Légellenállás
Az autóipari kerék gördülési ellenállása nagymértékben függ a gumiabroncs deformációjától és az érintkezési zónában lévő úttól. De akár 50-60 km / h sebességgel is, a légellenállási erő meghaladja a másikat, és a 70-100 km / h-nál nagyobb sebességgel meghaladja az összeset. Nem fogunk bele a képletbe, csak emlékezzünk arra, hogy ezeken a képletekben a sebesség négyszögletes, és ez azt jelenti, hogy például növekedés esetén a levegőellenállás erősségének kétszerese négyszeresére nő. Ugyanakkor a felszámoláshoz szükséges energiaköltségek nyolcszorosára nőnek!
Hogyan csökkenthető a légellenállás? Ha egy lap rétegelt lemezzel fut a szél felé, a mozgás irányába helyezve sokkal nehezebb, mint ugyanazon a lapon, hanem rajta. Következésképpen az egyik módja az autó homlokfelületének csökkentése. Sok nagysebességű szuperkocsi jóval alacsonyabb a hagyományos autóknál. Ez csak a munkaterület jele, hogy csökkentse az elülső területet. Ez az eljárás azonban bizonyos határok között végrehajtható, különben lehetetlen ilyen autót használni. Ennek és más okok miatt az áramvonalasítás az egyik legfontosabb probléma, amely a gépkocsi tervezésénél felmerül. Persze, az érintett nem csak a sebesség az autó és annak geometriai paraméterek a ellenállási erő. Például minél nagyobb a légáram sűrűsége, annál nagyobb az ellenállás. Ezzel szemben a levegő sűrűsége közvetlenül függ a tengerszint feletti hőmérsékletétől és tengerszint feletti magasságától. Amikor a levegő hőmérséklet növeli a sűrűséget (és ezért annak viszkozitását) növeljük, és a magas hegyi levegő vékonyabb, és sűrűsége kisebb, és így tovább. Sok ilyen árnyalat van.
De vissza az autó alakjához. Melyik elem rendelkezik a legjobb streamlissel? Egy csepp leeső víz lesz az aerodinamika szempontjából a leginkább elfogadható forma. Vagyis egy lekerekített homlokfelület és egy simább, kúpos hosszú hátra (a legjobb arány 6-szorosa a szélességnek). És most képzeljünk el egy ilyen formájú autót (meg kell jegyezni, hogy a kísérleti fejlesztés még mindig létezett). Természetesen a barátok ízlése és színe nem, de nem használhatja ezt az autót erre a célra. Ezért a tervezők kénytelenek kompromisszumot keresni az autó aerodinamikája és a használat kényelme között. A légellenállási együttható csökkentésére irányuló állandó kísérletek azt eredményezték, hogy néhány modern gépkocsiban Cx = 0,28-0,25. Nos, a nagysebességű rekord autók büszkélkedhetnek Cx = 0,2-0,15.
Nézzük meg a részleteket:
Forma ellenállása. Ez az aerodinamikai veszteségek legjelentősebb része - akár 60% -a. Gyakran nevezik nyomás ellenállásnak vagy húzásnak. Vezetés közben az autó a levegő áramlását rángatja, és leküzdeni a levegőmolekulák egymástól való elmozdulását. Ennek eredményeképpen megnövekedett nyomás zónája van. Ezután a levegő áramlik az autó felületén. A folyamat során a légtömegek megtörik a torzulások kialakulásával. A gépkocsi hátulján lévő légáramlás végső elakadása alacsony nyomású zónát eredményez. A nagy nyomás a kocsi elülső és alacsony mögött nagyon komoly ellentétet eredményez.
Most menjünk át az auto elemeken. A test elülső része. Empirikusan azt találták, hogy a legjobb aerodinamika miatt a test elülső részének alacsonynak, szélesnek és élesnek kell lennie - nem szabad összetörnie a levegőt az autó előtt, hanem fel kell vágnia. De előtte általában egy motor és egy radiátor van, amely jó fújást igényel, és néhány autógyártó a légterek elosztását a motortérben olyan komolyan vizsgálja, mint az autó általános aerodinamikája.
Szélvédő - egy nagyon világos példa az egyszerűsítésre, az ergonómia és a teljesítmény kompromisszumára. Az elégtelen dőlés szükségtelen ellenállást eredményez, és túlzott - növeli az üveg porlását és tömegét, a szürkület láthatósága élesen csökken, a szélvédőtörlő méretét növelni kell stb.
A tető. A tető konvexitásának növekedése az aerodinamikai húzás együtthatójának csökkenéséhez vezethet. De a konvexitás jelentős növekedése ellentétes lehet az autó általános kialakításával. Ezenkívül, ha a konvexitás növekedését egyidejűleg növeli a húzás területe, akkor a légellenállási erő növekszik. Másrészt, ha megpróbálja tartani az eredeti magassága a szélvédő és a hátsó ablak kell végrehajtani a tető, mert a láthatóság nem romlik. Ez az üveg költségének növekedéséhez vezet, a légellenállás erősségének csökkenése ebben az esetben nem annyira jelentős.
Az autó oldalfelületei nem befolyásolják jelentősen az aerodinamikát, annál kevésbé vannak egyenletlenségek (panelek, szemüvegek stb.), Annál jobb. Láthatja, hogy a már szinte minden autóban korábban jelen lévő árokban már nem használják. Vannak más konstruktív megoldások is, amelyek nem gyakorolnak ilyen nagy hatást az autó aerodinamikájára.
Az autó hátulja - ez talán a legfontosabb az aerodinamika szempontjából. Ez egyszerűen magyarázható. Hátulról a légáramlás leválik és turbulenciát képez. A hátsó része az autó szinte lehetetlen, hogy egy korszerűbb, így rajta formában munkát alaposabban. Az egyik fő paraméter - a hátsó szög az autó. És akkor kompromisszumokat kell keresnünk. Együtt dőlése hátoldalán a légellenállási tényező nagyban befolyásolja a kialakítása és alakja a hátsó pereme. Például, ha megnézi szinte minden modern autó tetején, láthatjuk, hogy a test szélesebb az első, mint a hátsó. Ez aerodinamika is.
Ironikus módon az autó alja is hatással van az aerodinamikára - ha az alul alatti áramlást nem késlelteti, akkor az ott fellépő alacsony nyomást az autót az útra nyomják. Ebből a szempontból, minél alacsonyabb a talajminőség, annál jobb, ha a sportkocsik esetében. Normál járművek esetén az alacsony talajterhelés elfogadhatatlan. Ezért a tervezők a közelmúltban próbálták simítani az autó alját, amennyire csak lehetséges, és zárjanak be olyan egyenetlen elemeket, mint a kipufogócsövek, a felfüggesztõ karok stb.
Ugyanakkor minden erőfeszítést a tervezők, hogy javítsa a aerodinamika, és így csökkenti az üzemanyag-fogyasztást, gyakran érvényteleníti a gépkocsi-tulajdonosok. Mindenféle „légy légycsapó”, „kengooryatniki”, „csillár” tetőcsomagtartó ott elveszett kupakok kerekek, nagy különbségek a panelek között, és a nyitott ablakon át egy jó sebesség jelentősen növeli az üzemanyag-fogyasztást, nem is beszélve a „áramvonalas test kit ”. Az illetékes szerv kit határozottan javulni fog aerodinamika, hanem, hogy ő volt az illetékes, sokáig tart a szélcsatornában, és hogy az egyes firmochki, szegecs készlet üvegszál és epoxy férhetnek hozzá egy ilyen drága és bonyolult eszközök?