问题是由于当前的侧裙 板，存在于规则的挂车上的如电池箱、货板箱、存储体积和其他所需部件的装置不再能够安装。 美国专利No. 6， 974， 178的三个实施例的另一个问题是，如果一些工作，例如部件 的维修或管理等需要，车辆的车身部分下面不能进入。 美国专利No. 6， 974， 178的三个实施例的又一个问题是，仍存在由排放的气流造 成的并且经过的气流对其敏感的高度紊流区，其不利地影响车辆的空气动力学行为。特别 地，当车辆受到水平倾斜气流时，气流中出现涡流和大量不规则区。

发明内容
本发明的一个目的是至少部分地克服上述缺点的至少一个，和/或提供可用的替 代形式。具体地，本发明的目的是提供改进的流线型车辆，该车辆包括导流体，如果气流有 水平倾斜和直地向前流动的倾向，该导流体适当引导气流。该目的通过权利要求1中限定 的导流体实现。
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根据本发明的导流体的特征是，导流体包括与前边缘局部结合的加厚部分，其具
有横向于前边缘的流线型外形的横截面。在垂直安装的导流体中，可限定内和外表面。内表
面相对于被拖车辆，例如挂车、货车或敞篷货车向里设置。有利的是，根据本发明，在前边缘
处撞击导流体的气流以稳定的方式沿导流体的内和外表面在气流中被导向。前边缘包括流
线型外形，其沿导流体表面引导气流。气流在前边缘处分离的风险显著降低。根据本发明，
在围绕前边缘的区域中的气流紊流显著减少，这正面影响完整的车辆组合的空气动力学性
能。提高的空气动力学性能在车辆组合的燃料消耗上具有重要影响。在一些测试过程中，
已经通过根据本发明的导流体证实，可获得约5 %和更多的燃料消耗节约。 与此一道，本发明提供用于减小轮式车辆在气流中的气动阻力的装置。该车辆可
以牵引车挂车组合为代表，其中挂车具有支撑车辆主体的多个车轮组件。优选地，作为用于
挂车的阻力减小设备的该空气动力学装置包括两个板，所述两个板在前垂直边缘内部具有 基本上镜面对称的几何形状和曲面。所述板沿挂车纵向方向被安装在下外边缘下。所述板 为沿与地面相邻的挂车侧部延伸的侧裙板。 在可替代实施例中，本发明在用于减小可替代轮式车辆在气流中的气动阻力的装 置中提供导流体。该车辆可描述为具有货车和挂钩的整体式车架载重汽车，其中货车具有 支撑车辆主体的多个轮组件。用于该类型挂车的阻力减小设备包括在前垂直边缘内部曲面 处的两个等同的板。该板沿货车纵向方向安装。 在根据本发明的导流体的优选实施例中，加厚部分的横截面外形包括具有机翼部 分的曲面，其与前边缘结合。机翼部分设置在导流体的前边缘处，以沿导流体的内和外侧引 导靠近的气流。有利的是，像翼外形的机翼的几何形状最适于引导气流、减小涡流和防止气 流在围绕前边缘的区域中分离。 在根据本发明的导流体的可替代实施例中，外形包括具有至少100mm半径的圆形 部分的曲面，其与前边缘结合。在根据本发明的又一个可替代实施例中，该外形包括具有椭 圆形部分的曲面，其与前边缘结合。由于这些导流体的生产是相对有成本效益的，并且显著 减少紊流，因此这些实施例是有利的。 为了获得紊流的相关减少，重要的是加厚部分具有合适的尺寸。在具体的实施例 中，加厚部分沿垂直于导流体的外表面方向具有至少50mm的高度尺寸。优选地，高度尺寸 为100mm，特别是200mm。 在根据本发明的实施例中，导流体的加厚部分延伸穿过在100mm距离处平行于导 流体外表面的想像平面。优选地，前边缘的几何形状是光滑的，并且避免尖锐边缘，以防止 导向的气流中形成漩涡。重要的是，气流保持跟随导流体的表面。沿导流体的连续气流必 需不受导流体的几何形状的突然变化引起的干扰。如果几何形状的变化出现在连续气流的 干扰中，则还取决于气流速度。导流体的加厚部分的最小尺寸在根据本发明的特定实施例 中与行进过程中气流的更高的速度相关。导流体的加厚部分的几何形状可优选不具有突然 改变，并且具有最小尺寸。根据本发明，证实有利的是，逐渐使机翼具有加厚部分，该加厚部 分沿垂直于板状导流体外表面方向布置具有最小尺寸。该最小尺寸限定为导流体外表面和 平行设置的想像平面之间的垂直距离。在优选实施例中，已经证实，如果想像平面在200mm 距离处平行于导流体外表面是有利的。 在根据本发明的一个实施例中，可安装的板状导流体包括内和外表面。当导流体安装到车辆上时，内表面相对于被拖车辆向里布置。有利的是，加厚部分设置在导流体的内 表面处。外表面是平的，并且不配备有加厚部分。与此一道，在围绕前边缘的区域中的紊流 显著减少。 在根据本发明的实施例中，导流体在前边缘和下边缘之间包括前和/或后倒角。 这些倒角改善气流传导，并且因此进一步提高空气动力学性能。 在特定实施例中，前和/或后倒角沿前边缘方向具有至少100mm的尺寸。通过该 最小尺寸，建立更好的性能。 在根据本发明的导流体的特定实施例中，导流体由二环戊二烯，也已知为Telene 制成。该材料具有高抗冲击性，其有利地用于减小由铺路石造成的损害。由于二环戊二烯 可降低导流体的总重，因此其也是有利的。另外，有利的是，二环戊二烯材料允许以单件制 造大型3D几何形状，这允许在根据本发明的导流体的板状部件中一体形成加厚部分。
另外，本发明还涉及空气动力学装置，包括一组两个导流体，该导流体具有相应的 镜面对称的几何形状。 在根据本发明的一个实施例中，导流体在车辆的整个长度上延伸，以将气流从车 辆前面沿主体部分的下部导向到车辆后面。有利的是，沿车辆的整个长度的紊流区减小。可 造成气流紊乱的部件，例如柱和存储容器被布置在导流体后面，并且不再不利地影响导向 的气流。 有利地是，维持到主体部分后面的流动路径。与之一道，还减小了车辆后面的气动 阻力。到车辆后面的空气引导减小车辆后面的压降，这正面影响总车辆组合的空气动力性 能。 本发明的又一个实施例包括一种纵向导流体，其可沿车辆的纵轴向上折，以确保 车辆下面可进入。优选地，通过例如铰链的叶状机构确保车辆主体部分的下面可进入，导流 体连接到所述叶状机构。与之一道，还方便的是，在车辆的车身部分下面处安装必不可少的 部件。 而且，本发明涉及设置有根据本发明的导流体的有利的挂车。在根据本发明的挂 车的特定实施例中，导流体至少部分覆盖车轮组件的车轮。优选地，在导流体中在靠近车轮 组件的位置处设置有冷却间隙，以提供用于冷却挂车轮胎和刹车系统的空气通道。这降低 轮胎过热的风险。 而且本发明涉及一种可在车辆组合中被拖的车辆，例如货车或敞篷货车，该车辆 具有根据本发明的导流体。在根据本发明的实施例中，导流体的前边缘基本上与货车或敞 篷货车的主体部分的前表面对准。由于在该实施例中紊流区域减少，因此是有利的。
其他优选实施例限定在其他从属权利要求中。


本发明将参照附图进一步详细说明，附图显示了本发明的使用实施例，但是其不 应视为限制。结合到本公开并且形成本公开的一部分的附图如下 图1是称为牵引车挂车组合的一个车辆的前视立体图，其上安装根据本发明的导 流体； 图2是根据本发明的安装在牵引车挂车组合的挂车下面的导流体的第一实施例的仰视立体图； 图3是包括导流体的图1的牵引车挂车的侧视图；
图4A是作为被拖车辆的来自图3的挂车的仰视图； 图4B是来自图4A的导流体的详细的仰视图，集中在与导流体前边缘相邻的区域 的几何形状； 图5是称为具有挂钩和货车的整体式车架载重汽车的一个车辆的前视立体图，其 上可安装根据本发明的导流体； 图6是安装在具有挂钩和货车的整体式车架载重汽车的货车下面的本发明导流 体的第一实施例的仰视立体图；
图7是图6的装置的侧视图；
图8是图6的装置的仰视图； 图9是安装在牵引车挂车组合的挂车下面的本发明设备的第二实施例的仰视立 体图； 图10是图9的装置的仰视图；
图11是安装在牵引车挂车组合的挂车下面的本发明设备的第三实施例的仰视立 体图； 图12是图11的装置的仰视图； 图13是安装在牵引车挂车组合的挂车下面的本发明设备的第四实施例的仰视立 体图； 图14是图13的装置的仰视图； 图15是安装在牵引车挂车组合的挂车下面的本发明设备的第五实施例的仰视立 体图； 图16是图15的装置的侧视图； 图17是安装在牵引车挂车组合的挂车下面的本发明设备的第六实施例的仰视立 体图； 图18是图17的装置的侧视图。
具体实施例方式
在该详细描述最后提供了图例，标明具有对应附图标记的部件名称。 本发明是与一种轮式车辆一起使用的气动阻力减小装置，该种轮式车辆通常具有
由一个或多个设置在车身体积下面的车轮组件支撑的车辆主体部分，在车身体积下面，该
气动阻力减小装置暴露于提供车辆总阻力的气流。被提出的空气动力学装置，其将称为纵
向导流体，可应用在不同的运输工具上，包括汽车、火车、飞机或任何其他具有一个或多个
设置或延伸在车辆主体部分下面的车轮组件的车辆，其暴露于形成气动阻力的气流。 在附图的图1-18中和下面的讨论中，牵引式挂车组合的传统的挂车和具有挂钩
和货车的整体式车架载重汽车选作轮式车辆的代表，用于示出气动阻力，并且展示由本发
明的多个实施例提供的技术方案。 参照图1，通常的牵引车挂车组合1，总体以牵引车2和挂车3标示，以从前方升高 的位置向车辆组合左侧观察的立体视图示出。牵引车2是公知的物体，其并不是兴趣所在，并且将不再详细描述。在这样的车辆中，挂车3在一个或多个车轮组件26上移动，其前端部 由牵引车的后部通过主销29枢转地支撑。为了描述牵引车挂车组合中的挂车3，通常以封 闭矩形车身体积4的结构构造。该体积4具有前表面5、左侧表面6、右侧表面9、顶部表面 7、后部表面10和下表面8、支撑底盘30和其他设备，其中包括，左和右支撑腿，通常分别表 示为柱23和24、托盘箱25和可能的左和右存储体积27和28。如该详细的说明书和权利 要求书中所用的，车轮组件包括车轮、(单个或两个)轮胎、轴、差动齿轮和其他与轮相关结 构，例如支柱、减震器、弹簧(或气囊)、控制臂、刹车等或其任何部分的任意组合，以单元组 设置或延伸在车体部分的下面。车轮组件的位置和数量不是预限定的，并且是任意的。托 盘箱25的存在和位置以及存储体积27和28不是强制的和限定的。 参照图5，具有挂钩和货车的整体式车架载重汽车51，通常以整体式车架载重汽 车52和具有挂钩74的货车53标示，并以从前方升高的位置向车辆组合左侧观察的立体视 图示出。整体式车架载重汽车52包括司机驾驶室92、车身体积93、多个车轮组件94和可 能的存储体积95，例如用于燃料或电装置。在这样的车辆中，货车53在一个或多个车轮组 件73上移动，其向前的挂钩74通过该整体式车架载重汽车52的主销枢转地连接到整体式 车架载重汽车52的后部。 为了描述货车53，在具有挂钩和货车结构的整体式车架载重汽车51中，货车通常 构造为封闭矩形车身体积54的结构。该体积具有前表面55、左侧表面56、右侧表面59、顶 部表面57、后面60和下表面58、支撑底盘75和其他设备，其中包括通常标示为可能的用于 放置例如电装置的左和右存储体积76和77。如该详细的说明书和权利要求书中所用的，车 轮组件包括车轮、(单个或两个)轮胎、轴、差动齿轮和其他与轮相关的结构，例如支柱、减 震器、弹簧(或气囊)、控制臂等或其任何部分的任意组合，以单元组设置或延伸在车体部 分下面。车轮组件的位置和数量不是预限定的，并且是任意的。 图2-4A显示了用于本发明的挂车3的示例性第一实施例，其具有例如直纵向导流 体31和38的气动阻力减小装置。气动装置可描述为两个薄壁板的组合，就左纵向导流体 31而言，具有水平下边缘32、垂直后边缘33、水平上边缘34和垂直前边缘35，就右纵向导 流体38而言，具有水平下边缘39、垂直后边缘40、水平上边缘41和垂直前边缘42。纵向 导流体31和38的最前边缘35和42的起始点位于远于挂车3的车身体积4的下水平前边 缘19处。纵向导流体31和38的后边缘33和40到达挂车3的车身体积4的下后边缘20。 左和右导流体，分别标示为31和38，沿其上边缘34和41被垂直安装到挂车3的车身体积 4的水平外下边缘11和15。在本详细的说明书中，左和右纵向导流体31和38被认为是相 同的，因此在本详细的说明书中仅进一步考虑左纵向导流体31。但是左和右纵向导流体31 和38可根据用户要求被构造成彼此相对不同。 该装置的直前边缘35将来自牵引车2的侧部和后面的气流分裂为两个不同的气 流一个在挂车外部，一个在挂车内部。如图4A所示，在装置外部的气流沿柱23、托盘箱 25(如果存在)、沿车轮组件26并且沿存储体积27(如果存在)导向到挂车3后部。在该 气动装置前部的内部，如图4A中示出的，气流沿着曲面36和斜坡边缘37，防止该气流分离， 这使得车辆的气动阻力局部减小，并且由于曲面36，使该内部气流加速，形成低压。该曲面 36可限定为具有逐渐倾斜后端37的椭圆的四分之一，如图4A中所示。该具有倾斜后端的 椭圆形曲面将称为椭圆形纵向导流体。该形状的有利的压力梯度使气流再次减速，并且将
9气流导向到车辆后部，在后部气流扩展为车辆的尾流，减小尾流中的低压，因而降低挂车3 后部处的气动阻力。 图4B显示了图4A的导流体的详细视图。该详细视图集中在与导流体38的前边 缘35相邻的区域的几何形状。导流体为具有至少5mm厚度的板状。与导流体的前边缘35 相邻的区域被加厚，并且特征为包括限定椭圆形表面的曲面36。椭圆形曲面36由两个半径 "c"和"b"限定。优选'c'对'b'的比率在至少1和至多3之间。更优选地'c'对'b'的 比率至多1.5。约1的比率限定导流体上横截面为圆形的曲面36。与前边缘结合的加厚部 分的高度尺寸由尺寸'b'形成。尺寸'b'是沿垂直于导流体纵向的方向的。优选地，该尺 寸'b'至少50mm，特别地100mm，但更优选高度尺寸为200mm。 具有至少50mm高度尺寸的加厚部分延伸穿过平行于导流体外表面45的想像平面 47。在导流体外侧的基本上全长上方的基本上平的表面限定外表面45。导流体的大多数实 施例在内侧包括内表面，其平行于外表面。但是，在根据本发明的特定实施例中，仅加厚部 分可设置在导流体的内侧或外侧。想像平面47被定位成在导流体内侧在至少100mm的距 离'a'处平行于外表面。 图4B中的加厚部分的横截面由椭圆形曲面36和降低的曲面37限定。沿降低的 曲面37，加厚部分减小到板状导流体的厚度。在图4B中，曲面36包括至少100mm的至少两 个半径'd'和'e'。加厚部分的几何形状确保沿纵向方向的气流的稳定导向。
为了获得流线型外形，包括曲面和衰减部分的加厚部分优选沿导流体的纵向方向 在至少100mm的距离上延伸。 图6-8显示了本发明的装置的在已知的具有挂钩和货车的整体式车架载重汽车 51中的货车53的第一实施例，其具有例如直的纵向导流体78和85的气动阻力减小装置。 气体动力学装置可描述为两个薄壁板的组合，就左纵向导流体78而言，具有水平下边缘 79、垂直后边缘80、水平上边缘81和垂直前边缘82，就右纵向导流体85而言，具有水平下 边缘86、垂直后边缘87、水平上边缘88和垂直前边缘89。纵向导流体78和85的最前边缘 82和89的起始点位于货车53的车身体积54的下水平边缘69处。纵向导流体78和85的 后边缘80和87到达货车53的车身体积54的下后边缘70。左和右导流体，分别标示为78 和85，沿其上边缘81和88垂直安装于货车53的车身体积54的水平下边缘61和65。在 该详细的说明书中左和右纵向导流体78和85被认为相同的，因此在该详细的说明书中将 仅进一步考虑左纵向导流体78。但是左和右纵向导流体78和85可根据用户的需要被构造 成彼此相对不同。 该装置的直的前边缘82将来自整体式车架载重汽车52的侧部和后面的气流分裂 为两个不同的气流一个在货车53外部，一个在货车53内部。如图8所示，在装置外部的 气流沿车轮组件73并且沿存储体积76(如果存在)导向到货车53后部。在该气动装置前 部的内部，如图8中示出的，气流沿着曲面83和斜坡边缘84，防止该气流分离，这使得车辆 的气动阻力局部减小，并且由于曲面83，使该内部气流加速，形成低压。该曲面83可限定为 具有逐渐倾斜后端84的椭圆的四分之一，如图8中所示。该具有倾斜后端的椭圆形曲面将 称为椭圆形纵向导流体。该形状的有利的压力梯度使气流再次减速，并且将气流导向到车 辆后部，在后部气流扩展为车辆的尾流，减小尾流中的低压，因而降低货车53后部处的气 动阻力。
后面的实施例可优选用于上面描述的通常已知为挂车3和具有挂钩74的货车53 的两种车辆上。称为挂车3的车辆装置在该详细的说明书中将进一步考虑。
在图9和10中显示了本发明的示例性第二实施例，整体以附图标记102和109标 示，并且具有例如纵向导流体的气动阻力减小装置，该纵向导流体具有后台阶。该气体动力 学装置包括两个薄壁板组合，仅就左纵向导流体102而言，具有水平下边缘103、垂直后边 缘104、水平上边缘105和垂直前边缘106。纵向导流体102的最前边缘106的起始点位于 远于挂车3的车身体积4的下部水平边缘19处。纵向导流体102的后边缘104到达挂车 3的车身体积4的下后边缘20。具有标示为102的后台阶的纵向导流体沿其上边缘105垂 直安装到挂车3的车身体积4的垂直下边缘11。 该装置的直的前边缘106将来自牵引车2侧部和后面的气流分裂为两个不同的气 流一个在挂车3外部，一个在挂车3内部。如图10所示，在装置外部的气流在车轮组件26 上方沿柱23、大托盘箱101并且沿存储体积27(如果存在)导向到挂车3后部。在该气体 动力学装置前部的内部，如图10中示出的，气流沿着曲面107和后台阶108，该后台阶108 形成用于托盘箱101的室。该曲面107可限定为具有直的后台阶108的椭圆的四分之一， 如图IO中所示。该具有后台阶的曲面将称为具有后台阶的纵向导流体。
在图11和12中显示了本发明示例性的第三实施例，总体以附图标记120和127 标示，并且具有例如具有圆形曲面的纵向导流体的气动阻力减小装置。气体动力学装置包 括两个薄壁板的组合，仅就左纵向导流体120而言，具有水平下边缘121、垂直后边缘122、 水平上边缘123和垂直前边缘124。纵向导流体120的最前边缘124的起始点位于远于挂 车3的车身体积4的下部水平边缘19处。纵向导流体120的后边缘122到达挂车3的车 身体积4的下后边缘20。该标示为120的导流体沿其上边缘123水平地安装到挂车3的车 身体积4的水平下边缘11。 该装置的直的前边缘124将来自牵引车2侧部和后面的气流分裂为两个不同的气 流一个在挂车3外部，一个在挂车3内部。如图12所示，在装置外部的气流在车轮组件 26上方沿柱23、大托盘箱25并且沿存储体积27(如果存在)导向到挂车3后部。在该气 体动力学装置前部的内部，如图12中示出的，气流沿着曲面125和斜坡边缘126，以防止该 气流分离，这使得车辆的气动阻力局部减小，并且由于曲面125，使该内部气流加速，形成低 压。该曲面125可限定为具有逐渐倾斜的后端126的圆的四分之一，如图12中所示。该圆 形曲面将称为圆形纵向导流体。该圆形导流体的有利的压力梯度使气流再次减速，并且将 气流导向到车辆后部，在后部气流扩展为车辆的尾流，增加尾流中的压力，因而也降低挂车 3后部处的气动阻力。 在图13和14中显示了本发明示例性的第四实施例，总体以附图标记140和146标 示，并且具有例如具有机翼曲面的纵向导流体的气动阻力减小装置。该气体动力学装置包 括两个薄壁板的组合，仅就左纵向导流体140而言，具有水平下边缘141、垂直后边缘142、 水平上边缘143和垂直前边缘144。纵向导流体140的最前边缘144的起始点位于远于挂 车3的车身体积4的下部水平边缘19处。纵向导流体140的后边缘142到达挂车3的车 身体积4的下后边缘20。该标示为140的导流体沿其上边缘143垂直安装到挂车3的车身 体积4的垂直下边缘11。 该装置的直的前边缘144将来自牵引车2侧部和后面的气流分裂为两个不同的气流一个在挂车3外部，一个在挂车3内部。如图14所示，在装置外部的气流在车轮组件 26上方沿柱23、大托盘箱25并且沿存储体积27(如果存在)导向到挂车3后部。在该气 体动力学装置前部的内部，如图14中示出的，气流沿着曲面145，以防止该气流分离，这使 得车辆的气动阻力局部减小，并且由于曲面145，使该内部气流加速，形成低压。该曲面145 可限定为任何种类的机翼，如图14中所示。该基于曲面的机翼将称为基于纵向导流体的机 翼。该基于导流体的机翼的有利的压力梯度使气流再次减速，并且将气流导向到车辆后部， 在后部气流扩展为车辆的尾流，减小尾流中的低压，因而也降低挂车3后部处的气动阻力。
图15和16显示了用于本发明装置的挂车3的示例性的第五实施例，其具有例如 纵向导流体160和167的气动阻力减小装置。该气体动力学装置可以被描述为两个薄壁板 的组合，仅就左纵向导流体160而言，具有水平下边缘161、垂直后边缘162、水平上边缘163 和在下边缘161和垂直边缘之间的倒角边缘164。纵向导流体160的最前倒角边缘164的 起始点位于远于挂车3的车身体积4的下水平边缘19处。纵向导流体160的垂直后边缘 162到达挂车3的车身体积4的下后边缘20。该标示为160的导流体沿其上边缘163垂直 安装到挂车3的车身体积4的垂直下边缘11。 该装置的倒角前边缘164将来自牵引车2侧部和后面的气流分裂为两个不同的气 流一个在挂车3外部， 一个在挂车3内部。在装置外部的气流在车轮组件26上方沿柱23、 托盘箱25(如果存在)并且沿存储体积27(如果存在)导向到挂车3后部。在该气体动力 学装置前部的内部，如图15中示出的，气流沿着曲面165和斜坡边缘166，防止该气流分离， 这使得车辆的气动阻力局部减小，并且由于曲面165，使该内部气流加速，形成低压。该形状 的有利的压力梯度使气流再次减速，并且将气流导向到车辆后部，在后部气流扩展为车辆 的尾流，减小尾流中的低压，因而也降低挂车3后部处的气动阻力。如图16所述，纵向导流 体的前边缘164相对于水平线向下倾斜一定角度，导致侧风情况下更高的效率。该倒角边 缘164将被称为具有倒角前部的纵向导流体，用户要求的任意角度或外形可指定给倒角边 缘164。 图17和18显示了用于本发明装置的挂车3的示例性的第六实施例，具有例如纵 向导流体180和187的气动阻力减小装置。该气体动力学装置可描述为两个薄壁板的组合， 仅就左纵向导流体180而言，具有水平下边缘181、在下边缘181和垂直边缘之间的倒角后 边缘182、水平上边缘183和垂直前边缘184。纵向导流体160的最前垂直边缘184的起始 点位于远于挂车3的车身体积4的下水平边缘19处。纵向导流体180的倒角的后边缘182 到达挂车3的车身体积4的下后边缘20。该标示为180的导流体沿其上边缘183垂直安装 到挂车3的车身体积4的垂直下边缘11。 该装置的垂直前边缘184将来自牵引车2侧部和后面的气流分裂为两个不同的气 流一个在挂车3外部， 一个在挂车3内部。在装置外部的气流沿柱23、托盘箱25 (如果存 在)、沿车轮组件26并且沿存储体积27(如果存在)导向到挂车3后部。在该气体动力学 装置前部的内部，气流沿着曲面185和斜坡边缘186，防止该气流分离，这使得车辆的气动 阻力局部减小，并且由于曲面185，使该内部气流加速，形成低压。该形状的有利的压力梯度 使气流再次减速，并且将气流导向到车辆后部，在后部气流扩展为车辆的尾流，减小尾流中 的低压，因而也降低挂车3后部处的气动阻力。 图18显示了相对于水平线成一定角度向下倾斜的纵向导流体的后边缘182，导致
12侧风条件下更高的效率。该倒角边缘182将称为具有倒角后边缘的纵向导流体，用户要求的任意角度和外形可以指定给倒角边缘182。 用于本发明的挂车3的示例性第七实施例具有例如纵向导流体的气动阻力减小装置，该纵向导流体可通过支撑结构飘离。该支撑结构包括形成具有铰接拐角的平行四边形的四个杆，提供期望的自由度来沿向上方向平移纵向导流体。该支撑结构根据机械固定的已知技术连接到车身体积4的下表面8，平行于其纵向下边缘11。纵向导流体必需配备有几个支撑结构，以确保期望的硬度和柔韧性。 除了所示实施例，多个变体也是可能的，但是这些将落在本发明由权利要求限定的范围内。 因而，本发明提供在前边缘处包括流线型外形的导流体。本发明提供一种导流体，其可导致更好的车辆组合的空气动力学性能，这可导致燃料消耗的更好的节约。
0084]附图标记说明
0085]l牵引车挂车组合
0086]2牵引车
0087]3挂车
0088]4挂车主体
0089]5挂车主体前表面
0090]6挂车主体左表面
0091]7挂车主体顶部表面
0092]8挂车主体底部表面
0093]9挂车主体右表面
0094]10挂车主体后表面
0095]ll挂车主体左下边缘
0096]14挂车主体左前边缘
0097]15挂车主体右下边缘
0098]19挂车主体下前边缘
0099]20挂车主体下后边缘
0100]23挂车左支撑腿
0101]24挂车右支撑腿
0102]25挂车托盘箱
0103]26挂车车轮组件
0104]27挂车左存储体积
0105]28挂车右存储体积
0106]29挂车主销
0107]30支撑结构
0108]31具有椭圆形曲面的左导流体
0109]32左导流体下边缘
0110]33左导流体后边缘
0111 ]34左导流体上边缘
35左导流体前边缘 36左导流体椭圆形弯曲边缘 37左导流体倾斜/衰减边缘 38具有椭圆形曲面的右导流体 39右导流体下边缘 40右导流体后边缘 41右导流体上边缘 42右导流体前边缘 45夕卜表面 46内表面 47想像平面 51具有挂钩和挂车的整体式车架载重汽车 52整体式车架载重汽车 53货车 54货车主体 55货车主体前表面 56货车主体左表面 57货车主体顶部表面 58货车主体底部表面 59货车主体右表面 60货车主体后表面 61货车主体左下边缘 65货车主体右下边缘 69货车前主体下边缘 70货车后主体下边缘 73货车车轮组件 74货车挂钩 75货车支撑结构 76货车左存储体积 77货车右存储体积 78货车的具有椭圆形曲面的左导流体 79左导流体下边缘 80左导流体后边缘 81左导流体上边缘 82左导流体前边缘 83左导流体椭圆形弯曲边缘 84左导流体倾斜/衰减边缘 85具有椭圆形曲面的货车右导流体 86右导流体下边缘
87右导流体后边缘88右导流体上边缘89右导流体前边缘92整体式车架载重汽车司机驾驶室93整体式车架载重汽车主体体积94整体式车架载重汽车车轮组件95整体式车架载重汽车存储体积101大托盘箱102具有后台阶的左导流体103左导流体下边缘104左导流体后边缘105左导流体上边缘106左导流体前边缘107左导流体椭圆形曲面108左导流体后台阶109具有后台阶的右导流体120具有圆形曲面的左导流体121左导流体下边缘122左导流体后边缘123左导流体上边缘124左导流体前边缘125左导流体圆形曲面126左导流体倾斜/衰减边缘127具有圆形曲面的右导流体140具有基于外形的机翼的左导流体141左导流体下边缘142左导流体后边缘143左导流体上边缘144左导流体前边缘145左导流体基于曲面的机翼146具有基于外形的机翼的右导流体160具有倒角前部的左导流体161左导流体下边缘162左导流体后边缘163左导流体上边缘164左导流体倒角的前边缘165左导流体椭圆形曲面166左导流体倾斜/衰减边缘167具有倒角前部的右导流体
180具有倒角后部的左导流体 181左导流体下边缘 182左导流体倒角的后边缘 183左导流体上边缘 184左导流体前边缘 185左导流体椭圆形曲面 186左导流体倾斜/衰减边缘 187具有倒角后部的右导流体
权利要求
一种用作侧裙板的导流体，其为板状，具有前边缘、下边缘、后边缘和上边缘，其中，所述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，其中，所述导流体至少部分地在主体部分下面在纵向方向沿被拖车辆的外边缘延伸，其特征在于，所述导流体包括局部与前边缘结合的加厚部分，所述加厚部分具有横向于前边缘的流线型外形横截面。
2. 根据权利要求1所述的导流体，其中，所述加厚部分的横截面的外形包括具有机翼 形部分的曲面。
3. 根据权利要求1或2所述的导流体，其中，所述外形包括具有椭圆形部分的曲面。
4. 根据权利要求1-3中任一项所述的导流体，其中，所述外形包括具有半径至少为 100mm的圆形部分的曲面。
5. 根据前述任一项权利要求所述的导流体，其中，所述加厚部分的厚度至少为50mm。
6. 根据前述任一项权利要求所述的导流体，其中，所述导流体包括用于定位导流体的 内表面和外表面，内表面位于被拖车辆的内侧，其中，所述加厚部分沿垂直于导流体的外表 面方向具有至少50mm的高度尺寸。
7. 根据前述任一项权利要求所述的导流体，其中，所述导流体的加厚部分延伸穿过在 100mm距离处平行于导流体外表面的想像平面。
8. 根据权利要求7所述的导流体，其中，所述想像平面在210mm距离处平行于导流体的 外表面。
9. 根据前述任一项权利要求所述的导流体，其中，板状导流体包括内表面和外表面，当 所述导流体被安装到车辆时，所述内表面相对于车辆向内布置，其中，所述加厚部分定位在 所述导流体的内表面处。
10. 根据前述任一项权利要求所述的导流体，其中，所述导流体在车辆的基本上整个长 度上延伸，以将气流从车辆前方沿主体部分下侧导向到车辆的后面。
11. 根据前述任一项权利要求所述的导流体，其中，前倒角被设置在前边缘和下边缘之间。
12. 根据前述任一项权利要求所述的导流体，其中，后倒角被设置在后边缘和下边缘之间。
13. 根据权利要求11或12所述的导流体，其中，所述前倒角或后倒角沿前边缘方向具 有至少100mm的尺寸。
14. 根据前述任一项权利要求所述的导流体，由二环戊二烯制成。
15. 空气动力学装置，包括根据权利要求1-14中任一项所述的一组两个导流体，其中， 所述导流体具有基本上镜面对称的几何形状。
16. 具有由车轮组件支撑的底盘的挂车，其中，所述挂车包括根据权利要求1-14中任 一项所述的导流体。
17. 根据权利要求16所述的挂车，其中，冷却间隙在靠近车轮组件的位置处被设置在 所述导流体中，以提供用于冷却挂车车轮的空气通道。
18. 例如货车、敞篷货车或挂车的车辆，其可被拖拉在具有至少由一个车轮组件支撑的 主体部分的车辆组合中，包括根据权利要求1-14中之一的、在主体部分下面的导流体。
19. 根据权利要求18所述的车辆，其中，所述导流体枢转地连接到主体部分。
20.根据权利要求18或19所述的车辆，其中，所述导流体的前边缘基本上与所述车辆的主体部分的前表面对准。
全文摘要
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装置。具体地，本发明涉及具有前边缘、下边缘、后边缘和上边缘的板状导流体(31)。该导流体沿上边缘(34)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。当安装后，导流体至少部分地沿被拖车辆的纵向方向延伸在主体部分下面。根据本发明的导流体的特征是，该导流体包括与前边缘局部结合的加厚部分(78，85)，该加厚部分(78，85)具有横向于前边缘的流线型形状(83，84)的横截面。
文档编号B62D35/00GK101795931SQ200880103399
公开日2010年8月4日 申请日期2008年8月4日 优先权日2007年8月13日
发明者甘德特·马塞尔·里塔·范拉姆东克 申请人:代尔夫特理工大学