Область изобретения

Изобретение относится к автомобилестроению

Предпосылки создания изобретения

Известен способ улучшения аэродинамики автомобиля путем совершенствования его формы с целью оптимизации процесса обтекания кузова воздушным потоком.

Сопротивление формы является главным фактором, определяющим значение коэффициента аэродинамического сопротивления, который существенно влияет на топливную экономичность автомобиля. В результате оптимизации формы кузова в последние годы удалось снизить коэффициент аэродинамического сопротивления некоторых серийных автомобилей до 0,25. При этом дальнейшее существенное уменьшение данного показателя за счет оптимизации формы кузова без ущерба для потребительских качеств автомобиля представляется неосуществимой задачей.

Как известно спереди на движущийся автомобиль давит поток воздуха, а сзади действует зона разрежения, которая тянет автомобиль назад. При этом сила сопротивления воздуха пропорциональна квадрату скорости автомобиля. Для преодоления этих сил форма автомобиля должна быть подобно капле сильно вытянутой с длинной, постепенно сужающейся задней частью. Такая форма делает невозможной рациональную компоновку автомобиля.

Для осуществления задачи по уменьшению коэффициента аэродинамического сопротивления автомобиля и улучшению топливной экономичности необходимо применить принципиально новый способ, не основанный на дальнейшей оптимизации формы кузова. Сущность изобретения

Главной целью предлагаемого изобретения является снижение аэродинамического сопротивления движущегося автомобиля термодинамическим способом, а не за счет изменения формы кузова. Поставленная задача в предлагаемом способе решается путем сжатия встречного воздушного потока в сужающемся воздуховоде в передней части автомобиля, предпочтительно с использованием вентилятора системы охлаждения двигателя или другого нагнетателя для увеличения степени повышения давления в воздуховоде, и последующего расширения сжатого воздуха в расширяющейся задней части

воздуховода.

Таким образом, считающийся бесполезным термодинамический цикл сжатия и расширения рабочего тела при котором, как известно, работа сжатия будет равна работе расширения за вычетом неизбежных потерь позволит уменьшить или устранить давление на переднюю часть автомобиля при движении, а также уменьшить или устранить разрежение, создаваемое за задней частью автомобиля. При этом вентилятор системы охлаждения помимо основных функций будет выполнять дополнительную полезную работу по сжатию воздуха в воздуховоде, компенсируя неизбежные потери при сжатии и расширении рабочего тела.

Для повышения эффективности предлагаемого способа предпочтительно объединить указанную систему по сжатию и расширению встречного воздушного потока с выпускной системой двигателя внутреннего сгорания. В таком случае система будет работать по принципу теплового двигателя, в которой подвод тепловой энергии будет осуществляться при смешивании сжатого в воздуховоде рабочего тела с горячими отработавшими газами. При этом в подсоединенном к воздуховоду выпускном трубопроводе двигателя образуется разрежение, что будет способствовать улучшению эвакуации отработавших газов из цилиндров двигателя и увеличению эффективности работы двигателя.

Для увеличения экологической безопасности транспортных средств, предпочтительно установить фильтр на выходе воздуховода Описание чертежей

Фиг. 1 Схема устройства, работающего по указанному способу

Описание варианта реализации изобретения

Реализация указанного способа работы может быть осуществлена в устройстве, представленном на фиг. 1.

Устройство содержит следующие основные элементы: воздуховод 1, радиатор системы охлаждения двигателя 2, вентилятор или нагнетатель 3, выпускной трубопровод двигателя 4, двигатель 5, фильтр 6.

Реализацию предложенного способа в указанном устройстве осуществляют следующим образом:

При движении автомобиля вперед встречный поток воздуха сжимают в сужающемся воздуховоде 1 с помощью нагнетателя 3. Под действием разрежения выхлопные газы засасывают из выпускного трубопровода 4 двигателя 5 в воздуховод 1 и смешивают их с сжатым воздухом. Смешанные газы расширяют в задней части воздуховода 1 и выпускают в атмосферу через фильтр 6.