Унаанын аэродинамикасы деген эмне?

Легендарлуу автоунаа моделдеринин тарыхый сүрөттөрүнө көз чаптырсак, кимдир бирөө заманыбыз жакындаган сайын, унаанын корпусу барган сайын бурчтанып баратканын байкайт.

Бул аэродинамикага байланыштуу. Келгиле, бул эффектин өзгөчөлүгү эмнеде, аэродинамикалык мыйзамдарды эске алуу эмне үчүн маанилүү экендигин, ошондой эле кайсы автоунаалардын тартипке келтирүү коэффициенти начар экендигин, кайсынысы жакшы экендигин карап көрөлү.

Унаанын аэродинамикасы деген эмне

Канчалык таң калыштуу угулбасын, унаа жолдо канчалык ылдамыраак жылса, ошончолук ал жерден чыгып кетүүгө жакын болот. Себеби, унаа кагышкан аба агымын автоунаа кузову эки бөлүккө бөлөт. Бири ылдый менен жолдун бетинин ортосунда, экинчиси чатырдан өтүп, станоктун контурун айланып өтөт.

Эгерде сиз автоунаанын кузовун капталынан карасаңыз, анда ал көзгө көрүнгөндө учактын канатын элестетет. Учактын бул элементинин өзгөчөлүгү ийилген жердин үстүндөгү аба агымы тетиктин түз бөлүгүнө караганда көбүрөөк жолду өтөт. Ушундан улам канаттын үстүнөн боштук же вакуум пайда болот. Ылдамдыгы жогорулаган сайын, бул күч денени көбүрөөк көтөрөт.

Ушундай эле көтөрүү эффектиси унаа үчүн жаратылган. Жогорку агым капоттун, чатырдын жана сөңгөктүн айланасында агат, ал эми төмөнкү агым төмөн жагында гана агат. Кошумча каршылык жаратуучу дагы бир элемент - бул тигинен тигилген корпустун бөлүктөрү (радиатордун тору же алдыңкы айнек).

Транспорттун ылдамдыгы көтөрүү эффектине түздөн-түз таасир этет. Анын үстүнө корпустун вертикалдык панелдери кошумча турбуленттүүлүктү жаратат, бул унаанын тартылышын азайтат. Ушул себептен, бурчтуу формага ээ көптөгөн классикалык автоунаалардын ээлери тюнингде кузовго спойлер жана башка элементтерди жабыштырып, унаанын күчүн көбөйтүүгө мүмкүнчүлүк беришет.

Эмне үчүн муну

Агымдуулук абанын денедеги тезирээк бурулушсуз тез жүрүүсүн шарттайт. Автоунаага аба каршылыгынын жогорулашына тоскоол болгондо, кыймылдаткыч кошумча жүк алып бараткандай, күйүүчү май көбүрөөк сарпталат. Бул унаанын үнөмдүүлүгүнө гана эмес, айлана-чөйрөгө кан түтүгү аркылуу канчалык зыяндуу заттардын бөлүнүп чыгышына таасирин тийгизет.

Аэродинамикасы жакшыртылган автоунааларды долбоорлоо менен, алдыңкы унаа өндүрүүчүлөрдүн инженерлери төмөнкү көрсөткүчтөрдү эсептешет:

• Мотор туура табигый муздатуу үчүн кыймылдаткыч бөлүгүнө канча аба кириши керек;
• Унаанын салону үчүн дененин кайсы бөлүктөрүнө таза аба кабыл алынат, ошондой эле ал кайсы жерге чыгарылат;
• Машинада абаны аз ызы-чуу кылуу үчүн эмне кылса болот;
• Көтөрүү күчү ар бир окко автомобилдин корпусунун формасынын өзгөчөлүктөрүнө ылайык бөлүштүрүлүшү керек.

Булардын бардыгы машиналардын жаңы моделдерин иштеп чыгууда эске алынат. Эгерде буга чейин дене элементтери кескин өзгөрүп кетсе, бүгүнкү күндө илимпоздор фронталдык көтөрүүнүн төмөндөтүлгөн коэффициентин камсыз кылган эң идеалдуу формаларын иштеп чыгышкан. Ушул себептен улам, акыркы муундагы көптөгөн моделдер диффузордун же канаттын формасын мурунку муунга салыштырмалуу анча-мынча өзгөрүүлөр менен гана айырмаланышы мүмкүн.

Жолдун туруктуулугунан тышкары, аэродинамика дененин айрым бөлүктөрүнүн аз булгануусуна шарт түзүшү мүмкүн. Ошентип, фронталдык шамал менен кагылышканда, тигинен жайгашкан фаралар, бампер жана алдыңкы айнек талкаланган майда курт-кумурскалардан тезирээк кирдеп калат.

Лифттин терс таасирин азайтуу үчүн, автоунаа өндүрүүчүлөр азайтууну максат кылышууда тазалоо максималдуу жол берилген мааниге чейин. Бирок, фронталдык эффект машинанын туруктуулугуна таасир этүүчү бирден-бир терс күч эмес. Инженерлер ар дайым фронталдык жана латералдык ыкчамдаштыруунун ортосунда "тең салмактуулукту сакташат". Ар бир зонада идеалдуу параметрге жетүү мүмкүн эмес, ошондуктан дененин жаңы түрүн жасап жатканда адистер ар дайым белгилүү бир компромисске келишет.

Негизги аэродинамикалык фактылар

Бул каршылык кайдан келип чыккан? Баары абдан жөнөкөй. Биздин планетанын айланасында газдуу бирикмелерден турган атмосфера бар. Орточо алганда, атмосферанын катуу катмарларынын тыгыздыгы (жерден канаттуулардын көз карашына чейинки мейкиндик) болжол менен 1,2 кг / чарчы метрди түзөт. Бир нерсе кыймылда болуп, абаны түзгөн газ молекулалары менен кагылышат. Ылдамдык канчалык жогору болсо, бул элементтер объектке ошончолук күч келтирет. Ушул себептен жердин атмосферасына киргенде, корабль сүрүлүү күчүнөн катуу ысый баштайт.

Жаңы моделдин дизайнын иштеп чыгуучулар чечүүгө аракет кылып жатышкан эң биринчи милдет - сүйрөөнү кантип азайтуу керек. Эгерде унаа 4 км / сааттан 60 км / саатка чейин ылдамдаса, бул параметр 120 эсеге жогорулайт. Мунун канчалык маанилүү экендигин түшүнүү үчүн, кичинекей бир мисалды карап көрүңүз.

Транспорттун салмагы 2 миң кг. Транспорт 36 км / саатка чейин ылдамдайт. Бул учурда, бул күчтү жеңүү үчүн болгону 600 Вт кубаттуулук сарпталат. Калгандарынын бардыгы overclockingке сарпталат. Бирок буга чейин 108 км / саат ылдамдыкта жүргөн. 16 кВт кубаттуулук фронталдык каршылыкты жеңүү үчүн колдонулуп жатат. 250 км / саат ылдамдыкта айдаганда. унаа буга чейин сүйрөө күчүнө 180 аттын күчүн жумшайт. Эгер айдоочу унааны ылдамдыгын көбөйтүүчү күчтөн тышкары, 300 км / саатка чейин ылдамдаткысы келсе, мотор алдыңкы аба агымын жеңүү үчүн 310 атты жалмап чыгышы керек. Ошондуктан спорттук унаага ушундай кубаттуу кубаттуу агрегат керек.

Эң жөнөкөй, бирок ошол эле учурда ыңгайлуу транспорттун өнүгүшү үчүн инженерлер Cx коэффициентин эсептешет. Моделдин сүрөттөлүшүндөгү бул параметр идеалдуу дене түзүлүшүнө карата эң маанилүү. Бул аймакта бир тамчы суу идеалдуу өлчөмгө ээ. Ал 0,04 коэффициентине ээ. Эч бир автоунаа чыгаруучу жаңы автоунаа моделинин мындай оригиналдуу дизайнына макул болбойт, бирок бул долбоордо буга чейин варианттар болгон.

Шамалдын туруктуулугун төмөндөтүүнүн эки жолу бар:

1. Дененин формасын өзгөртүп, аба агымы машинанын айланасында мүмкүн болушунча көбүрөөк агып турсун;
2. Унааны тар кылыңыз.

Машина кыймылдаганда, ага тик күч таасир этет. Ал тартылуусуна оң таасирин тийгизип, басымдын төмөндөшүнө таасир этиши мүмкүн. Эгерде сиз унаага басымды күчөтпөсөңүз, анда пайда болгон куюн унаанын жерден бөлүнүп кетишин камсыз кылат (ар бир өндүрүүчү бул таасирди мүмкүн болушунча жоюуга аракет кылат).

Экинчи жагынан, унаа жүрүп баратканда, ага үчүнчү күч таасир этет - каптал күч. Бул аймакты башкарууга азыраак мүмкүнчүлүк бар, анткени ага көптөгөн өзгөрүлмө чоңдуктар таасир этет, мисалы, түз алдыда же бурулушта айдап өтүүдө шамал. Бул фактордун күчүн алдын-ала айтуу мүмкүн эмес, андыктан инженерлер аны тобокелге салбайт жана Cx катышында белгилүү бир компромисске барууга мүмкүндүк берген туурасы бар кейстерди жаратышат.

Тик, фронтал жана каптал күчтөрдүн параметрлерин канчалык деңгээлде эске алса болорун аныктоо үчүн алдыңкы унаа өндүрүүчүлөр аэродинамикалык сыноолорду жүргүзгөн атайын лабораторияларды түзүп жатышат. Материалдык мүмкүнчүлүктөрүнө жараша, бул лаборатория шамал туннелин камтышы мүмкүн, анда транспорттун страндизациясынын эффективдүүлүгү чоң аба агымынын астында текшерилет.

Идеалында, жаңы автоунаалардын моделдерин өндүрүүчүлөр өз продукцияларын 0,18 коэффициентине жеткирүүгө (бүгүнкү күндө бул идеал), же андан ашып кетүүгө умтулушат. Бирок экинчисинде эч ким ийгиликке жетише элек, анткени станокто иштеген башка күчтөрдү жок кылуу мүмкүн эмес.

Кысуу жана көтөрүү күчү

Бул жерде транспорттун иштешине таасир эткен дагы бир нюанс бар. Айрым учурларда сүйрөөнү азайтуу мүмкүн эмес. Буга F1 үлгүсүндөгү унаалар мисал боло алат. Алардын денеси мыкты тартипке келтирилгени менен, дөңгөлөктөрү ачык. Бул зона өндүрүүчүлөр үчүн эң көп көйгөйлөрдү жаратат. Мындай ташуу үчүн Cx 1,0ден 0,75ке чейин.

Эгерде бул учурда арткы куюнду жок кылуу мүмкүн болбосо, анда агымды трек менен тартууну жогорулатуу үчүн колдонсо болот. Бул үчүн корпуста downforce түзүүчү кошумча бөлүктөр орнотулган. Мисалы, алдыңкы бампер спорттук унаа үчүн өтө маанилүү болгон жерден көтөрүлбөй турган спойлер менен жабдылган. Ушундай эле канат унаанын артына бекитилген.

Алдыңкы канат агымды машинанын астына эмес, дененин үстүңкү бөлүгүнө багыттайт. Мындан улам, унаанын мурду ар дайым жолго багытталат. Төмөндөн вакуум пайда болуп, унаа жолго илинип калгандай. Арткы спойлер автоунаанын артында куюн пайда болушуна жол бербейт - бөлүктүн агымы унаанын артындагы вакуум зонасына сиңип баштай электе бузулат.

Сүйрөөнүн азайышына кичинекей элементтер да таасир этет. Мисалы, дээрлик баардык заманбап автоунаалардын капотунун кыры сүргүчтү каптап турат. Унаанын алды жагынан көпчүлүк учурларда жол тандабастан, аба кирүүчү дефлектор сыяктуу кичинекей элементтерге көңүл бурулат.

Спорт корпусунун комплекттерин орнотууда кошумча downforce унаа жолдо көбүрөөк ишенимдүү болуп, ошол эле учурда багыттагы агым сүйрөөнү күчөтөрүн эске алышыңыз керек. Ушундан улам, мындай транспорттун жогорку ылдамдыгы аэродинамикалык элементтерсизге караганда төмөн болот. Дагы бир терс таасири, унаанын ачуусу келип калат. Ырас, спорт корпусунун комплектинин таасири саатына 120 чакырым ылдамдыкта сезилет, андыктан көпчүлүк учурларда жалпы пайдалануудагы жолдордо мындай деталдары бар.

Начар сүйрөө моделдери:

Sh 0,7 - Caterham 7

Cx 0,6 - УАЗ (469, Хантер)

Cx 0,58 - Jeep Wrangler (TJ)

Cx 0,57 - Хаммер (H2)

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

Сх 0,54-Mercedes-Benz (G-класс)

Cx 0,53 - ВАЗ 2121

Жакшы аэродинамикалык кыймылга ээ моделдер:

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 300ч)

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 - Mercedes-Benz C класс

Cx 0,25 - Audi A2

Cx 0,25 - Альфа Ромео (Жулия)

Cx 0,25 - Peugeot 508

Cx 0,25 - Honda Insight

Cx 0,26 - BMW (3 серия E90 артында)

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

Андан тышкары, унаанын аэродинамикасы жөнүндө кыскача видеотасманы көрүңүз:

Унаанын аэродинамикасы, ал эмне? Аэродинамиканы кантип өркүндөтсө болот? Кантип автоунаадан учак жасоого болбойт?