Автомашины аэродинамик гэж юу вэ?

Домогт автомашины загваруудын түүхэн гэрэл зургуудыг үзэхэд бид өдөр ирэх тусам тээврийн хэрэгслийн их бие өнцөг багатай болж байгааг хэн бүхэн шууд анзаарах болно.

Энэ нь аэродинамиктай холбоотой юм. Энэ нөлөөний онцлог шинж чанар нь юу вэ, яагаад аэродинамикийн хуулиудыг харгалзан үзэх нь чухал вэ, мөн аль машинууд хялбаршуулсан коэффициенттэй, аль нь сайн байдаг талаар авч үзье.

Машины аэродинамик гэж юу вэ

Хэдий хачин сонсогдож байгаа ч машин зам дагуу хурдтай явах тусам газраас унах хандлагатай болно. Учир нь тээврийн хэрэгслийн мөргөлдөх агаарын урсгалыг автомашины их бие хоёр хэсэгт хуваадаг. Нэг нь ёроол ба замын гадаргуугийн хооронд, нөгөө нь дээвэр дээгүүр гарч, машины контурыг тойрон эргэлддэг.

Хэрэв та машины кузовыг хажуу талаас нь харвал нисэх онгоцны далавчийг алсаас санагдуулна. Нисэх онгоцны энэ элементийн онцлог нь гулзайлтын дээгүүр агаарын урсгал нь хэсгийн шулуун хэсгээс илүү замыг туулдаг. Үүнээс болоод вакуум буюу вакуум далавчин дээгүүр бий болдог. Өсөн нэмэгдэж буй хурдаар энэ хүч нь бие махбодийг илүү ихээр өргөдөг.

Үүнтэй ижил төстэй өргөх нөлөө нь машинд зориулагдсан байдаг. Дээд хэсэг нь капот, дээвэр, их биеийг тойрон урсдаг бол доод урсгал нь доод талыг нь тойрон урсдаг. Нэмэлт эсэргүүцлийг бий болгодог өөр нэг элемент бол босоо (радиаторын сараалж эсвэл салхины шил) -тэй ойролцоо биеийн хэсгүүд юм.

Тээврийн хурд нь өргөх нөлөөлөлд шууд нөлөөлдөг. Түүнчлэн, босоо самбар бүхий биеийн хэлбэр нь нэмэлт турбинг үүсгэдэг бөгөөд ингэснээр тээврийн хэрэгслийн зүтгүүрийг багасгадаг. Энэ шалтгааны улмаас өнцөг хэлбэртэй олон сонгодог автомашины эзэд тааруулахдаа их бие дээр спойлер болон бусад элементүүдийг бэхлэх шаардлагатай байдаг.

Яагаад хэрэгтэй юм бэ?

Агааржуулалтыг хийснээр агаар нь шаардлагагүй эргүүлэггүйгээр биеийн дагуу илүү хурдан явагддаг. Агаарын эсэргүүцэл нэмэгдэхэд тээврийн хэрэгсэл саад болоход хөдөлгүүр илүү их түлш зарцуулах болно. Энэ нь зөвхөн автомашины хэмнэлтэд нөлөөлөх төдийгүй утааны хоолойгоор дамжуулан хүрээлэн буй орчинд хичнээн хортой бодис ялгарах болно.

Сайжруулсан аэродинамик бүхий автомашины зураг төслийг боловсруулахдаа тэргүүлэгч автомашины үйлдвэрлэгчдийн инженерүүд дараахь үзүүлэлтийг тооцдог.

• Байгалийн зөв хөргөлтийг хүлээн авахын тулд хөдөлгүүрийн тасалгаанд хичнээн их агаар орох ёстой вэ;
• Биеийн аль хэсэгт цэвэр агаарыг автомашины салонд авах, мөн хаана хаяхыг;
• Машинд агаар чимээ багатай байхын тулд юу хийж болох вэ?
• Өргөх хүчийг тэнхлэг бүрт тээврийн хэрэгслийн биеийн хэлбэрийн онцлогт тохируулан хуваарилах ёстой.

Машины шинэ загварыг боловсруулахдаа эдгээр бүх хүчин зүйлийг харгалзан үздэг. Хэрэв өмнө нь биеийн элементүүд эрс өөрчлөгдөж болох байсан бол өнөөдөр эрдэмтэд фронтын өргөлтийн коэффициентийг өгдөг хамгийн тохиромжтой хэлбэрүүдийг аль хэдийн боловсруулсан болно. Энэ шалтгааны улмаас сүүлийн үеийн олон загварууд өмнөх үеийнхтэй харьцуулахад диффузор эсвэл жигүүрийн хэлбэрийн бага зэргийн өөрчлөлтөөр гаднаасаа ялгаатай байж болно.

Замын тогтвортой байдлаас гадна аэродинамик нь биеийн зарим хэсгийг бага бохирдуулахад хувь нэмэр оруулдаг. Тиймээс урд талын салхитай мөргөлдөхөд босоо байрлалтай гэрэл, бамбай, салхины шил хагарсан жижиг шавьжнаас хурдан бохирдох болно.

Лифтийн сөрөг нөлөөг бууруулахын тулд автомашин үйлдвэрлэгчид багасгахыг зорьж байна зөвшөөрөл зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээ хүртэл. Гэхдээ урд талын нөлөө нь машины тогтвортой байдалд нөлөөлдөг цорын ганц сөрөг хүч биш юм. Инженерүүд урд болон хажуугийн оновчлолын хооронд үргэлж "тэнцвэржүүлдэг". Бүс бүрт хамгийн тохиромжтой параметрийг хэрэгжүүлэх боломжгүй тул биеийн шинэ төрлийг үйлдвэрлэхдээ мэргэжилтнүүд тодорхой буулт хийдэг.

Аэродинамикийн үндсэн баримтууд

Энэ эсэргүүцэл хаанаас ирдэг вэ? Бүх зүйл маш энгийн. Манай гаригийн орчимд хийн нэгдлүүдээс бүрдсэн агаар мандал байдаг. Дунджаар агаар мандлын хатуу давхаргын нягтрал (газраас шувууны нүд хүртэлх зай) ойролцоогоор 1,2 кг / квадрат метр байна. Аливаа зүйл хөдөлгөөнд орохдоо агаарыг бүрдүүлдэг хийн молекулуудтай мөргөлддөг. Хурд их байх тусам эдгээр элементүүд объект руу илүү хүчтэй цохилт өгөх болно. Энэ шалтгааны улмаас дэлхийн агаар мандалд ороход сансрын хөлөг үрэлтийн хүчнээс хүчтэй халж эхэлдэг.

Шинэ загварын загвар зохион бүтээгчид даван туулахыг хичээж байгаа хамгийн эхний ажил бол таталтыг бууруулах явдал юм. Тээврийн хэрэгсэл 4 км / ц-ээс 60 км / ц хүртэл хурдалвал энэ үзүүлэлт 120 дахин нэмэгдэнэ. Энэ нь хэр ач холбогдолтой болохыг ойлгохын тулд жижиг жишээг авч үзье.

Тээврийн жин нь 2 мянган кг. Тээвэрлэлт 36 км / ц хүртэл хурдалдаг. Энэ тохиолдолд энэ хүчийг даван туулахад зөвхөн 600 ватт хүч зарцуулдаг. Бусад бүх зүйлийг overclock хийхэд зарцуулдаг. Гэхдээ аль хэдийн 108 км / цаг хурдтай байсан. Урд талын эсэргүүцлийг даван туулахад 16 кВт-ын хүчийг аль хэдийн ашиглаж байна. 250 км / цаг хурдтай явж байхдаа. машин нь татах хүчийг аль хэдийн 180 морины хүч зарцуулдаг. Хэрэв жолооч машинаа хурдасгах хүчнээс гадна 300 км / цаг хүртэл хурдлахыг хүсч байвал мотор урд талын агаарын урсгалыг даван туулахын тулд 310 морь зарцуулах шаардлагатай болно. Тиймээс спорт машинд ийм хүчирхэг хөдөлгүүр шаардлагатай байдаг.

Хамгийн оновчтой, гэхдээ нэгэн зэрэг тохь тухтай тээврийн хэрэгслийг хөгжүүлэхийн тулд инженерүүд Cx коэффициентийг тооцдог. Загварын тодорхойлолт дахь энэ параметр нь биеийн хамгийн тохиромжтой хэлбэрийн хувьд хамгийн чухал юм. Энэ газарт дусал ус хамгийн тохиромжтой хэмжээтэй байдаг. Түүнд энэ коэффициент 0,04 байна. Машины шинэ загварыг ийм анхны загвараар гаргахыг аль ч автомашин үйлдвэрлэгч зөвшөөрөхгүй, гэхдээ энэ загварт өмнө нь сонголтууд гарч байсан.

Салхины эсэргүүцлийг бууруулах хоёр арга байдаг.

1. Биеийн хэлбэрийг өөрчил, ингэснээр агаарын урсгал машиныг тойрон урсаж байх ёстой.
2. Машинаа нарийн болго.

Машин хөдөлж байх үед түүн дээр босоо хүч үйлчилнэ. Энэ нь доош даралтын нөлөөтэй байж болох бөгөөд энэ нь зүтгүүрт эерэг нөлөө үзүүлдэг. Хэрэв автомашины даралтыг нэмэгдүүлэхгүй бол үүссэн эргүүлэг нь тээврийн хэрэгслийг газраас тусгаарлах нөхцлийг бүрдүүлнэ (үйлдвэрлэгч бүр энэ нөлөөллийг аль болох арилгахыг хичээдэг).

Нөгөө талаас, машин хөдөлж байх үед гуравдахь хүч нь хажуугийн хүч дээр үйлчилдэг. Энэ хэсэг нь шууд жолоодох эсвэл эргэх үед салхинд гарах гэх мэт олон хувьсах хэмжигдэхүүнүүдэд нөлөөлдөг тул хяналтанд багатай байдаг. Энэ хүчин зүйлийн хүчийг урьдчилан таамаглах боломжгүй тул инженерүүд эрсдэлд орохгүй бөгөөд Cx харьцаагаар тодорхой буулт хийх боломжийг олгодог өргөнтэй тохиолдол үүсгэдэг.

Босоо, урд, хажуугийн хүчний параметрүүдийг харгалзан үзэх боломжийг тодорхойлохын тулд тэргүүлэх тээврийн хэрэгсэл үйлдвэрлэгчид аэродинамикийн туршилт хийдэг тусгай лаборатори байгуулж байна. Материаллаг боломжоос хамааран энэхүү лабораторид салхины хонгилыг багтааж болох бөгөөд ингэснээр агаарын урсгалын дор тээврийн хэрэгслийн ашиглалтын үр ашгийг шалгадаг.

Автомашины шинэ загвар үйлдвэрлэгчид бүтээгдэхүүнээ 0,18 коэффициентт хүргэхийг хичээдэг (өнөөдөр энэ бол хамгийн тохиромжтой), эсвэл хэтрүүлэхийг хичээдэг. Гэхдээ хоёрдугаарт хэн ч хараахан амжилтанд хүрч чадаагүй байна, яагаад гэвэл машин дээр ажилладаг бусад хүчийг арилгах боломжгүй юм.

Хавчих ба өргөх хүч

Тээвэрлэлтэд нөлөөлдөг өөр нэг ялгааг энд оруулав. Зарим тохиолдолд чирэх чадварыг багасгах боломжгүй байдаг. Үүний нэг жишээ бол F1 машинууд юм. Хэдийгээр тэдний бие төгс оновчтой боловч дугуй нь нээлттэй байна. Энэ бүс нь үйлдвэрлэгчдэд хамгийн их бэрхшээл учруулдаг. Ийм тээврийн хувьд Cx нь 1,0-аас 0,75 хооронд хэлбэлздэг.

Хэрэв энэ тохиолдолд арын эргүүлгийг арилгах боломжгүй бол урсгалыг замтай хамт зүтгүүрийг нэмэгдүүлэхэд ашиглаж болно. Үүний тулд их биеийг бий болгодог нэмэлт хэсгүүдийг их бие дээр суурилуулсан болно. Жишээлбэл, урд бамбай нь спорт машины хувьд туйлын чухал ач холбогдолтой газар дээрээс өргөхөөс хамгаалдаг хорлон сүйтгэгчээр тоноглогдсон байдаг. Үүнтэй ижил далавчийг машины арын хэсэгт бэхэлсэн.

Урд жигүүр нь урсгалыг машины доор биш харин биеийн дээд хэсэгт чиглүүлдэг. Үүнээс болоод тээврийн хэрэгслийн хамар үргэлж зам руу чиглэсэн байдаг. Доороос вакуум үүсч, машин зам дээр наалдаж байх шиг байна. Арын хорлон сүйтгэгч нь машины ард эргүүлэг үүсэхээс сэргийлдэг бөгөөд хэсэг нь тээврийн хэрэгслийн ард байгаа вакуум бүсэд сорогдож эхлэхээс өмнө урсгалыг эвддэг.

Жижиг элементүүд нь чирэх чадварыг бууруулахад нөлөөлдөг. Жишээлбэл, бараг бүх орчин үеийн автомашины бүрээсний ирмэг нь арчигчны ирийг хамардаг. Машины урд тал ихэнх урсгалтай тулгардаг тул агаарын сорогч гэх мэт жижиг элементүүдэд хүртэл анхаарал хандуулдаг.

Спортын биеийн иж бүрдлийг суурилуулахдаа нэмэлт хүчдэл нь автомашиныг зам дээр илүү итгэлтэй болгодог гэдгийг харгалзан үзэх шаардлагатай боловч чиглэлтэй урсгал нь татах чадварыг нэмэгдүүлдэг. Ийм учраас ийм тээврийн оргил хурд нь аэродинамик элементгүйгээр харьцангуй бага байх болно. Өөр нэг сөрөг үр дагавар нь машин илүү их ууртай болдог. Мэдээжийн хэрэг, биеийн тамирын иж бүрдлийн үр нөлөө цагт 120 км хурдаар мэдрэгдэх тул ихэнх тохиолдолд нийтийн эзэмшлийн замд иймэрхүү нарийн ширийн зүйлс гардаг.

Муу татах загварууд:

Sh 0,7 - Caterham 7

Cx 0,6 - УАЗ (469, Анчин)

Сх 0,58 - Jeep Wrangler (TJ)

Cx 0,57 - Хаммер (H2)

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

Жин 0,54-Mercedes-Benz (G-class)

Cx 0,53 - VAZ 2121

Сайн аэродинамик татах чадвартай загварууд:

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 загвар S

Cx 0,24 - Tesla (Загвар X)

Cx 0,24 - Hyundai Sonata

Cx 0,24 - Toyota Prius

Cx 0,24 - Mercedes-Benz C ангилал

Cx 0,25 - Audi A2

Cx 0,25 - Альфа Ромео (Жулиа)

Cx 0,25 - Peugeot 508

Cx 0,25 - Honda Insight

Cx 0,26 - BMW (E3 -ийн арын 90 цуврал)

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

Нэмж дурдахад автомашины аэродинамикийн талаархи богино хэмжээний видеог үзээрэй.

Машины аэродинамик, энэ юу вэ? Аэродинамикийг хэрхэн сайжруулах вэ? Машинаас онгоц яаж хийхгүй байх вэ?