Reducción de la Resistencia Aerodinámica en Barras de Luz Montadas en el Techo para Vehículos de Emergencia
Autores: Connolly, Michael Gerard; O"Rourke, Malachy J.; Ivankovic, Alojz
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Reducción de la Resistencia Aerodinámica en Barras de Luz Montadas en el Techo para Vehículos de Emergencia
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Investiga
Impacto
Eficiencia de combustible
Rendimiento de arrastre
Barras de luz
Aerodinámica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Este documento investiga el impacto de las barras de luz contemporáneas en la eficiencia del combustible de los vehículos, centrándose en cuantificar sus efectos en el consumo de combustible y explorar estrategias para mejorar el rendimiento aerodinámico a través de modificaciones. Las simulaciones mostraron un aumento del 8-11% en la resistencia para vehículos con carrocería cuadrada, con mayores penalizaciones para vehículos con techos inclinados hacia atrás. Dado el aumento moderado de la resistencia, el impacto en la autonomía, especialmente para vehículos eléctricos, sigue siendo mínimo, lo que apoya el uso continuo de barras de luz externas. Los experimentos de posicionamiento sugieren reducciones marginales de resistencia al bajar la barra de luz a su posición más baja debido a efectos de resistencia adicionales que pueden ser causados por el mecanismo de montaje en su forma condensada. Inclinar la barra de luz mostró aumentos de resistencia insignificantes hasta un ángulo de 2.5 grados, pero más allá de eso, se observó un aumento del 4% en la resistencia por cada 2.5 grados adicionales. Además, la instalación de rampas que reducen la resistencia delante de la barra de luz no produjo ahorros significativos en la resistencia. El análisis de ruido identificó que el remolino y las superficies traseras de la barra de luz eran responsables de la mayor producción de ruido. Se encontró que el diseño óptimo de la barra de luz incorporaba desbordamiento en lugar de subdesbordamiento y un estrechamiento trasero en sincronía con la curvatura del techo. Los dispositivos adicionales que se pueden acoplar a la barra de luz, particularmente los acoplados traseros, demostraron reducciones apreciables de resistencia de hasta el 2.5%. Un diseño final optimizado de la barra de luz produjo un aumento mínimo del 2.8% en la resistencia cuando se instaló en un vehículo sin marcar, lo que representa una mejora de tres veces en comparación con la generación actual de barras de luz. Este estudio avanza en el campo de la aerodinámica de las barras de luz al cuantificar con precisión los efectos de resistencia utilizando geometría altamente detallada y examina la importancia del posicionamiento óptimo, el ajuste del ángulo y los dispositivos adicionales acoplables en mayor profundidad que cualquier trabajo publicado existente.
Descripción
Este documento investiga el impacto de las barras de luz contemporáneas en la eficiencia del combustible de los vehículos, centrándose en cuantificar sus efectos en el consumo de combustible y explorar estrategias para mejorar el rendimiento aerodinámico a través de modificaciones. Las simulaciones mostraron un aumento del 8-11% en la resistencia para vehículos con carrocería cuadrada, con mayores penalizaciones para vehículos con techos inclinados hacia atrás. Dado el aumento moderado de la resistencia, el impacto en la autonomía, especialmente para vehículos eléctricos, sigue siendo mínimo, lo que apoya el uso continuo de barras de luz externas. Los experimentos de posicionamiento sugieren reducciones marginales de resistencia al bajar la barra de luz a su posición más baja debido a efectos de resistencia adicionales que pueden ser causados por el mecanismo de montaje en su forma condensada. Inclinar la barra de luz mostró aumentos de resistencia insignificantes hasta un ángulo de 2.5 grados, pero más allá de eso, se observó un aumento del 4% en la resistencia por cada 2.5 grados adicionales. Además, la instalación de rampas que reducen la resistencia delante de la barra de luz no produjo ahorros significativos en la resistencia. El análisis de ruido identificó que el remolino y las superficies traseras de la barra de luz eran responsables de la mayor producción de ruido. Se encontró que el diseño óptimo de la barra de luz incorporaba desbordamiento en lugar de subdesbordamiento y un estrechamiento trasero en sincronía con la curvatura del techo. Los dispositivos adicionales que se pueden acoplar a la barra de luz, particularmente los acoplados traseros, demostraron reducciones apreciables de resistencia de hasta el 2.5%. Un diseño final optimizado de la barra de luz produjo un aumento mínimo del 2.8% en la resistencia cuando se instaló en un vehículo sin marcar, lo que representa una mejora de tres veces en comparación con la generación actual de barras de luz. Este estudio avanza en el campo de la aerodinámica de las barras de luz al cuantificar con precisión los efectos de resistencia utilizando geometría altamente detallada y examina la importancia del posicionamiento óptimo, el ajuste del ángulo y los dispositivos adicionales acoplables en mayor profundidad que cualquier trabajo publicado existente.