Разработка экстерьера автобуса с целью улучшения аэродинамических и визуальных параметров | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №8 (67) июнь-1 2014 г.

Дата публикации: 05.06.2014

Статья просмотрена: 158 раз

Библиографическое описание:

Холинов В. О., Победин А. В. Разработка экстерьера автобуса с целью улучшения аэродинамических и визуальных параметров // Молодой ученый. — 2014. — №8. — С. 301-305. — URL https://moluch.ru/archive/67/11470/ (дата обращения: 17.07.2018).

Статья посвящена разработке нового экстерьера выпускаемого автобуса с целью улучшения визуальных и аэродинамических параметров, а также решения эксплуатационных задач

Ключевые слова: экстерьер автобуса, боковые обтекатели, аэродинамика, дизайн.

Возможности снижения аэродинамического сопротивления автобусов, учитывая их значительные лобовые площади, в сравнении с легковыми автомобилями существенно ниже. Основными направлениями работ по снижению аэродинамических потерь и улучшению обтекаемости междугородных автобусов являются: отработка их носовой части с увеличением радиусов перехода лобовой панели в боковые и крышу; устранение с лобовой панели зон забора воздуха для охлаждения двигателя, а также источников дополнительного сопротивления; повышение степени гладкости кузова с применением установленных заподлицо с ним приклеиваемых стекол; улучшение протекания потоков в подднищевой зоне путем тщательной отработки днища в сочетании с оптимизацией дорожного просвета и установкой кузова с отрицательным тангажом [1], закрытие колесных движителей.

Одним из дизайнерских и технических решений является применение нижних боковых щитков (обтекателей) закрывающих задние колеса автобуса (см. Рис. 2 и 3).Преимущества данной конструкции: уменьшение аэродинамического сопротивления колесного движителя и отрицательного влияния бокового ветра на выступающие элементы ходовой части и трансмиссии.

При больших скоростях движения затраты мощности и топлива на преодоление аэродинамических потерь значительно возрастают и становятся преобладающими над остальными видами сопротивления движению автомобиля.

За счет данного решения так же снижается аэродинамический шум и разбрызгивания значительных объемов грязеводяной суспензии. На рисунке (см. Рис. 1) показана схема разбрызгивания грязеводяной суспензии катящимся колесом в продольном и поперечном направлениях [2].

Рис. 1. Схема разбрызгивания грязеводяной суспензии катящимся колесом

В конструкции с закрытыми задними колесами автобуса (см. Рис. 2) возникает проблема обслуживания заднегоколесного движителя, решением этого недостатка возникает следующая доработка в конструкции — открывающийся щиток (обтекатель) (см. Рис. 3).Принцип открытия обтекателя служит, аналогичный, применяемый в багажном отделении на двух упорах.Вследствие этого открывается полный доступ к колесному движителю.

С точки зрения внешнего стилистического облика, данная доработка придает автобусу более стремительный и законченный облик. Возникает динамичность формы, выраженная однонаправленным вторжением в пространство, подчеркивающую предназначение данного автобуса.

Рис. 2. Экстерьер автобуса с обтекателем заднего колесного движителя. Закрытое положение

Рис. 3. Экстерьер автобуса с обтекателем заднего колесного движителя. Открытое положение

Рис. 4. Модель с закрытым задним движителем. Траектория потока с распределением давления

Рис. 5. Модель с открытым задним движителем. Траектория потока с распределением давления

В программном комплексе Solid Works были построены две твердотельные модели автобуса с открытым и закрытым задним движителем (см. Рис. 4 и 5).

Были проведены два эксперимента автобуса при скорости 33 м/с. Первый эксперимент проводился без бокового ветра (см. Рис. 6), второй с боковым ветром равным 15 м/с (см. Рис. 7).

Начальные параметры:

1.                 Тип задачи — внешнее. Исключить внутреннее пространство. Базовая ось — Z;

2.                 Текучая среда — газы — Air (воздух). Тип течения — ламинарное и турбулентное;

3.                 Термодинамические параметры — давление (101325 Па), температура (293,2 К). Скорость по оси Z (33 м/с). Скорость по оси X (15 м/с) — для второго эксперимента.

Экспериментально были получены следующие параметры:

В зоне заднего колеса при отсутствии обтекателя сила составляет 54,28 Н, при закрытом 6,13 Н, снижение сопротивления в данной зоне составляет 88,7 %. Так же наблюдается уменьшение завихренности потока воздуха. При появлении бокового ветра 15 м/с, составляет 78,2 %, без обтекателя 281,02 Н, с обтекателем 61,25 Н.

Коэффициент аэродинамического сопротивления был получен экспериментальным путем и составляет C = 0,68 (при закрытом заднем движителе этот параметр снизился на 1 %).

Рис. 6. Траектория потока с распределением давления без бокового ветра

Рис. 7. Траектория потока с распределением давления при боковом ветре.

Литература:

1.         Евграфов, А. Н. Формообразование автомобильного кузова / А. Н. Евграфов. — М.: МГИУ, 2001. — 95 с.

2.         Евграфов, А. Н. Аэродинамика автомобиля А. Н. Евграфов. — М.: МГИУ, 2010. — 356 с.

3.         Отт, А. Курс промышленного дизайна. Эскиз. Воплощение. Презентация / Отт А. — М.: Худож. Педагог. Изд., 2005. — 157 с.

4.         Павловсик, Я. Автомобильные кузова / Я. Павловсик. — М.: Машиностроение, 1977. — 544 с.

5.         Рунге, В. Ф. Основы теории и методологии дизайна / В. Ф. Рунге, В. В. Сеньковский. — М.: М3-Пресс, 2003. — 252 с.

6.         Степанов, И. С. Основы эргономики и дизайна автомобилей и тракторов: Учебник / И. С. Степанов, А. Н. Евграфов, А. Л. Карунин. -М.: Академия, 2005. — 256 с.

Основные термины (генерируются автоматически): боковой ветр, траектория потока, экстерьер автобуса, закрытый задний движитель, распределение давления, схема разбрызгивания, колесный движитель, задний колесный движитель, заднее колесо автобуса, аэродинамическое сопротивление.


Ключевые слова

экстерьер автобуса, боковые обтекатели, аэродинамика, дизайн.

Похожие статьи

Рекомендуемые параметры расчетных автомобилей для...

2. Грузовой автомобиль; 3.Автобус; 4.Автопоезд.

задний.

ТР2) – обозначение автомобилей согласно Техническому регламенту "О безопасности колесных транспортных средств" (утвержден решением комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. № 877).

Выбор геометрических параметров ограничителя переворота...

Так как гусеничный движитель представляет собой конструкцию несимметричную относительно оси вращения, движитель под действием некоторого момента пытается провернуться вокруг оси под препятствие или при упоре переднего или заднего угла движителя.

Обзор существующих конструкций для повышения проходимости...

Следующим направлением в вопросах о повышении проходимости колесных машин стало применение высокоэластичных пневмоколесных движителей сверхнизкого давления на базе существующих широкопрофильных шин.

Проектирование гидросистемы подъемного механизма на УАЗ...

Одним из эффективных, средств повышения проходимости колесных машин по снегу является применение вездеходных гусеничных движителей.

Рис. 1. Гидравлическая схема подъемного механизма на УАЗ Патриот для снятия-установки колёс и вездеходных гусеничных устройств.

Улучшение устойчивости транспортного средства с повышенным...

К примеру, боковой ветер может «выдавливать» автобус с дороги с силой более 1,6 тонны; Неисправность элементов подвески и шин транспортного средства

Отрыв колеса во время движения; Неодинаковая регулировка колесных тормозов.

Ориентация робота в условиях коридорной местности

В качестве альтернативы, мною было предложено использовать базу от старой машинки на пульте управления уже с 4 колесами, задним приводом и передней поворотной кулисой, с

– модель движения робота (расположение движителей, их количество, габариты, направление)

Устройство для улучшения тягово-сцепных свойств колесных...

Известно, что тяговые качества колесного трактора (тяговое усилие, буксование) определяются величиной силы сцепления движителя с почвой, которая, как известно, находится в прямой

На рисунке представлена схема уширителя колеса: а) — вид сбоку; б) — вид сверху.

Ходовые устройства торфяных машин и пути развития их...

Колесный движитель основывался на применении только жестких металлических колес. В связи с необходимостью передвижения машин по труднопроходимым участкам, конструкторы столкнулись с необходимостью снижать удельное давление на грунт.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Рекомендуемые параметры расчетных автомобилей для...

2. Грузовой автомобиль; 3.Автобус; 4.Автопоезд.

задний.

ТР2) – обозначение автомобилей согласно Техническому регламенту "О безопасности колесных транспортных средств" (утвержден решением комиссии Таможенного союза от 9 декабря 2011 г. № 877).

Выбор геометрических параметров ограничителя переворота...

Так как гусеничный движитель представляет собой конструкцию несимметричную относительно оси вращения, движитель под действием некоторого момента пытается провернуться вокруг оси под препятствие или при упоре переднего или заднего угла движителя.

Обзор существующих конструкций для повышения проходимости...

Следующим направлением в вопросах о повышении проходимости колесных машин стало применение высокоэластичных пневмоколесных движителей сверхнизкого давления на базе существующих широкопрофильных шин.

Проектирование гидросистемы подъемного механизма на УАЗ...

Одним из эффективных, средств повышения проходимости колесных машин по снегу является применение вездеходных гусеничных движителей.

Рис. 1. Гидравлическая схема подъемного механизма на УАЗ Патриот для снятия-установки колёс и вездеходных гусеничных устройств.

Улучшение устойчивости транспортного средства с повышенным...

К примеру, боковой ветер может «выдавливать» автобус с дороги с силой более 1,6 тонны; Неисправность элементов подвески и шин транспортного средства

Отрыв колеса во время движения; Неодинаковая регулировка колесных тормозов.

Ориентация робота в условиях коридорной местности

В качестве альтернативы, мною было предложено использовать базу от старой машинки на пульте управления уже с 4 колесами, задним приводом и передней поворотной кулисой, с

– модель движения робота (расположение движителей, их количество, габариты, направление)

Устройство для улучшения тягово-сцепных свойств колесных...

Известно, что тяговые качества колесного трактора (тяговое усилие, буксование) определяются величиной силы сцепления движителя с почвой, которая, как известно, находится в прямой

На рисунке представлена схема уширителя колеса: а) — вид сбоку; б) — вид сверху.

Ходовые устройства торфяных машин и пути развития их...

Колесный движитель основывался на применении только жестких металлических колес. В связи с необходимостью передвижения машин по труднопроходимым участкам, конструкторы столкнулись с необходимостью снижать удельное давление на грунт.

Задать вопрос