Naon ari aerodinamika mobil?

Ningali foto-foto sajarah modél mobil legendaris, saha waé bakal langsung perhatoskeun yén nalika urang langkung caket kana jaman ayeuna, awak kendaraan janten kirang sudut.

Ieu kusabab aerodinamika. Marilah urang perhatoskeun naon kaistimewaan pangaruh ieu, naha penting pikeun diperhatoskeun hukum-hukum aerodinamika, ogé mobil mana anu ngagaduhan koefisien streamlining anu goréng, anu mana anu saé.

Naon aerodinamika mobil

Sakedikna kadéngéna, langkung gancang mobilna ngalir sapanjang jalan, langkung seueur bakal turun tina bumi. Alesanna nyaéta aliran hawa anu tumpak kandaraan dipotong janten dua bagian ku awak mobil. Hiji jalan antara handapeun sareng permukaan jalan, sareng anu sanésna ngalir kana hateup, sareng ngurilingan kontur mesin.

Upami anjeun ningali awak mobil tina sisi, maka sacara visual éta jarak jauh bakal mirip sareng jangjang kapal terbang. Kaanehan unsur pesawat ieu nyaéta aliran hawa dina tikungan ngalangkungan langkung jalur tibatan handapeun bagéan lempeng bagian. Kusabab ieu, vakum, atanapi vakum, didamel di luhur jangjangna. Kalayan ningkatna kagancangan, gaya ieu angkat awak langkung.

Pangaruh angkat anu sami diciptakeun pikeun mobil. Hulu ngalir di sakuriling bonet, hateup sareng kalapa, sedengkeun hilir ngalir di sakitar handapeunna. Élemén sanés anu nyiptakeun résistansi tambihan nyaéta bagian awak caket kana vertikal (radiator grille atanapi kaca depan).

Laju ngangkut langsung mangaruhan épék angkat. Sumawona, bentuk awak ku panel nangtung ngajantenkeun gejolak tambahan, anu ngirangan daya tarik kandaraan. Kusabab kitu, anu ngagaduhan seueur mobil klasik anu bentukna sudut, nalika nyetél, kedahna masangkeun spoiler sareng unsur-unsur sanés kana awak anu ngamungkinkeun ningkatkeun downforce mobil.

Naha kunaon diperyogikeun

Streamlining ngamungkinkeun hawa ngumbara langkung gancang sapanjang awak tanpa vortéks anu teu perlu. Nalika kendaraan dihambat ku ningkatna résistansi hawa, mesinna bakal ngonsumsi langkung seueur suluh, saolah-olah wahana mawa beban tambahan. Ieu bakal mangaruhan henteu ngan ukur ékonomi mobil, tapi ogé sabaraha zat bahaya anu bakal dileupaskeun ngalangkungan pipa knalpot ka lingkungan.

Ngarancang mobil kalayan ningkat aerodinamika, insinyur ti pabrik mobil ngarah ngitung indikator ieu:

• Sakumaha seueur udara anu kedah lebet kana kompartemen mesin supados mesin nampi panyamanan alami anu pas;
• Di bagéan awak mana anu hawa seger bakal dibawa pikeun bagian jero mobil, ogé dimana éta bakal dileupaskeun;
• Naon anu tiasa dilakukeun pikeun nyiarkeun hawa kirang dina mobil;
• Gaya angkat kedah disalabarkeun ka unggal poros saluyu sareng karakteristik bentuk awak kendaraan.

Sadaya faktor ieu diperhatoskeun nalika ngembangkeun modél mesin énggal. Sareng upami sateuacanna unsur-unsur awak tiasa robih sacara dramatis, ayeuna para ilmuwan parantos ngembangkeun bentuk anu paling idéal anu nyayogikeun koefisien angkat angkat payun. Kusabab kitu, seueur modél generasi pang anyarna sacara éksternal tiasa béda-béda ku ukur parobahan minor dina bentuk diffusers atanapi jangjang dibandingkeun sareng generasi sateuacanna.

Salian ti stabilitas jalan, aerodinamika tiasa nyumbang kana kirang kontaminasi bagian awak tertentu. Janten, dina tabrakan sareng angin hareup, lampu anu ayana sacara vertikal, bemper sareng kaca depan bakal langkung gancang kotor tina serangga alit anu ditabrak.

Pikeun ngirangan pangaruh négatip tina angkat, produsen mobil narékahan pikeun ngirangan clearance dugi ka nilai maksimum anu diijinkeun. Nanging, pangaruh payun henteu ngan ukur kakuatan négatip anu mangaruhan stabilitas mesin. Insinyur sok "nyaimbangkeun" antara frontal sareng lateral streamlining. Mustahil pikeun ngahontal parameter idéal dina unggal zona, janten nalika ngadamel jinis awak énggal, spesialis teras-terasan ngadamel kompromi.

Fakta dasar aerodinamika

Ti mana résistansi ieu asalna? Sadayana saderhana pisan. Di sakitar planet urang aya suasana anu diwangun ku senyawa gas. Rata-rata, kapadetan lapisan padet suasana (rohangan tina taneuh dugi ka pandangan panon-manuk) sakitar 1,2 kg / méter pasagi. Nalika hiji obyék gerak, tabrakan sareng molekul gas anu ngawangun hawa. Laju beuki luhur, beuki kakuatan unsur ieu bakal pencét obyék. Kusabab kitu, nalika asup ka atmosfir bumi, pesawat ruang angkasa mimiti panas pisan ku kakuatan gesekan.

Tugas anu pangpayunna anu diciptakeun ku pangembang desain modél anyar nyaéta kumaha cara ngirangan sered. Parameter ieu ningkat ku 4 kali upami kendaraan ngagancangkeun dina kisaran 60 km / jam dugi ka 120 km / jam. Pikeun ngartos kumaha pentingna ieu, pertimbangkeun conto leutik.

Beurat angkutanna 2 rébu kg. Angkutan ngagancangkeun janten 36 km / jam. Dina hal ieu, ngan ukur 600 watt kakuatan anu dikaluarkeun pikeun nungkulan kakuatan ieu. Sadayana anu sanésna diséépkeun dina overclocking. Tapi parantos aya dina kecepatan 108 km / jam. 16 kW kakuatan parantos dianggo pikeun nungkulan résistansi frontal. Nalika nyetir kalayan kecepatan 250 km / jam. mobilna parantos nyéépkeun 180 kakuatan kuda pikeun kakuatan tarik. Upami supir hoyong nyepetkeun deui mobilna, dugi ka 300 kilométer / jam, salian ti kakuatan pikeun naékkeun langkung gancang, motorna kedah nyéépkeun 310 kuda kanggo ngatasi aliran hawa payun. Éta sababna mobil olahraga peryogi powertrain anu kuat.

Pikeun ngembangkeun anu paling streamline, tapi dina waktos anu sareng cukup nyaman angkutan, insinyur ngitung koefisien Cx. Parameter ieu dina ngajelaskeun modél pangpentingna dina hal bentuk awak idéal. Serelek cai ngagaduhan ukuran anu ideal di daérah ieu. Anjeunna ngagaduhan koefisien ieu 0,04. Teu aya tukang mobil anu satuju kana desain aslina pikeun modél mobil anyar na, sanaos aya pilihan dina desain ieu sateuacanna.

Aya dua cara pikeun ngirangan résistansi angin:

1. Ngarobih bentuk awak sahingga aliran hawa ngalir di sakuliling mobil sabisa-bisa;
2. Jantenkeun mobil sempit.

Nalika mesinna ngalih, gaya nangtung nangtung di dinya. Éta tiasa gaduh pangaruh tekanan-handap, anu ngagaduhan pangaruh positip kana daya tarik. Upami tekanan kana mobil henteu ningkat, pusaran anu dihasilkeun bakal mastikeun pamisahan kendaraan tina taneuh (unggal pabrik nyobian ngaleungitkeun épék ieu saloba mungkin).

Di sisi anu sanésna, nalika mobil ngalir, kakuatan katilu ngalaksanakeunana - gaya gurat. Daérah ieu bahkan kirang dikendali sabab kapangaruhan ku seueur jumlah variabel, sapertos angin salib nalika nyetir lempeng payun atanapi ngajuru. Kakuatan faktor ieu teu mungkin pikeun diprediksi, janten insinyur henteu risiko éta sareng nyiptakeun kasus kalayan lébar anu ngamungkinkeun kompromi anu tangtu dina babandingan Cx dilakukeun.

Pikeun nangtoskeun dugi ka mana paraméterna gaya vertikal, frontal sareng gurat tiasa dipertimbangkeun, pabrik kandaraan ngarah nyetél laboratorium khusus anu ngalaksanakeun tes aerodinamika. Gumantung kana kamungkinan matérial, laboratorium ieu tiasa kalebet torowongan angin, dimana épisiénsi streamlining angkutan dipariksa dina aliran hawa anu ageung.

Idéalna, pabrik modél mobil anyar narékahan pikeun mawa produkna kana koefisien 0,18 (dinten ieu mangrupikeun cita cita), atanapi ngaleuwihanana. Tapi teu saurang ogé anu parantos hasil dina kadua, sabab mustahil ngaleungitkeun kakuatan sanés anu damel dina mesin.

Clamping jeung gaya angkat

Ieu aya nuansa anu mangaruhan penanganan angkutan. Dina sababaraha kasus, sered henteu tiasa diminimalkeun. Conto ieu nyaéta mobil F1. Sanaos awakna sampurna dilancarkeun, kabayangna kabuka. Zona ieu paling seueur masalah pikeun produser. Pikeun transportasi sapertos kitu, Cx aya dina kisaran 1,0 dugi 0,75.

Upami pusaran tukang teu tiasa dileungitkeun dina kasus ieu, maka aliranna tiasa dianggo pikeun ningkatkeun daya tarik kalayan lagu na. Pikeun ieu, bagian-bagian tambahan dipasang dina awak anu nyiptakeun downforce. Salaku conto, bemper payun dilengkepan spoiler anu nyegah tina angkat tina taneuh, anu penting pisan pikeun mobil olahraga. Jangjang anu sami napel na tukang mobil.

Jangjang payun ngarahkeun aliran sanés handapeun mobil, tapi dina bagian luhur awak. Kusabab ieu, irung kendaraan sok diarahkeun ka jalan. Vakum ngabentuk ti handap, sareng mobil siga anu nempel kana lagu. Spoiler tukang ngahalangan pembentukan vortex di tukangeun mobil - bagianna ngarecah aliran sateuacan mimiti diseuseup kana zona vakum di tukangeun kendaraan.

Unsur leutik ogé mangaruhan kana réduksi sered. Salaku conto, ujung tiung ampir sadaya mobil modéren nutupan wilah wiper. Kusabab di hareup mobil paling sadaya pendaptaran anu datang, perhatian diperhatoskeun bahkan ka elemen-elemen leutik sapertos deflektor asupan udara.

Nalika masang kit awak olah raga, anjeun kedah tumut-tumut yén downforce tambahan ngajantenkeun mobil langkung percaya diri di jalan, tapi dina waktos anu sami aliran arah ningkatkeun tarik. Kusabab ieu, laju puncak angkutan sapertos kitu bakal langkung handap tibatan tanpa unsur aerodinamika. Pangaruh négatip anu sanés nyaéta mobil janten langkung pikaresepeun. Leres, pangaruh tina kit awak olahraga bakal karaos kalayan kecepatan 120 kilométer per jam, janten dina kaseueuran kaayaan di jalan umum rinci sapertos kitu.

Modél sered goréng:

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)

Beurat 0,54 - Mercedes-Benz (G-class)

Cx 0,53 - VAZ 2121

Model sareng sered aerodinamika anu saé:

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 di tukang 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

Salaku tambahan, nonton video pondok ngeunaan aerodinamika mobil:

Aerodinamika mobil, naon éta? Kumaha carana ningkatkeun aerodinamika? Kumaha TEU ngadamel pesawat tina mobil?