[发明专利]一种仿生学重型卡车气动减阻装置

说明书

本发明涉及汽车节能减排技术领域，具体公开了一种仿生学重型卡车气动减阻装置，该气动减阻装置安装于牵引车与拖车之间，该气动减阻装置包括连接面、整流面和两个侧面，所述连接面固定在拖车靠近牵引车一侧，所述整流面包括外凸弧面、内凹弧面和尾部延伸面，所述外凸弧面位于内凹弧面的上方，所述外凸弧面与拖车顶面相切。采用本专利中的气动减阻装置拖车的货箱顶部的气流流动分离减弱，分离区减小，能够使得整车减阻率高达15％，起到了有效的整流作用。

技术领域

本发明涉及汽车节能减排技术领域，特别涉及一种仿生学重型卡车气动减阻装置。

背景技术

重型卡车在高速行驶时(速度大于80km/h)，由于其外观尺寸大，迎风面积大，高速行驶时整车的气动阻力较大，气动阻力占总行驶阻力的一半以上，行驶稳定性也较差，因此设计有效的气动减阻装置尤为重要。而目前欧美等国较普遍采用整流罩技术以改善重型卡车的气动特性，减少空气阻力，进而实现降低车辆运行油耗与排放，提高行驶稳定性的目的。

由于采用整流罩技术主要集中于牵引车顶部整流罩的设计，大多忽略了拖车与牵引车间距区域流动减阻设计，因此本申请设计了一种仿生学重卡气动减阻装置，可对拖车与牵引车间距区域进行有效的整流，以减小气动阻力。

发明内容

本发明提供了一种仿生学重型卡车气动减阻装置，以解决现有技术中多采用顶部整流罩技术，拖车与牵引车之间区域没能得到有效整流的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

一种仿生学重型卡车气动减阻装置，该气动减阻装置安装于牵引车与拖车之间，该气动减阻装置包括连接面、整流面和两个侧面，所述连接面固定在拖车靠近牵引车一侧，所述整流面包括外凸弧面、内凹弧面和尾部延伸面，所述外凸弧面位于内凹弧面的上方，所述外凸弧面与拖车顶面相切。

本技术方案的技术原理和效果在于：

本方案设计的气动减阻装置，安装在牵引车与拖车之间，且位于拖车的前端，对牵引车和拖车之间的流动起到整流的作用，实现减小气动阻力的目的。通过计算流体动力学(CFD)仿真计算表明，安装气动减阻装置后，拖车的货箱顶部的气流流动分离减弱，分离区减小，能够使得整车减阻率高达15％，起到了有效的整流作用。

进一步，拖车的宽度记为L，所述外凸弧面的半径为0.15～0.18倍L。

有益效果：通过模型模拟发现该半径下的外凸弧面对拖车顶部气流起到良好的整流作用。

进一步，所述内凹弧面的半径为3.5～3.6倍L。

有益效果：通过CFD数值模拟发现该半径下的内凹弧面增加拖车前端下洗流的速度，从而降低拖车前端迎风面的压力。

进一步，所述连接面为矩形平面，连接面的宽度与拖车宽度相同。

有益效果：设置为矩形平面使气动减阻装置能够更好的固定在拖车的侧面上，而连接面的宽度与拖车宽度相同，则是为了减少牵引车与拖车之间区域侧向分离。

进一步，所述连接面的长度为1.25～1.3倍L。

有益效果：通过CFD数值仿真，发现该长度下的连接面所对应的气动减阻装置具有更好的减阻效果。

进一步，所述外凸弧面、内凹弧面与尾部延伸面依次相切。

有益效果：这样就形成了各个曲面圆滑过渡的整流面，气流在其上流动不受阻碍，有利于气动减阻。

进一步，所述尾部延伸面与拖车的侧壁相切。

有益效果：尾部延伸面与拖车侧壁相切，使气动减阻装置的底部与拖车之间形成良好的过渡，有利于气动减阻装置对流体进行整流，并减少流动分离。

进一步，所述侧面为向气动减阻装置中心线倾斜的弧面。