一种车用智能尾翼

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一种车用智能尾翼
申请号	CN201611047339.2	申请日	2016-11-17	公开(公告)号	CN106741226A	公开(公告)日	2017-05-31
申请人	河北工程大学;			发明人	侯华; 赵志永; 崔国华;
摘要	本发明公开了一种车用智能尾翼，包括汽车本体、尾翼主翼、尾翼襟翼、车架、固定架、控制系统和尾翼端板，所述汽车本体后方安装有车架；所述车架上面安装有尾翼襟翼和尾翼主翼；所述尾翼襟翼和尾翼主翼上、下布置通过固定架与车架相连；所述尾翼襟翼由可活动的一号尾翼襟翼和二号尾翼襟翼组成；所述一号尾翼襟翼和二号尾翼襟翼侧面分别安装有一号微型步进电机和二号微型步进电机；所述尾翼端板安装在尾翼襟翼和尾翼主翼两端，尾翼襟翼与尾翼端板之间利用两个微型步进电机装配连接；所述控制系统安装在车架中部右侧。本发明的有益效果是，提高了汽车的下压力，有效提升了汽车的过弯稳定性。
权利要求	1.一种车用智能尾翼，包括汽车本体(11)、尾翼主翼(1)、尾翼襟翼(2)、车架(3)、固定架(4)、控制系统(5)和尾翼端板(6)，其特征在于：所述汽车本体(11)后方安装有车架(3)；所述车架(3)上面安装有尾翼襟翼(2)和尾翼主翼(1)；所述尾翼襟翼(2)和尾翼主翼(1)上、下布置通过固定架(4)与车架(3)相连；所述尾翼襟翼(2)由可活动的一号尾翼襟翼(7)和二号尾翼襟翼(8)组成；所述一号尾翼襟翼(7)和二号尾翼襟翼(8)侧面分别安装有一号微型步进电机(9)和二号微型步进电机(10)；所述尾翼端板(6)安装在尾翼襟翼(2)和尾翼主翼(1)两端，尾翼襟翼(2)与尾翼端板(6)之间利用两个微型步进电机装配连接；所述控制系统(5)安装在车架(3)中部右侧；所述控制系统(5)由传感器(51)、MCS-51单片机(52)、8713脉冲分配器(53)和功率驱动电路(54)组成。 2.根据权利要求1所述的车用智能尾翼，其特征在于：所述尾翼主翼(1)和尾翼襟翼(2)的上表面是近似平面，下表面是弧形。 3.根据权利要求1所述的车用智能尾翼，其特征在于：所述一号尾翼襟翼(7)和二号尾翼襟翼(8)外形相同，沿同一中心线安装。 4.根据权利要求1所述的车用智能尾翼，其特征在于：所述尾翼主翼(1)的攻角为5°- 15°，尾翼襟翼(2)静态和直线运动时攻角为16.8°，一号尾翼襟翼(7)和二号尾翼襟翼(8)过弯时攻角差为0°-13.5°。 5.根据权利要求1所述的车用智能尾翼，其特征在于：所述尾翼主翼(1)、尾翼襟翼(2)和尾翼端板(6)的材料均是3k的碳纤维。
说明书全文	一种车用智能尾翼技术领域 [0001] 本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车用智能尾翼。背景技术 [0002] 汽车在行驶过程中会产生向上的升力，汽车与地面的附着力降低，当汽车行驶时速较高时，这一现象更为突出。一辆车的动力性与操稳性再优越，没有足够的地面附着力，也只能原地打滑。 [0003] 在实际行驶过程中，特别是在高速过弯的情况下，汽车由于离心作用会有向弯道外侧发生侧倾的趋势，位于弯道内侧的轮胎受到的下压力降低，而弯道外侧的轮胎受到的下压力升高，汽车出现较大侧倾时容易导致汽车突破弯道外侧车轮的附着极限而发生滑移甚至侧翻的情况，危及车手的生命。所以提供一种提高车辆下压力，增大车辆地面附着力，显著提高车辆的过弯性能，防止车辆滑移、侧翻的装置，是本领域技术人员急迫研究解决的问题。发明内容 [0004] 针对以上问题，本发明提供一种车用智能尾翼，通过安装尾翼主翼和可活动的尾翼襟翼来提高车辆下压力，增大车辆地面附着力，显著提高车辆的过弯性能，防止车辆滑移、侧翻。 [0005] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案： [0006] 一种车用智能尾翼，包括汽车本体、尾翼主翼、尾翼襟翼、车架、固定架、控制系统和尾翼端板，所述汽车本体后方安装有车架；所述车架上面安装有尾翼襟翼和尾翼主翼；所述尾翼襟翼和尾翼主翼上、下布置通过固定架与车架相连；所述尾翼襟翼由可活动的一号尾翼襟翼和二号尾翼襟翼组成；所述一号尾翼襟翼和二号尾翼襟翼侧面分别安装有一号微型步进电机和二号微型步进电机；所述尾翼端板安装在尾翼襟翼和尾翼主翼两端，尾翼襟翼与尾翼端板之间利用两个微型步进电机装配连接；所述控制系统安装在车架中部右侧；所述控制系统由传感器、MCS-51单片机、8713脉冲分配器和功率驱动电路组成。 [0007] 所述尾翼主翼和尾翼襟翼的上表面是近似平面，下表面是弧形。 [0008] 所述一号尾翼襟翼和二号尾翼襟翼外形相同，沿同一中心线安装。 [0009] 所述尾翼主翼的攻角为5°-15°，尾翼襟翼静态和直线运动时攻角为16.8°，一号尾翼襟翼和二号尾翼襟翼过弯时攻角差为0°-13.5°。 [0010] 所述尾翼主翼、尾翼襟翼和尾翼端板的材料均是3k的碳纤维。 [0011] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于： [0012] 1、显著提高了车辆的下压力，从而提高了汽车的地面附着力，更好的提升了汽车的性能。 [0013] 2、有效提高了车辆的过弯稳定性，防止高速过弯时的滑移、侧翻，保护了车手的生命安全。 [0014] 3、结构简单，拆装方便，性能稳定可靠。附图说明 [0015] 图1是本发明所述一种车用智能尾翼的结构示意图； [0016] 图2是本发明所述尾翼襟翼和尾翼端板的结构示意图； [0017] 图3是本发明所述微型步进电机的安装示意图； [0018] 图4是本发明所述控制系统的控制原理图； [0019] 图5是本发明所述攻角与升力系数关系图。 [0020] 图中，1、尾翼主翼；2、尾翼襟翼；3、车架；4、固定架；5、控制系统；6、尾翼端板；7、一号尾翼襟翼；8、二号尾翼襟翼；9、一号微型步进电机；10、二号微型步进电机；11、汽车本体；51、传感器；52、MCS-51单片机；53、8713脉冲分配器；54、功率驱动电路。具体实施方式 [0021] 下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-5所示，一种车用智能尾翼，包括汽车本体11、尾翼主翼1、尾翼襟翼2、车架3、固定架4、控制系统5和尾翼端板6，所述汽车本体11后方安装有车架3；所述车架3上面安装有尾翼襟翼2和尾翼主翼1；所述尾翼襟翼2和尾翼主翼1上、下布置通过固定架4与车架3相连；所述尾翼襟翼2由可活动的一号尾翼襟翼7和二号尾翼襟翼8组成；所述一号尾翼襟翼7和二号尾翼襟翼8侧面分别安装有一号微型步进电机9和二号微型步进电机10；所述尾翼端板6安装在尾翼襟翼2和尾翼主翼1两端，尾翼襟翼2与尾翼端板6之间利用两个微型步进电机装配连接；所述控制系统5安装在车架3中部右侧；所述控制系统5由传感器51、MCS-51单片机52、8713脉冲分配器53和功率驱动电路54组成。 [0022] 所述尾翼主翼1和尾翼襟翼2的上表面是近似平面，下表面是弧形。 [0023] 所述一号尾翼襟翼7和二号尾翼襟翼8外形相同，沿同一中心线安装。 [0024] 所述尾翼主翼1的攻角为5°-15°，尾翼襟翼2静态和直线运动时攻角为16.8°，一号尾翼襟翼7和二号尾翼襟翼8过弯时攻角差为0°-13.5°。 [0025] 所述尾翼主翼1、尾翼襟翼2和尾翼端板6的材料均是3k的碳纤维。 [0026] 在本实施方案中，攻角在0°-30.3°时升力系数随着攻角增大而增大，在此范围内汽车下压力随着攻角增大而增大，但是当攻角过大时会增加汽车的行驶阻力，会影响汽车的行驶性能增加耗油量。综合考虑建议尾翼主翼1的攻角选取为5°-15°，尾翼襟翼2静态和直线运动时攻角选取为16.8°，一号尾翼襟翼7和二号尾翼襟翼8过弯时攻角差为0°-13.5°。 [0027] 当汽车行驶时尾翼主翼1和尾翼襟翼2通过弧形下表面收缩来流空气截面，尾翼主翼1和尾翼襟翼2下表面空气流速较快，压力较小，尾翼主翼1和尾翼襟翼2上表面空气流速较小，压力较大，由此产生空气动力差形成负升力，以此来增加车辆的下压力提升汽车的性能。 [0028] 当汽车向左转弯时，汽车由于离心作用会有向弯道右侧发生侧倾的趋势，位于弯道左侧的轮胎受到的下压力降低，而弯道右侧的轮胎受到的下压力增大，此时汽车左、右受到的下压力不均匀，容易导致汽车突破弯道外侧车轮的附着极限而发生滑移、侧翻的情况。安装本发明的车用智能尾翼后，在向左转弯时，传感器51将转向角度信号、车速信号发送至MCS-51单片机52，MCS-51单片机52发送与转向角度、车速相对应的方向电平、步进脉冲至 8713脉冲分配器53，再通过功率驱动电路54使微型步进电机做出相应行动。其中，方向电平使二号微型步进电机10不转动，使一号微型步进电机9逆时针转动，增大攻角，步进脉冲对应一号微型步进电机9的转动角度，车速越高转动角度越大，一号尾翼襟翼7攻角增大，二号尾翼襟翼8攻角不变，此时增加了左侧下压力，提高了汽车转弯时的稳定性。反之右转时亦然。 [0029] 上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。