DE943746C

DE943746C - Arrangement for reducing the air resistance in automobiles and similar vehicles

Info

Publication number: DE943746C
Application number: DEG10155A
Authority: DE
Inventors: Erik Olof Emanuel A Geijerstam
Original assignee: ERIK OLOF EMANUEL AF GEIJERSTA
Current assignee: ERIK OLOF EMANUEL AF GEIJERSTA
Priority date: 1951-11-09
Filing date: 1952-11-07
Publication date: 1956-06-01
Also published as: GB709696A; FR1065998A

Description

AUSGEGEBEN AM 1. JUNI 1956ISSUED JUNE 1, 1956

G ιοί55II /63 cG ιοί55II / 63 c

Das Automobil verdrängt beim Vorwärtsfahiren an seiner Vorderseite eine Luftmenge, die sich ihm gegenüber mit einer Geschwindigkeit nach rückwärts bewegt, die größer ist als die Fahrtgeschwindigkeit. Hierdurch herrscht um das Dach und die Seiten des Automobils ein Unterdruck. In dem hinter dem Automobil befindlichen Raum kann sich die Luft ausbreiten, wobei die relative Luftgeschwindigkeit abnimmt und der !statische Druck steigt.When driving forward, the automobile displaces an amount of air at its front that is felt by it compared to moving backwards at a speed that is greater than the driving speed. This creates a vacuum around the roof and sides of the automobile. By doing The space behind the automobile allows air to expand, with the relative air speed decreases and the static pressure increases.

Für diesen Vorgang gelten die gleichen Luftreifoungsgesetze wie für einen Diffusor. In unmittelbarer Nähe des Automobils ist eine turbulente Außenschicht vorhanden, die durch Reibung und eventuelle Wirbelverluste an dem Vorderteil, den Seiten und dem Dach des: Automobils entsteht. Um die relative Luftgeschwindigkeit verzögern zu können, ist es erforderlich, daß die Reibung zwischen ■der turbulenten AuißenscMcht und der außerhalb ■dieser strömenden Luft so groß ist, daß die turbu- ao lente Außensdhioht gegen den ansteigenden statischen Druck mitgezogen wird. Ausreichende Reibungslängen kann man nur dadurch erhalten, daß man dem Automobil nach hinten .gut abgerundete und allmählich nach hinten schmaler werdende For- as men gibt. Auch durch eine nur sehr allmählich geneigte Abschrägung des Daches läßt sich ein nur unbedeutender Überdruck an der Rückseite desThe same air ripening laws apply to this process like for a diffuser. In the immediate vicinity of the automobile is a turbulent one Outer layer present, which by friction and possible vortex losses on the front part, the Sides and the roof of the: automobile is created. To be able to delay the relative air speed, it is necessary that the friction between the turbulent outer force and the outside ■ this flowing air is so large that the turbu- ao Lente Außendhioht is pulled against the increasing static pressure. Sufficient friction lengths can only be obtained if the automobile is well rounded towards the rear and gradually narrowing towards the back men there. Even with a very gradually inclined bevel of the roof, one can only insignificant overprint on the back of the

Fahrzeuges erreichen, und die totale Luftkraft, die auf die Rückseite wirkt, ist daher bedeutend geringer als die totale, in entgegengesetzter Richtung wirkende ■ Luftkraft auf die Automobilvorderseite. Dieser Kraftunterschied, stellt den allergrößten Teil des Luftwiderstandes dar.Reach the vehicle, and the total air force acting on the rear is therefore significantly less than the total air force acting in the opposite direction ■ on the front of the automobile. This difference in force represents the greatest part of air resistance.

Außer üblichen Stromlinienformen sind zur Herabsetzung des Luftwiderstandes bei Kraftfahrzeugen ferner verschiedene Ausbildungen des Fahrzeuigheckteiles bekannt. Hierzu gehört die Bildung eines diffiuBoräbnlichien Kanals am hinteren Teil des Fahrzeuges, um durch eine durch diesen Kanal fließende Luftströmung eine Erhöhiung des Vortriebdruickes zu erzielen. Eine solche Einrichtung bedingt jedoch einen großen Platzbedarf bzw. eine nicht unwesentliche Verringerung ides zur Verfügung stehenden Niutzraunies der Karosserie, wenn der Diffusor wirkungsvoll sein soll; sie eignet sich außerdem nicht für einen nachträglichen Einbau so in übliche Karosserien. ■ ■Except for the usual streamline shapes, Reduction of air resistance in motor vehicles furthermore various designs of the rear part of the vehicle known. This includes the formation of a diffiuBoräblichien canal at the rear of the Vehicle in order to increase the propulsion pressure by an air flow flowing through this channel to achieve. However, such a device requires a large amount of space or a not insignificant reduction in the available space in the body, if the Diffuser should be effective; it is also not suitable for retrofitting so in usual bodies. ■ ■

Eine für Kühlung von Heckmotoren weiterhin bekannte Einrichtung mit einem am hinteren Teil des Fahrzeuges angeordneten Kühlkanal, mit der eine Umkehrströmung erzielt wenden soE und an sich a5 eine Erhöhung des Luftwiderstandes des Fahrzeuges bedingt ist, erlaubt zwar, durch Ausnutzung dieses Druckunterschiedes an der Ein- und Ausströmöffnung den Luftwiderstand geringfügig zu verringern. Eine solche Einrichtung wäre aber für ausschließlich die Ausnutzung des Druckunterschiedes zu¹ umständlich und auch wenig wirtschaftEch. A further known device for cooling rear engines with a cooling duct arranged on the rear part of the vehicle, with which a reverse flow is achieved and an increase in the air resistance of the vehicle is caused by a5, allows by utilizing this pressure difference at the inlet and outlet To reduce the air resistance slightly. Such a device would, however, be cumbersome and also not very economical for the exclusive use of the pressure difference to ^1.

Erfindungsgemäß wird die nachstehend gekennzeichnete Anordnung einer Kammer in Vorschlag gebracht, durch¹ die es möglich ist, den auf die Automobilrückseite nach vorwärts zu wirkenden Luftdruck ganz wesentlich zu steigern, so daß der Luftwiderstand verringert wird. Die Anordnung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer am hinter-en Teil des Fahrzeugdaches mit verhältnismäßig kleinen Abmessungen in "bezug auf das Gesamtfahrzeug angeordnet und mit einer derart' gebogenen Kammerdecke ausgebildet ist, daß die Höhe der Kammeröffnung geringer als idie größte Kammerhöhe. · ist, wodurch die vorbeisträmende Luft durch Ejektorwirkung ein partielles Vakuum in der Kammer erzeugt, so daß die Luft nach dem Automobildach hinter der Kammer angesaugt wird und dabei mit abnehmender Luftgeschwindigkeit einen erhöhten Druck auf den hinteren Teil des Automobils ausübt.According to the invention a chamber arrangement the direction indicated below is brought into proposal, by ¹ it is possible to increase the automotive rear forward toward acting air pressure very much, so that the air resistance is reduced. The arrangement according to the invention is characterized in that the chamber on the rear part of the vehicle roof is arranged with relatively small dimensions in relation to the overall vehicle and is designed with a chamber ceiling curved in such a way that the height of the chamber opening is less than the greatest chamber height . · Is, whereby the air flowing past creates a partial vacuum in the chamber by ejector effect, so that the air is sucked in after the automobile roof behind the chamber and thereby exerts an increased pressure on the rear part of the automobile with decreasing air speed.

Zur Herabsetzung des Luftwiderstandes ist es zwar bekannt, im Heck eines Kraftfahrzeuges eine nach hinten offene, von Seitenwänden begrenzte Kammer mit ziennicher' Größe in bezug auf das Gesamtfahrzeug vorzusehen- Hierdurch erhält man hinter dem Automobil einen sehr starken Wirbel, und die nach der Automobilrückseite strömende Luft erhält .die Möglichkeit zur Rückwärtswendiung. Die Frage, ob mit dieser vorbekannten Kammer eine praktisch bedeutsame Minderung des Luftwiderstandes bzw, einer Vorschubleistuing erreicht werden kann, ist nicht eindeutig zu bejahen, insbesondere war danach die Wirkung einer Anordnung gemäß der Erfindung nicht zu erwarten.To reduce the air resistance, it is known to have one in the rear of a motor vehicle Chamber open to the rear, delimited by side walls, of a small size in relation to the To provide the entire vehicle - This creates a very strong vortex behind the automobile, and the air flowing towards the rear of the automobile is given the option of reversing. The question of whether with this previously known chamber a practically significant reduction in air resistance or an advance performance can be achieved, cannot be clearly affirmed, in particular the effect of an arrangement according to the invention was then not to be expected.

Eine nach der Erfindung auf dem Dach angeordnete verhältnismäßig kleine, nach hinten offene Kammer ergibt oberhalb und unmittelbar hinter dieser Kammer eine erhöhte Luftgeschwindigkeit und einen niedrigeren Druck, wodurch die über der Kammer strömende Luft nach unten gesaugt und nach der Automobilrückseite geblasen wird, und abgesehen von· dem kleinen Wirbel in und unmittelbar hinter der Kammer erhält man kerne , Wirbelbildiung hinter dem Automobil. Voraussetzttng für einen hohen Druck hinter dem Automobil ist natürlich, daß der Verlust der LuUt₃ wenn diese über und an der Kammer vorbeiströmt, gering ist, so daß der Energieinhalt¹ der Luft groß wird. Dabei wird auch der statische Druck groß, wenn die Luft hinter dem Wirbel auf eine geringe Geschwindigkeit vierzögert ist.
In der Zeichnung verdeutlicht Fig. i, wie die Anordnung auf einem Automobil angebracht werden kann, währendA relatively small, rearwardly open chamber arranged according to the invention on the roof results in an increased air velocity and a lower pressure above and immediately behind this chamber, whereby the air flowing above the chamber is sucked down and blown towards the rear of the automobile, and apart from · The small eddy in and immediately behind the chamber produces nuclei, eddy formation behind the automobile. A prerequisite for a high pressure behind the automobile is of course that the loss of the air ₃ when it flows over and past the chamber is small, so that the energy content ^{1 of} the air is high. The static pressure also becomes high when the air behind the vortex is slowed down to a low speed.
In the drawing Fig. I illustrates how the arrangement can be mounted on an automobile while

Fig. 2 und 3 zwei Ausführungsformen der Erfindung im vertikalen Längssichnitt zeigen.Figs. 2 and 3 show two embodiments of the invention in vertical longitudinal section.

Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, wird die am Automobildach angebrachte Kammer von einem gebogenen Profil gebildet, über das die Luft strömt. Die Vorderseite 1 ' des Profils soll sehr stark gekrümmt sein. Der vordere Teil 2 der Profilunterseite kann eben oder schwach gewölbt sein, während der hintere Teil 3 stark gebogen sein soll. Weiter soll, wie die Zeichnung zeigt, der obere Wandteil4 des Profils nach hinten zu so gebogen sein, daß die Höhe der nach hinten gekehrten Öffnung der Kammer geringer als die größte Kammerhöhe ist. Sobald die Luft die obere Hinterkante 5 des Profils verlassen hat, zieht sie durch die Ejektorwirkung aus der von den Seitenwänden 6 abgegrenzten Kammer 7 Luft mit sich, so daß in der Kammer edn partielles Vakuum entsteht. Der Luftstrom erhält durch Einwirkung dieses partiellen Vakuums .eine Beschleunigung und wird nach unten abgebogen, bis er in das Profil tritt, wobei eine Geschwindigkeitsverringerung und eine Druckerhöhung erfolgt. Durch den hinteren, gebogenen Teil 3 der Profilunterseite wird die Luft gezwungen, die Verzögerung fortzusetzen. Schließlich verläßt die Luft die untere, hintere Kante 8 des Profils und trifft auf das Automobildach 9 auf, wobei eine weitere Druckerhöhung erzielt wird. As can be seen from Fig. 1 and 2, the on Automobile roof-mounted chamber formed by a curved profile over which the air flows. The front 1 'of the profile should be very strongly curved be. The front part 2 of the underside of the profile can be flat or slightly curved while the rear part 3 should be strongly curved. Next, as the drawing shows, the upper Wall part 4 of the profile should be bent backwards so that the height of the opening facing backwards the chamber is less than the greatest chamber height. As soon as the air has reached the top trailing edge 5 of the profile, it pulls out of the side walls 6 due to the ejector effect delimited chamber 7 with air, so that a partial vacuum is created in the chamber edn. Of the The effect of this partial vacuum causes the air flow to accelerate and to move downwards bent until it enters the profile, with a reduction in speed and an increase in pressure he follows. The air is forced through the rear, curved part 3 of the underside of the profile, the delay to continue. Finally, the air leaves the lower, rear edge 8 of the profile and hits the automobile roof 9, a further increase in pressure being achieved.

Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Ausführung ist in erster Linie zur Anwendung bei bereits vorhandenen Automobilen bestimmt, während die in Fig. 3 gezeigte eingebaute Ausführungsform bei der Herstellung neuer Automobile Anwendung finden kann.The embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is primarily for use with existing ones Automobiles determined while that shown in Fig. 3 built-in embodiment can be used in the manufacture of new automobiles.

Claims

Claim:

Arrangement for reducing the air resistance in automobiles and similar vehicles with one arranged at the rear end of the vehicle, chamber, which is open to the rear and bounded by side walls, the forward-facing chamber of which

closed wall part is rounded, characterized in that the chamber at the rear Part of the vehicle roof with relatively small dimensions in relation to the entire vehicle is arranged and formed with a chamber ceiling curved in such a way that the The height of the chamber opening is less than the greatest chamber height, which means that the Air by ejector effect creates a partial vacuum in the chamber, so that the air behind the automobile roof the chamber is sucked in and increases with decreasing air velocity Put pressure on the rear of the automobile.

Referred publications:

German Patent No. 587 555; Swiss Patent No. 219835;

von Koenig-Fachsenfeld, Reinhard ^ Aeroso dynamics of the motor vehicle, Frankfurt 1951, Vol. I and II, pp. 75, 79 and 80.

1 sheet of drawings