Если ваш автомобиль не похож на торпеду или ракету, это еще не значит, что его аэродинамика настолько плоха. Если в ваших планах нет сверхскоростных заездов на скорости отрыва «Боинга» от взлетной волосы, даже при средних показателях коэффициента аэродинамического сопротивления можно достигать значительной экономии топлива. Практически все современные модели автомобилей проходят проверку в аэродинамической трубе с целью достижения определенного компромисса между удобным салоном автомобиля и минимальным сопротивлением воздушному потоку.
1. Когда важно учитывать специфику взаимодействия автомобиля с воздушным потоком.
Об аэродинамике начинают задумываться в случаях, когда приходится длительное время двигаться с относительно высокой скоростью. Особенно, если это ваша работа, и потери от сопротивления воздушных потоков особенно бьют по карману. Законы сопротивления воздуха одинаковы для мощной грузовой машины и простого легкового автомобиля.
2. Какие элементы автомобиля создают наибольшее сопротивление.
Психологически мы всегда проводим знак равенства между площадью поперечного сечения кузова автомобиля и степенью его совершенства в аэродинамике. На самом деле, картина значительно сложнее.
От чего же зависит сопротивление при движении автомобиля.
Практически все меры, применяемые для уменьшения сопротивления воздушным потокам, направлены на уменьшение турбулентности потоков воздуха. Рассекая воздушные потоки, кузов автомобиля отбрасывает большую часть воздуха передней частью, включая капот, решетку радиатора, фары, бампер, обвесы и спойлеры. При этом воздуху передается часть кинетической энергии, сообщается определенное направление и скорость движения. Но поверхность реальной машины практически никогда не бывает достаточно гладкой, чтобы воздух двигался по ней спокойно и гладко, поддерживая ламинарное течение. Самые маленькие щелочки, устранить которые просто невозможно в любой конструкции автомобиля, разбивают гладкое течение потока на десятки миниатюрных воздушных вихрей, не говоря уже о том, какие возмущения создают выступающие антенны, зеркала, разного рода декоративные элементы. Если спокойный ламинарный поток воздуха просто «прилипает» к поверхности кузова и создает небольшую силу трения, то в случае возникновения возмущений сила трения воздуха возрастает в разы. Потери из-за трения о воздух составляют примерно 10-15% общих потерь от воздушного сопротивления.
Основной вклад в сопротивление воздуха вносят:
1. Передняя кромка капота автомобиля, даже если она закруглена и внешне легко обтекаема для воздуха. Причиной является тот факт, что именно передняя кромка получает львиную долю уже насыщенного вихрями, заторможенного воздуха, отраженного от передней облицовки-решетки радиатора. Часть воздуха, преодолевая сопротивление сот охлаждения, тормозится, охлаждает радиатор и выбрасывается из подкапотного пространства через специальные воздуховоды. В отдельных конструкциях гоночных автомобилей радиаторы умышленно убрали из передней части, тем самым уменьшили коэффициент аэродинамического сопротивления на 10-15%.
2. Угловатые формы в местах соединения лобового стекла, крыши, задней части автомобиля. В большинстве современных конструкций автомобилей кузов автомобиля выполнен с плавными линиями, без резких поворотов и угловатых форм. В вершинах углов воздушный поток сориентирован таким образом, чтобы набегающий воздух падал на переднюю поверхность под минимально возможным углом. Кроме того, стараются избежать установки на передке машины элементов, способных отбрасывать воздух с поворотом потока на большой угол.
3. Открытые окна автомобиля. Приоткрыв окно во время движения, водитель создает дополнительные условия для перетекания и торможения потока воздуха непосредственно в салоне, тем самым увеличивая гидравлические потери примерно на 4 % . Аналогично, люк на крыше автомобиля, декоративные элементы на поворотных фонарях или фарах, воздухозаборники и радиаторы охлаждения воздуха, вынесенные на капот, увеличивают сопротивление на 3-5%.
4. Увеличенные в размерах колесные арки с огромным пространством под крыльями, колеса с силовыми и декоративными элементами, выступающими за габариты автомобиля. Стремление придать автомобилю брутальный и угрожающий вид, сделать его похожим на внедорожник или военный вездеход сводится к установке колес максимального размера, имеющих высокий профиль, увеличенный до максимума вылет диска и вездеходный рисунок протектора. Такие «декоры» ухудшают аэродинамику автомобиля и становятся источником повышенной опасности. При движении мощные вихревые потоки способны поднимать и забрасывать на встречную полосу движения довольно крупные камни и комья засохшей грязи.
29.09.2015
Отправить новый комментарий