ES2390981B1

ES2390981B1 - AERODYNAMIC FUND FOR MOTORIZED VEHICLES

Info

Publication number: ES2390981B1
Application number: ES201100196A
Authority: ES
Inventors: Vicente HENRIQUEZ CONCEPCION; Antonio BRAVO PEREZ
Original assignee: Universidad de las Palmas de Gran Canaria
Current assignee: Universidad de las Palmas de Gran Canaria
Priority date: 2011-02-11
Filing date: 2011-02-11
Publication date: 2013-08-20
Anticipated expiration: 2031-02-11
Also published as: ES2390981A1

Abstract

Fondo aerodinámico para vehículos motorizados.#La presente invención se refiere a un fondo aerodinámico para vehículos motorizados que comprende al menos dos difusores (1.a, 1.b) con aletas (2.a, 2.b), dos spoiler (3.a, 3.b) y dos taloneras (4.a, 4.b) caracterizado porque la geometría o específica convexa de los difusores (1.a, 1.b) situados en la parte trasera del fondo aerodinámico permiten una aceleración del flujo de aire que circula por debajo del vehículo tal que genera una carga de sustentación negativa en toda la superficie del fondo del vehículo mejorando la estabilidad y agarre del vehículo y reduciendo la resistencia al avance.Aerodynamic bottom for motor vehicles # The present invention relates to an aerodynamic bottom for motor vehicles comprising at least two diffusers (1.a, 1.b) with fins (2.a, 2.b), two spoilers (3 .a, 3.b) and two heels (4.a, 4.b) characterized in that the convex geometry or specific of the diffusers (1.a, 1.b) located at the rear of the aerodynamic bottom allow acceleration of the air flow that circulates below the vehicle such that it generates a negative lift load on the entire surface of the vehicle bottom improving the stability and grip of the vehicle and reducing the resistance to the advance.

Description

Fondo aerodinámico para vehículos motorizados Aerodynamic fund for motor vehicles

La presente solicitud de Patente de Invención consiste conforme indica su enunciado en un quot;Fondo aerodinámico para vehículos motorizadosquot;. The present invention patent application consists as indicated in a "Aerodynamic fund for motorized vehicles".

5 5: La presente invención se refiere a un fondo aerodinámico para vehículos motorizados con una geometría tal que mejora la estabilidad del vehículo y reduce la resistencia al avance. The present invention relates to an aerodynamic bottom for motor vehicles with a geometry such that it improves the stability of the vehicle and reduces the resistance to the advance.

Antecedentes de la invención Background of the invention

Cuando un vehículo motorizado está en circulación se encuentra sometido a los efectos de When a motor vehicle is in circulation it is subject to the effects of

1 O 1 o: las corrientes de aire que interaccionan con el mismo. La interacción de las corrientes de aire con el vehículo provocan la aparición de dos tipos de flujo de aire: (1) el flujo externo, debido al paso del aire por la superficie exterior de éste; y (2) el flujo interno debido al aire que circula a través de los elementos internos del automóvil (por ejemplo, el motor). En este sentido, las fuerzas aerodinámicas ejercidas sobre el vehículo incrementan exponencialmente con la velocidad afectando al consumo y a la estabilidad del vehículo. the air currents that interact with it. The interaction of the air currents with the vehicle causes the appearance of two types of air flow: (1) the external flow, due to the passage of the air through the exterior surface of the latter; and (2) the internal flow due to the air flowing through the internal elements of the car (for example, the engine). In this sense, the aerodynamic forces exerted on the vehicle increase exponentially with the speed affecting the consumption and stability of the vehicle.

15 fifteen: De esta manera, el diseño aerodinámico de los vehículos es uno de los factores determinantes en la eficiencia y seguridad de los vehículos. Para lograr una mayor eficiencia y estabilidad del vehículo se hace necesario obtener una carga aerodinámica vertical o fuerza de sustentación negativa que permita al vehículo mantenerse adherido al suelo en todo momento. In this way, the aerodynamic design of the vehicles is one of the determining factors in the efficiency and safety of the vehicles. In order to achieve greater efficiency and stability of the vehicle, it is necessary to obtain a vertical aerodynamic load or negative bearing force that allows the vehicle to remain attached to the ground at all times.

20 25 20 25: Actualmente, la inestabilidad de los vehículos se encuentra asociada a la diferencia de cargas entre la parte delantera y trasera del vehículo, y la eficiencia a la reducción de la resistencia aerodinámica. En el estado de la técnica existen soluciones que actúan sobre los bajos del vehículo, lo que produce pérdidas en la toma del motor, o hacen referencia al empleo de elementos aerodinámicos (por ejemplo, alerones) en la zona superior trasera del vehículo, lo que produce un aumento de la resistencia aerodinámica. Por otra parte, en lo que se refiere a la refrigeración, la solución aerodinámica adoptada en vehículos consiste en abrir orificios de gran tamaño allí donde se alcanzan ciertas sobrepresiones quot;relativasquot;, aún con campos de flujo caracterizados por altas velocidades, lo que induce a las pérdidas asociadas debido a esa velocidad. Currently, the instability of the vehicles is associated to the difference in loads between the front and rear of the vehicle, and the efficiency to reduce aerodynamic drag. In the state of the art there are solutions that act on the underside of the vehicle, which causes losses in the intake of the engine, or refer to the use of aerodynamic elements (for example, ailerons) in the upper rear area of the vehicle, which It produces an increase in aerodynamic drag. On the other hand, when it comes to refrigeration, the aerodynamic solution adopted in vehicles consists of opening large holes where certain overpressures are reached "relative", even with flow fields characterized by high speeds, which induces to the associated losses due to that speed.

30 30: Por ejemplo, el documento de patente WO 2007/017236 A 1 hace referencia a un dispositivo que comprende una placa de succión del aire, situada debajo de la carrocería, que permite aumentar la estabilidad del vehículo a altas velocidades. También el For example, patent document WO 2007/017236 A 1 refers to a device comprising an air suction plate, located below the body, which allows to increase the stability of the vehicle at high speeds. He too

5 5: documento de patente GB 2269142 A hace referencia a una modificación en la disposición del suelo del vehículo que define una garganta tipo Venturi que queda comunicada con un difusor situado en la parte trasera del vehículo y que genera una carga aerodinámica que actúa a través del centro de presión del vehículo, a su vez se dispone de medios (perfil aerodinámico trasero regulable o ventilador eléctrico) para modificar la posición del centro de presión. Otra solución similar se describe en la patente US 6068328. Patent document GB 2269142 A refers to a modification in the arrangement of the floor of the vehicle that defines a Venturi throat that is communicated with a diffuser located at the rear of the vehicle and that generates an aerodynamic load that acts through the center of vehicle pressure, in turn, means (adjustable rear aerodynamic profile or electric fan) are available to modify the position of the pressure center. Another similar solution is described in US 6068328.

1O 1O: Por otra parte, el documento de patente US 5544931 hace referencia a un estabilizador aerodinámico adaptado para ser montado en la parte trasera del techo del vehículo. Otra solución similar se describe en la patente WO 2005/102826 Al. El problema de estos elementos es que suponen un aumento de la resistencia aerodinámica, y por lo tanto, una pérdida de eficiencia. On the other hand, patent document US 5544931 refers to an aerodynamic stabilizer adapted to be mounted on the rear part of the roof of the vehicle. Another similar solution is described in WO 2005/102826 Al. The problem with these elements is that they represent an increase in aerodynamic drag, and therefore, a loss of efficiency.

15 fifteen: El objeto de la presente invención propone un fondo aerodinámico para vehículos motorizados que comprende dos difusores (l.a, l.b) con aletas (2.a, 2.b), dos spoiler (3.a, 3.b) y dos taloneras (4.a, 4.b). La geometría específica del fondo aerodinámico así como la disposición y geometría de los elementos que lo componen generan sustentación negativa empujando al vehículo hacia el suelo y mejorando la estabilidad del mismo. The object of the present invention proposes an aerodynamic bottom for motorized vehicles comprising two diffusers (the, lb) with fins (2.a, 2.b), two spoilers (3.a, 3.b) and two heels (4 .a, 4.b). The specific geometry of the aerodynamic bottom as well as the arrangement and geometry of the elements that compose it generate negative lift by pushing the vehicle towards the ground and improving its stability.

Sumario de la invención Summary of the invention

20 twenty: La presente invención se refiere a un fondo aerodinámico para vehículo motorizado que comprende al menos dos difusores (l.a, l.b) con aletas (2.a, 2.b), dos spoiler (3.a, 3.b) y dos taloneras ( 4.a, 4.b) caracterizado porque la geometría específica convexa de los difusores (l.a, l.b) situados en la parte trasera del fondo aerodinámico permiten una aceleración del flujo de aire que circula por debajo del vehículo tal que genera una carga de sustentación negativa en toda la superficie del fondo del vehículo mejorando la estabilidad y agarre del vehículo y reduciendo la resistencia al avance. The present invention relates to an aerodynamic bottom for a motor vehicle comprising at least two diffusers (the, lb) with fins (2.a, 2.b), two spoilers (3.a, 3.b) and two heels ( 4.a, 4.b) characterized in that the convex specific geometry of the diffusers (la, lb) located at the rear of the aerodynamic bottom allow an acceleration of the air flow that circulates below the vehicle such that it generates a lift load negative on the entire surface of the bottom of the vehicle improving the stability and grip of the vehicle and reducing the resistance to the advance.

25 30 25 30: Es, así mismo, objeto de la invención el que la geometría de las aletas de perfil bajo (2.a, 2.b ), situadas en la parte trasera del fondo aerodinámico y por la parte exterior de cada difusor (l.a, l.b), queda prolongada por fuera del fondo aerodinámico contribuyendo a la mejora de la estabilidad, sustentación negativa y separación de la zona interior del difusor que se encuentra a más presión que la zona exterior, evitando así retornos de flujo de aire hacia el vehículo. It is also the object of the invention that the geometry of the low profile fins (2.a, 2.b), located at the rear of the aerodynamic bottom and by the outside of each diffuser (la, lb) , it is prolonged outside the aerodynamic bottom contributing to the improvement of stability, negative lift and separation of the inner zone of the diffuser that is at more pressure than the outer zone, thus avoiding returns of air flow to the vehicle.

También es objeto de la invención el disponer de al menos dos spoilers (3.a, 3.b) en la parte delantera del fondo aerodinámico que contribuye a la mejora de la estabilidad y sustentación negativa del vehículo en situación de aceleración. It is also the object of the invention to have at least two spoilers (3.a, 3.b) in the front part of the aerodynamic bottom that contributes to the improvement of the stability and negative lift of the vehicle in acceleration situation.

Descripción de las figuras Description of the figures

5 5: La figura 1 muestra una vista en planta del fondo aerodinámico para vehículos motorizados. Figure 1 shows a plan view of the aerodynamic bottom for motor vehicles.

La figura 2 muestra una vista de perfil del fondo aerodinámico para vehículos motorizados. Figure 2 shows a profile view of the aerodynamic bottom for motor vehicles.

La figura 3 muestra una vista esquemática de una de las aletas. Figure 3 shows a schematic view of one of the fins.

La figura 4 muestra una vista esquemática de una de los spoiler. Figure 4 shows a schematic view of one of the spoilers.

1 O 1 o: La figura 5 es una gráfica que muestra la evolución del coeficiente de sustentación (CL) del fondo aerodinámico en los siguientes casos: Figure 5 is a graph showing the evolution of the lift coefficient (CL) of the aerodynamic fund in the following cases:

Modelo 1 (Mod.l): Fondo con difusor de geometría convencional. Model 1 (Mod.l): Background with conventional geometry diffuser.

Modelo 2 (Mod.2): Fondo con difusor de geometría convexa objeto de la presente patente. Model 2 (Mod.2): Background with convex geometry diffuser object of the present patent.

Modelo 3 (Mod.3): Modelo 2 más taloneras y aletas traseras en difusor. Model 3 (Mod. 3): Model 2 plus heels and rear wings in diffuser.

15 fifteen: Modelo 4 (Mod.4): Modelo 3 más spoilers delanteros. Model 4 (Mod. 4): Model 3 plus front spoilers.

Descripción detallada de una realización preferida de la invención Detailed description of a preferred embodiment of the invention

20 twenty: Aunque la invención se describe en términos de una realización específica preferida, será fácilmente evidente para los expertos en esta técnica que se pueden hacer diversas modificaciones, redisposiciones y reemplazos. El alcance de la invención está definido por las reivindicaciones adjuntas a la misma. Although the invention is described in terms of a specific preferred embodiment, it will be readily apparent to those skilled in this art that various modifications, redispositions and replacements can be made. The scope of the invention is defined by the claims appended thereto.

La realización preferida de la invención describe un fondo o suelo aerodinámico para vehículos motorizados que comprende dos difusores (l.a, l.b) con aletas (2.a, 2.b), dos spoiler (3.a, 3.b) y dos taloneras (4.a, 4.b). The preferred embodiment of the invention describes a bottom or aerodynamic floor for motorized vehicles comprising two diffusers (the, lb) with fins (2.a, 2.b), two spoilers (3.a, 3.b) and two heels (4.a, 4.b).

25 25: En esta realización preferida, tal y como se muestra en a figura 1, el fondo aerodinámico posee en su parte trasera dos difusores (l.a, l.b) de geometría específica convexa (l.a y l.b) que producen la aceleración del flujo de aire bajo el vehículo, tal y como se muestra en la figura 2, generando sustentación negativa y empujando al vehículo hacia el suelo. In this preferred embodiment, as shown in figure 1, the aerodynamic bottom has two diffusers (la, lb) of convex specific geometry (la and lb) that produce the acceleration of the air flow under the vehicle , as shown in figure 2, generating negative lift and pushing the vehicle to the ground.

En la parte exterior de cada uno de los difusores (l.a, l.b) se encuentran dos aletas (2.a, 2.b) que sobresalen por la parte posterior del vehículo, tal y como se muestra en la figura 3. On the outside of each of the diffusers (l.a, l.b) there are two fins (2.a, 2.b) protruding from the rear of the vehicle, as shown in Figure 3.

Estas aletas (2.a, 2.b) se encargan de prolongar la salida del difusor en la que el flujo de aire se encuentra a una presión relativa más alta que en el exterior, evitando así el retorno del flujo de aire hacia el vehículo y las turbulencias correspondientes. These fins (2.a, 2.b) are responsible for prolonging the outlet of the diffuser in which the air flow is at a higher relative pressure than outside, thus preventing the return of air flow to the vehicle and the corresponding turbulence.

En la parte frontal del fondo y delante de la rueda delantera se encuentran dos spoilers (3.a, In the front of the bottom and in front of the front wheel are two spoilers (3.a,

5 3.b) con geometría curva. De esta geometría curva se prolonga un aletín por el fondo del vehículo y pegado al hueco de la rueda delantera. Además, la sección de ataque al flujo de estos spoilers tiene geometría curva. El fin de este dispositivo es favorecer la canalización del flujo bajo el vehículo, mejorando la sustentación negativa. 5 3.b) with curved geometry. From this curved geometry an abutment is extended along the bottom of the vehicle and glued to the hollow of the front wheel. In addition, the flow attack section of these spoilers has curved geometry. The purpose of this device is to favor the channeling of the flow under the vehicle, improving the negative lift.

Por último, En los laterales del fondo aerodinámico, y entre los dos huecos de ruedas, se Finally, on the sides of the aerodynamic bottom, and between the two wheel holes,

10 disponen dos taloneras (4.a, 4.b) de geometría curva cuya finalidad es evitar que el aire exterior a mayor presión trate de entrar al fondo aerodinámico, mejorando así la sustentación negativa.
10 have two heels (4.a, 4.b) of curved geometry whose purpose is to prevent outside air at higher pressure from trying to enter the aerodynamic bottom, thus improving negative lift.

Claims

1.-Fondo aerodinámico para vehículo motorizado que comprende al 1.-Aerodynamic fund for motor vehicles comprising: menos dos difusores less two diffusers

(l.a, l.b) con aletas (2.a, 2.b), dos spoiler (3.a, 3.b) y dos taloneras (4.a, 4.b) caracterizado (l.a, l.b) with fins (2.a, 2.b), two spoilers (3.a, 3.b) and two heels (4.a, 4.b) characterized

5 5: porque la geometría específica convexa de los difusores (l.a, l.b) situados en la parte trasera because the convex specific geometry of the diffusers (l.a, l.b) located at the rear

del fondo aerodinámico permiten una aceleración del flujo de aire que circula por debajo del of the aerodynamic bottom allow an acceleration of the air flow that circulates below the

vehículo tal que genera una carga de sustentación negativa en toda la superficie del fondo del such vehicle that generates a negative lift load on the entire surface of the bottom of the

vehículo mejorando la estabilidad y agarre del vehículo y reduciendo la resistencia al avance. vehicle improving the stability and grip of the vehicle and reducing the resistance to the advance.

2.-Fondo aerodinámico para vehículo motorizado según reivindicación 1, caracterizado 2. Aerodynamic bottom for motor vehicle according to claim 1, characterized

1 O 1 o: porque la geometría de las aletas de perfil bajo (2.a, 2.b ), situadas en la parte trasera del because the geometry of the low profile fins (2.a, 2.b), located at the rear of the

fondo aerodinámico y por la parte exterior de cada difusor (l.a, l.b), queda prolongada por aerodynamic bottom and on the outside of each diffuser (l.a, l.b), is prolonged by

fuera del out of: fondo aerodinámico contribuyendo a la mejora de la estabilidad, sustentación background aerodynamic contributing to the best of stability, lift

negativa y separación de la zona interior del difusor que se encuentra a más presión que la negative and separation of the interior area of the diffuser that is at more pressure than the

zona exterior, evitando así retornos de flujo de aire hacia el vehículo. outside area, thus avoiding returns of air flow to the vehicle.

15 fifteen: 3.-Fondo aerodinámico para vehículo motorizado según reivindicación 1, caracterizado 3. Aerodynamic bottom for motor vehicle according to claim 1, characterized

porque dispone de al menos dos spoilers (3.a, 3.b) con geometría curva, en la parte delantera because it has at least two spoilers (3.a, 3.b) with curved geometry, in the front

del fondo aerodinámico, que contribuye a la mejora de la estabilidad y sustentación negativa of the aerodynamic bottom, which contributes to the improvement of stability and negative lift

del vehículo en situación de aceleración. of the vehicle in acceleration situation.