устройство изменения сил сопротивления движению автомобиля
| Классы МПК: | B62D35/00 Кузова, отличающиеся обтекаемыми формами |
| Патентообладатель(и): | Кесарев Михаил Семенович (RU) |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2008-01-17 публикация патента:
20.03.2013 |
Изобретения относятся к области транспортного машиностроения. По первому варианту устройство изменения сил сопротивления движению автомашины состоит из цилиндра, электродвигателя постоянного тока, датчика замера оборотов цилиндра, реостата, указателя оборотов цилиндра, сигнальной лампочки наличия напряжения и выключателя цепи питания. Цилиндр установлен на кузов автомашины в месте перехода ветрового стекла к крыше. Электродвигатель постоянного тока приводит цилиндр во вращение. Датчик замера оборотов цилиндра установлен на валу цилиндра. Реостат регулирует требуемые обороты. По второму варианту при использовании устройства изменения сил сопротивления движению автомашины сила F=0,5
dl
0 ц кгм/с2, образующаяся при набегании потока воздуха на цилиндр под углом 
к направлению движения автомашины при регулируемом изменении оборотов цилиндра, разлагается на составляющие силы, что приводит к изменению сил сопротивления движению автомашины на величину 
F=(0,5 dl o ц·sin +0,5µ dl · o ц·cos ) кгм/с2. Сила Fгор.=0,5 dl o ц·sin кгм/с2 направлена в сторону движения автомашины. Сила Fверт.=0,5 dl · o ц·cos кгм/с2 перпендикулярна направлению движения. Достигается снижение расхода топлива. 2 н.п. ф-лы, 5 ил. 
Формула изобретения
1. Устройство изменения сил сопротивления движению автомашины, состоящее из цилиндра, установленного на кузов автомашины в месте перехода ветрового стекла к крыше, электродвигателя постоянного тока, приводящего цилиндр во вращение, датчика замера оборотов цилиндра, установленного на валу цилиндра, реостата, регулирующего требуемые обороты, указателя оборотов цилиндра, сигнальной лампочки наличия напряжения и выключателя цепи питания.
2. Устройство изменения сил сопротивления движению автомашины, отличающееся тем, что сила F=0,5 dl o ц кгм/с2, развивающаяся при набегании потока воздуха на цилиндр под углом к направлению движения автомашины при регулируемом изменении оборотов цилиндра разлагается на составляющие силы: силу F гор=0,5 dl o ц·sin кгм/с2, направленную в сторону движения автомашины, и силу Fверт=0,5 dl · o ц·cos кгм/с2, перпендикулярную направлению движения, приводит к изменению сил сопротивления движению автомашины на величину F=(0,5 dl o ц·sin +0,5µ dl · o ц·cos ) кгм/с2.
Описание изобретения к патенту
Изобретение «Устройство изменения сил сопротивления движению автомашины» относится к области наземного транспорта, в частности к автомашинам.
Целью изобретения является снижение расхода топлива, потребляемого двигателем автомашины, которое достигается за счет силы, возникающей при вращении цилиндра в набегающем на машину потоке воздуха (эффект Магнуса).
Аналогов применения эффекта Магнуса в наземном транспорте в Интернете нет.
Мощность, затрачиваемая на движение автомашины, определяется по формуле:
кгм2/с3
В формуле:
- гидравлическое сопротивление (кгм/c2)
µGg - сопротивление силы трения (кгм/с2 )
с=0,4 - коэффициент гидравлического сопротивления
=1,29 кг/м3 - плотность воздуха
A - площадь поперечного сечения автомашины (м2)
o - скорость движения а/машины (м/с)
µ=0,05 - коэффициент трения
G - масса а/машины (кг)
g=9,81 м/с2 - ускорение
С целью снижения затрачиваемой мощности за счет изменения гидравлического сопротивления и силы трения на кузов автомашины в месте перехода ветрового стекла к крыше устанавливается цилиндр (фиг.1).
При движении автомашины воздушный поток, набегающий на ветровое стекло со скоростью o, изменяет направление и перемещается параллельно ему, под углом
к направлению движения автомашины, обтекая цилиндр симметрично относительно точки A поверхности цилиндра, через которую проходит диаметр, параллельный ветровому стеклу.
При вращении цилиндра против часовой стрелки с окружной скоростью o возникает сила F под углом (0,5
-
) к направлению движения а/машины (эффект Магнуса).
Величина этой силы подсчитывается по формуле:
F=0,5 dl
0
ц кгм/с2
В формуле:
d - диаметр цилиндра (м)
l - длина цилиндра (м)
=1,29 кг/м3 - плотность воздуха
o - скорость движения а/машины (м/с)
ц=
dn/60 - окружная скорость цилиндра (м/с)
n - обороты цилиндра в мин.
Сила F разлагается на составляющие:
Fгор.=0,5 dl
o
ц·sin
кгм/с2, направленную в сторону движения автомашины и Fверт.=0,5
dl
·
o
ц·cos
кгм/с2, направленную вверх перпендикулярно движению автомашины.
В результате сила сопротивления движению автомашины уменьшается на
F=(0,5
dl
o
ц·sin
+0,5µ
dl
·
o
ц·cos
) кгм/с2, в соответствии с которым уменьшается потребная для движения мощность двигателя и педалью дроссельной заслонки уменьшается расход топлива.
На фиг.3 представлена схема управления устройством.
Устройство содержит:
- цилиндр (1),
- электродвигатель постоянного тока (2),
- реостат (3),
- датчик замера оборотов(4),
- указатель оборотов (5),
- сигнальная лампочка (6),
- выключатель (7).
Электродвигатель (2) и датчик (4) соединены с валом цилиндра (1). Реостат (3), указатель (4), лампочка (6) и выключатель (7) устанавливаются в кабине водителя.
Для изменения силы сопротивления движению а/машины выключателем (7) подается напряжение на электродвигатель (2) и сигнальную лампочку (6). Изменением положения движка реостата (3) изменяются обороты цилиндра (окружная скорость ц).
При изменении оборотов цилиндра изменяется сила сопротивления движению а/машины, изменяется потребная для движения с заданной скоростью мощность.
Технический результат.
1. Возможность при сохранении скорости движения а/машины педалью дроссельной заслонки уменьшать расход топлива.
2. Возможность изменения скорости движения а/машины без изменения расхода топлива.
Класс B62D35/00 Кузова, отличающиеся обтекаемыми формами
