Apa aerodinamika mobil?

Nggolek foto-foto sejarah model mobil legendaris, sapa wae bakal langsung ngerti manawa nalika nyedhaki dina iki, awak kendaraan dadi kurang sithik.

Iki amarga aerodinamika. Ayo dirembug apa keanehan efek iki, kenapa penting dipertimbangkan undang-undang aerodinamika, uga mobil sing duwe koefisien streamlining sing apik, lan sing endi sing apik.

Apa aerodinamika mobil?

Ora kepenak swarane, yen mobil luwih cepet ing sadawane dalan, bakal cenderung mudhun saka lemah. Alasane yaiku aliran udara sing nabrak kendharaan dipotong dadi loro dadi awak mobil. Siji ngliwati sisih ngisor lan permukaan dalan, lan sing liyane mbukak ing atap, lan ngubengi kontur mesin.

Yen sampeyan ndeleng awak mobil saka sisih, kanthi visual jarak adoh mirip swiwi pesawat. Keanehan unsur pesawat iki yaiku aliran udara liwat tikungan liwat jalur sing luwih akeh tinimbang ing sisih sisih sing lurus. Amarga iki, vakum, utawa vakum, digawe liwat swiwi. Kanthi nambah kacepetan, pasukan iki ngangkat awak luwih akeh.

Efek angkat sing padha digawe kanggo mobil. Hulu mili ngubengi bonet, atap lan trunk, dene hilir mili mung ngisor. Elemen liyane sing nggawe resistensi tambahan yaiku bagean awak sing cedhak vertikal (gril radiator utawa kaca ngarep).

Kacepetan transportasi langsung mengaruhi efek angkat. Kajaba iku, bentuk awak kanthi panel vertikal nggawe turbulensi tambahan, sing nyuda daya tarik kendaraan. Amarga iku, pamilik akeh mobil klasik kanthi bentuk sudhut, nalika nyetel, kudu nempelake spoiler lan elemen liyane ing awak sing bisa nambah mobil.

Napa perlu

Streamlining ngidini hawa bisa mlaku luwih cepet ing awak tanpa pusaran sing ora perlu. Nalika kendharaan bisa ngganggu resistensi udhara sing tambah, mesin bakal akeh bahan bakar, kaya yen kendaraan nggawa beban tambahan. Iki ora bakal mengaruhi ekonomi mobil, nanging uga akeh zat sing mbebayani bakal diluncurake liwat pipa knalpot menyang lingkungan.

Desain mobil kanthi aerodinamika sing luwih apik, insinyur saka pabrikan mobil utama ngitung indikator ing ngisor iki:

• Sepira jumlah udara sing kudu mlebu ing kompartemen mesin supaya mesin bisa nampa pendinginan alami sing pas;
• Ing bagean awak endi, hawa seger bakal digawa menyang interior mobil, uga ing endi sing bakal dibuwang;
• Apa sing bisa ditindakake supaya udhara kurang rame ing mobil;
• Angkat angkat kudu disebarake menyang saben poros sing cocog karo karakteristik bentuk awak kendaraan.

Kabeh faktor kasebut dianggep nalika nggawe model mesin anyar. Lan yen sadurunge unsur awak bisa owah kanthi dramatis, saiki para ilmuwan wis nggawe formulir sing paling ideal sing nyedhiyakake koefisien angkat frontal. Amarga alasan iki, akeh model generasi paling anyar sing beda-beda njaba mung kanthi owah-owahan suntingan ing bentuk diffuser utawa swiwi dibandhingake karo generasi sadurunge.

Saliyane stabilitas dalan, aerodinamika bisa nyumbang kurang kontaminasi bagean awak tartamtu. Dadi, nalika tabrakan karo angin ing ngarep, lampu sing ana ing vertikal, bumper lan kaca depan bakal dadi luwih cepet dadi reged saka serangga cilik sing rusak.

Kanggo nyuda efek negatif saka angkat, para produsen mobil kepengin nyuda reresik menyang angka sing diidini maksimum. Nanging, efek ing ngarep ora mung gaya negatif sing mengaruhi stabilitas mesin. Insinyur mesthi "ngimbangi" ing antarane streamlining frontal lan lateral. Ora bisa nggayuh paramèter sing ideal ing saben zona, mula nalika nggawe jinis awak anyar, para spesialis mesthi kompromi tartamtu.

Kasunyatan dhasar aerodinamis

Saka endi resistensi iki? Kabeh gampang banget. Ing saindenging planet kita, ana swasana sing kasusun saka senyawa gas. Rata-rata, kerapatan lapisan padhange atmosfer (papan saka lemah nganti tampilan mata-manuk) udakara 1,2 kg / meter persegi. Nalika obyek obah, tabrakan karo molekul gas sing nggawe udhara. Kacepetan sing luwih dhuwur, luwih akeh kekuwatan unsur iki kanggo obyek kasebut. Amarga alasan iki, nalika mlebu ing atmosfer bumi, pesawat ruang angkasa kasebut mula panas banget saka gaya gesekan.

Tugas pertama sing pengin ditindakake pangembang desain model anyar yaiku cara nyuda drag. Parameter iki kaping papat yen kendaraan nyepetake kisaran 4 km / jam nganti 60 km / jam. Kanggo ngerti sepira pinunjul iki, coba conto conto cilik.

Bobot transportasi 2 ewu kg. Transportasi nyepetake dadi 36 km / jam. Ing kasus iki, mung 600 watt daya sing digunakake kanggo ngatasi kekuwatan iki. Kabeh liyane digunakake ing overclocking. Nanging wis kanthi kecepatan 108 km / jam. 16 kW daya wis digunakake kanggo ngatasi resistensi frontal. Nalika nyopir kanthi kecepatan 250 km / jam. mobil wis nggunakake 180 daya kuda kanthi daya seret. Yen sopir pengin nyepetake mobil luwih akeh maneh, nganti 300 kilometer per jam, saliyane tenaga kanggo nambah kecepatan, mesin kudu nggunakake 310 jaran kanggo ngatasi aliran udara ngarep. Makane mobil olahraga mbutuhake powertrain sing kuat.

Kanggo ngembangake transportasi sing paling ramping, nanging ing wektu sing padha transportasi sing cukup nyaman, insinyur ngitung koefisien Cx. Parameter iki ing deskripsi model paling penting ing babagan bentuk awak sing ideal. Setetes banyu duwe ukuran ideal ing wilayah iki. Dheweke duwe koefisien iki 0,04. Ora ana pabrikan sing setuju karo desain asli kanggo model mobil anyar, sanajan sadurunge wis ana opsi ing desain iki.

Ana rong cara kanggo nyuda resistensi angin:

1. Owahi wujud awak supaya aliran udara bisa mili ngubengi mobil sabisa-bisa;
2. Gawe mobil sempit.

Nalika mesin kasebut obah, pasukan vertikal tumindak ing kana. Bisa nyebabake efek tekanan mudhun, sing duweni pengaruh positif marang daya tarik. Yen sampeyan ora nambah tekanan ing mobil, pusaran sing diasilake bakal njamin pamisahan kendaraan saka lemah (saben pabrike nyoba ngilangi efek iki).

Saliyane, nalika mobil isih obah, kekuwatan nomer telu tumindak - kekuwatan tambahan. Wilayah iki malah kurang bisa dikontrol amarga kena pengaruh karo jumlah variabel, kayata crosswind nalika nyopir terus utawa sudhut. Kekuwatan faktor iki ora bisa diprediksi, mula para insinyur ora menehi risiko lan nggawe kasus kanthi jembar sing ngidini kompromi tartamtu ing rasio Cx bisa digawe.

Kanggo nemtokake ukuran paramèter vertikal, frontal lan lateral bisa dianggep, pabrikan kendaraan utama nggawe laboratorium khusus sing nganakake tes aerodinamika. Gumantung saka kemungkinan material, laboratorium iki bisa uga kalebu trowongan angin, sing efisiensi streamlining transportasi dipriksa ing sangisore aliran udara sing gedhe.

Becike, pabrikan model mobil anyar ngupayakake nggawa produke menyang koefisien 0,18 (dina iki paling cocog), utawa ngluwihi. Nanging ora ana sing sukses ing kaloro, amarga ora bisa ngilangi kekuwatan liyane sing tumindak ing mesin kasebut.

Clamping lan ngangkat gaya

Iki minangka nuansa liyane sing mengaruhi penanganan transportasi. Ing sawetara kasus, seret ora bisa minimal. Tuladhane yaiku mobil F1. Sanajan awake wis lancar, rodhane mbukak. Zona iki paling akeh masalah kanggo para produsen. Kanggo transportasi kaya ngono, Cx ana ing kisaran 1,0 nganti 0,75.

Yen pusaran mburi ora bisa diilangi ing kasus iki, mula aliran kasebut bisa digunakake kanggo nambah daya tarik karo trek kasebut. Kanggo iki, bagean tambahan dipasang ing awak sing nyebabake downforce. Contone, bumper ngarep dilengkapi spoiler sing ngalangi supaya ora munggah saka lemah, sing penting banget kanggo mobil olahraga. Suwiwine sing padha dipasang ing sisih mburi mobil.

Suwiwi ngarep ngarahake aliran ora ing sangisore mobil, nanging ing sisih ndhuwur awak. Amarga iku, irunge kendaraan mesthi diarahake menyang dalan. Vakum dibentuk ing ngisor iki, lan mobil katon tetep ing trek. Spoiler mburi ngalangi pembentukan pusaran ing mburine mobil - bagean kasebut ngilangi aliran sadurunge wiwit nyedhot menyang zona vakum ing sangisore kendaraan.

Unsur cilik uga mengaruhi nyuda seret. Contone, ujung tutup meh kabeh mobil modern nutupi glathi wiper. Amarga ing sisih ngarep mobil paling akeh kedadeyan lalu lintas sing bakal teka, manungsa waé malah diwatesi kanggo elemen cilik kayata deflektor asupan udara.

Nalika nginstal kit awak olahraga, sampeyan kudu ngerteni manawa downforce tambahan ndadekake mobil luwih manteb ing dalan, nanging ing wektu sing padha aliran arah nambah seret. Amarga iku, kecepatan puncak transportasi kasebut bakal luwih murah tinimbang tanpa unsur aerodinamika. Efek negatif liyane yaiku mobil dadi luwih rame. Sejatine, efek saka kit awak olahraga bakal dirasakake kanthi kecepatan 120 kilometer per jam, mula ing kahanan biasane ing dalan umum rincian kasebut.

Model seret sing kurang apik:

Sh 0,7 - Caterham 7

Cx 0,6 - UAZ (469, Hunter)

Cx 0,58 - Jeep Wrangler (TJ)

Cx 0,57 - Hummer (H2)

Cx 0,56 - VAZ "klasik" (01, 03, 05, 06, 07)

Сх 0,54 - Mercedes-Benz (kelas G)

Cx 0,53 - VAZ 2121

Model kanthi seret aerodinamika sing apik:

Sh 0,18 - VW XL1

Cx 0,19 - GM EV1

Cx 0,21 - Tesla (Model3)

Cx 0,23 - Audi A4

Cx 0,23 - Mercedes-Benz CLA

Cx 0,23 - Mercedes-Benz (S 300h)

Cx 0,24 - Tesla Model S

Cx 0,24 - Tesla (Model X)

Cx 0,24 - Hyundai Sonata

Cx 0,24 - Toyota Prius

Cx 0,24 - kelas Mercedes-Benz C

Cx 0,25 - Audi A2

Cx 0,25 - Alfa Romeo (Giulia)

Cx 0,25 - Peugeot 508

Cx 0,25 - Honda Insight

Cx 0,26 - BMW (3-seri ing mburi E90)

Cx 0,26 - BMW i8

Cx 0,26 - Mercedes-Benz (B)

Cx 0,26 - Mercedes-Benz (E-Class)

Cx 0,26 - Jaguar XE

Cx 0,26 - Nissan GT-R

Cx 0,26 - Infiniti Q50

Kajaba iku, nonton video cendhak babagan aerodinamika mobil:

Aerodinamika mobil, ana apa? Kepiye cara ngapikake aerodinamika? Kepiye ora nggawe pesawat saka mobil?