এয়ারোডাইনামিক্স হ্যান্ডবুক

গাড়ির বায়ু প্রতিরোধের প্রভাবিত করে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ কারণগুলি

নিম্ন বায়ু প্রতিরোধের জ্বালানী খরচ হ্রাস করতে সাহায্য করে। তবে এক্ষেত্রে উন্নয়নের জন্য রয়েছে বিরাট জায়গা। যদি অবশ্যই, বায়ু বিশেষজ্ঞের বিশেষজ্ঞরা ডিজাইনারদের মতামতের সাথে একমত হন।

"যারা মোটর সাইকেল তৈরি করতে পারবেন না তাদের জন্য অ্যারোডাইনামিক্স" " এই কথাগুলি ষাটের দশকে এনজো ফেরারি বলেছিলেন এবং গাড়ির এই প্রযুক্তিগত দিকের বিষয়ে সে সময়ের অনেক ডিজাইনারের মনোভাব স্পষ্টভাবে প্রদর্শন করেছেন। তবে, দশ বছর পরে প্রথম তেলের সংকট দেখা দিয়েছে, যা তাদের পুরো মূল্য ব্যবস্থাকে মৌলিকভাবে পরিবর্তন করেছিল। টাইমস যখন গাড়ির চলাচলের সময় সমস্ত প্রতিরোধের শক্তিগুলি এবং বিশেষত এটি যখন বায়ু স্তরগুলির মধ্য দিয়ে যায় তখন উদ্ভূত হয়, প্রযুক্তিগত সমাধানগুলি যেমন: ইঞ্জিনের স্থানচ্যুতি এবং শক্তি বাড়ানো, যেমন জ্বালানির পরিমাণ নির্বিশেষে গ্রহণ করা হয়, তারা পরাস্ত হয় এবং ইঞ্জিনিয়াররা দেখতে শুরু করে আপনার লক্ষ্য অর্জনের আরও কার্যকর উপায়।

এই মুহুর্তে, বায়বায়ুবিদ্যার প্রযুক্তিগত কারণটি বিস্মৃত হওয়ার ধূলিকণার একটি পুরু স্তর দিয়ে আচ্ছাদিত, তবে ডিজাইনারদের পক্ষে এটি সংবাদ নয়। প্রযুক্তির ইতিহাস থেকে দেখা যায় যে Ed 77-এর দশকে, এমনকি জার্মান এডমন্ড রাম্পার এবং হাঙ্গেরিয়ান পল জারাই (যিনি আইকনিক ট্যাট্রা টিএক্সএনইউএমএক্স তৈরি করেছিলেন) এর মতো উন্নত এবং উদ্ভাবক মনগুলি সুগঠিত উপরিভাগ গঠন করেছিলেন এবং গাড়ির বডি ডিজাইনের বায়ুবিদ্যায়িক পদ্ধতির ভিত্তি স্থাপন করেছিলেন। তাদের অনুসরণ করে ব্যারন রেইনহার্ড ফন কনিচ-ফ্যাক্সেনফিল্ড এবং উইনিবল্ড কামের মতো বায়বায়ু বিশেষজ্ঞ বিশেষজ্ঞদের দ্বিতীয় তরঙ্গ, যারা এক্সএনএমএক্সএক্সে তাদের ধারণাগুলি বিকাশ করেছিলেন।

এটা সবার কাছে স্পষ্ট যে ক্রমবর্ধমান গতির সাথে একটি সীমা আসে, যার উপরে বায়ু প্রতিরোধ একটি গাড়ি চালানোর জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ ফ্যাক্টর হয়ে ওঠে। বায়ুগতভাবে অপ্টিমাইজ করা আকারগুলি তৈরি করা এই সীমাটিকে যথেষ্ট পরিমাণে উপরে ঠেলে দিতে পারে এবং তথাকথিত প্রবাহ ফ্যাক্টর Cx দ্বারা প্রকাশ করা হয়, যেহেতু 1,05 এর মানটিতে বায়ুপ্রবাহের সাথে একটি ঘনক্ষেত্র উল্টানো লম্ব থাকে (যদি এটি তার অক্ষ বরাবর 45 ডিগ্রি ঘোরানো হয়, যাতে উজানে প্রান্ত কমে 0,80)। যাইহোক, এই সহগটি বায়ু প্রতিরোধের সমীকরণের শুধুমাত্র একটি অংশ - আপনাকে অবশ্যই একটি গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হিসাবে গাড়ির সামনের অংশের আকার (A) যোগ করতে হবে। বায়ুগতিবিদদের কাজগুলির মধ্যে প্রথমটি হল পরিষ্কার, বায়ুগতিগতভাবে দক্ষ পৃষ্ঠতল তৈরি করা (যার কারণগুলি, যেমনটি আমরা দেখব, একটি গাড়িতে অনেক), যা শেষ পর্যন্ত নিম্ন প্রবাহ সহগকে নিয়ে যায়। পরেরটি পরিমাপের জন্য একটি বায়ু সুড়ঙ্গের প্রয়োজন, যা একটি ব্যয়বহুল এবং অত্যন্ত জটিল কাঠামো - এর একটি উদাহরণ হল 2009 সালে চালু করা টানেল। বিএমডব্লিউ, যার দাম কোম্পানির 170 মিলিয়ন ইউরো। এটির সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপাদানটি একটি দৈত্যাকার ফ্যান নয়, যা এত বেশি বিদ্যুৎ খরচ করে যে এটির জন্য একটি পৃথক ট্রান্সফরমার সাবস্টেশন প্রয়োজন, তবে একটি সঠিক রোলার স্ট্যান্ড যা একটি গাড়িতে বায়ুর জেট প্রয়োগ করা সমস্ত শক্তি এবং মুহুর্তগুলি পরিমাপ করে। তার কাজ হল বায়ু প্রবাহের সাথে গাড়ির সম্পূর্ণ মিথস্ক্রিয়া মূল্যায়ন করা এবং বিশেষজ্ঞদের প্রতিটি বিশদ অধ্যয়ন করতে এবং এটি পরিবর্তন করতে সহায়তা করা যাতে এটি কেবল বায়ু প্রবাহে কার্যকর নয়, ডিজাইনারদের ইচ্ছা অনুসারেও। . মূলত, একটি গাড়ির মুখোমুখি প্রধান ড্র্যাগ উপাদানগুলি আসে যখন এটির সামনের বাতাস সংকুচিত হয় এবং স্থানান্তরিত হয়, এবং - খুব গুরুত্বপূর্ণভাবে - পিছনের দিকের তীব্র অশান্তি থেকে। একটি নিম্নচাপ অঞ্চল রয়েছে যা গাড়িকে টানতে থাকে, যা একটি শক্তিশালী ঘূর্ণি প্রভাবের সাথে মিশ্রিত হয়, যাকে বায়ুগতিবিদরা "মৃত উত্তেজনা"ও বলে। যৌক্তিক কারণে, স্টেশন ওয়াগন মডেলগুলির পরে, ভ্যাকুয়াম স্তরটি উচ্চতর হয়, যার ফলস্বরূপ খরচ সহগ হ্রাস পায়।

এয়ারোডাইনামিক ড্রাগের কারণ

পরেরটি কেবল গাড়ির সামগ্রিক আকৃতির মতো কারণগুলির উপর নির্ভর করে না, তবে নির্দিষ্ট অংশ এবং পৃষ্ঠের উপরও নির্ভর করে। বাস্তবে, আধুনিক গাড়ির সামগ্রিক আকার এবং অনুপাত মোট বায়ু প্রতিরোধের 40 শতাংশের জন্য দায়ী, যার এক চতুর্থাংশ বস্তুর পৃষ্ঠের গঠন এবং আয়না, লাইট, লাইসেন্স প্লেট এবং অ্যান্টেনার মতো বৈশিষ্ট্য দ্বারা নির্ধারিত হয়। বায়ু প্রতিরোধের 10% ব্রেক, ইঞ্জিন এবং ট্রান্সমিশনে ভেন্টের মাধ্যমে প্রবাহিত হওয়ার কারণে। 20% হল বিভিন্ন মেঝে এবং সাসপেনশন ডিজাইনে ঘূর্ণির ফলাফল, অর্থাৎ, গাড়ির নীচে যা কিছু ঘটে। এবং সবচেয়ে আকর্ষণীয় কি - বায়ু প্রতিরোধের 30% চাকা এবং ডানার চারপাশে তৈরি ঘূর্ণিগুলির কারণে। এই ঘটনার একটি ব্যবহারিক প্রদর্শন স্পষ্টভাবে এটি দেখায় - চাকাগুলি সরানো এবং ফেন্ডার ভেন্টগুলি বন্ধ হয়ে গেলে গাড়ির প্রতি 0,28 থেকে প্রবাহের হার 0,18 এ নেমে আসে। এটা কোন কাকতালীয় ঘটনা নয় যে সমস্ত আশ্চর্যজনকভাবে কম মাইলেজের গাড়ি - যেমন Honda এর প্রথম ইনসাইট এবং GM EV1 বৈদ্যুতিক গাড়ি - এর পিছনের ফেন্ডার লুকানো আছে। সামগ্রিক অ্যারোডাইনামিক আকৃতি এবং বদ্ধ সম্মুখ প্রান্ত, বৈদ্যুতিক মোটরের জন্য প্রচুর শীতল বাতাসের প্রয়োজন হয় না, এই কারণে GM ডিজাইনাররা EV1 মডেলটি মাত্র 0,195 এর ফ্লো ফ্যাক্টর সহ বিকাশ করতে দেয়। টেসলা মডেল 3-এ Cx 0,21 আছে। অভ্যন্তরীণ জ্বলন ইঞ্জিন, তথাকথিত সঙ্গে যানবাহন মধ্যে চাকার vorticity কমাতে. সামনের বাম্পারে খোলার দিক থেকে নির্দেশিত একটি পাতলা উল্লম্ব বায়ু প্রবাহের আকারে "এয়ার কার্টেনস" চাকার চারপাশে ফুঁ দেয় এবং ঘূর্ণিগুলিকে স্থিতিশীল করে, ইঞ্জিনের প্রবাহ অ্যারোডাইনামিক শাটার দ্বারা সীমিত হয় এবং নীচে সম্পূর্ণরূপে বন্ধ থাকে।

রোলার স্ট্যান্ড দ্বারা পরিমাপ করা শক্তির মান যত কম হবে, Cx তত ছোট হবে। এটি সাধারণত 140 কিমি/ঘন্টা গতিতে পরিমাপ করা হয় - 0,30 এর মান, উদাহরণস্বরূপ, মানে হল যে একটি গাড়ি যে বায়ু দিয়ে যায় তার 30 শতাংশ তার গতিতে ত্বরান্বিত হয়। সামনের জন্য, এটির পড়ার জন্য আরও সহজ পদ্ধতির প্রয়োজন - এর জন্য, সামনে থেকে দেখা হলে গাড়ির বাহ্যিক রূপগুলি একটি লেজার দিয়ে রূপরেখা দেওয়া হয় এবং বর্গ মিটারে আবদ্ধ এলাকা গণনা করা হয়। তারপরে এটিকে ফ্লো ফ্যাক্টর দ্বারা গুণ করা হয় যাতে বর্গ মিটারে গাড়ির মোট বায়ু প্রতিরোধ ক্ষমতা পাওয়া যায়।

আমাদের অ্যারোডাইনামিক আখ্যানের ঐতিহাসিক রূপরেখায় ফিরে গিয়ে, আমরা দেখতে পাই যে 1996 সালে প্রমিত জ্বালানী খরচ পরিমাপ চক্র (NEFZ) তৈরি করা আসলে গাড়ির এরোডাইনামিক বিবর্তনে একটি নেতিবাচক ভূমিকা পালন করেছিল (যা 7 এর মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে অগ্রসর হয়েছিল)। ) কারণ উচ্চ-গতির চলাচলের স্বল্প সময়ের কারণে এরোডাইনামিক ফ্যাক্টরের সামান্য প্রভাব রয়েছে। বছরের পর বছর ধরে খরচ সহগ হ্রাস হওয়া সত্ত্বেও, প্রতিটি শ্রেণীর যানবাহনের মাত্রা বৃদ্ধির ফলে সামনের অংশে বৃদ্ধি ঘটে এবং ফলস্বরূপ, বায়ু প্রতিরোধের বৃদ্ধি ঘটে। VW Golf, Opel The Astra এবং BMW 90 সিরিজের মতো গাড়িগুলির 90 এর দশকে তাদের পূর্বসূরীদের তুলনায় উচ্চ বায়ু প্রতিরোধ ক্ষমতা ছিল। এই প্রবণতাটি তাদের বৃহৎ সামনের এলাকা এবং অবনতিশীল স্ট্রীমলাইনিং সহ চিত্তাকর্ষক SUV মডেলগুলির দ্বারা সহজতর হয়৷ এই ধরণের যানবাহন প্রধানত এর উচ্চ ওজনের জন্য সমালোচিত হয়েছে, তবে বাস্তবে এই ফ্যাক্টরটি ক্রমবর্ধমান গতির সাথে তুলনামূলকভাবে কম গুরুত্ব পায় - যখন শহরের বাইরে প্রায় 50 কিমি / ঘন্টা গতিতে গাড়ি চালানো হয়, তখন বায়ু প্রতিরোধের অনুপাত প্রায় 80 শতাংশ, হাইওয়ে গতিতে এটি গাড়ির মোট প্রতিরোধের থেকে XNUMX শতাংশে বৃদ্ধি পায়।

এয়ারোডাইনামিক টিউব

গাড়ির পারফরম্যান্সে বায়ু প্রতিরোধের ভূমিকার আরেকটি উদাহরণ হল একটি সাধারণ স্মার্ট সিটি মডেল। একটি দুই-সিটার শহরের রাস্তায় চটকদার এবং চটকদার হতে পারে, তবে এর সংক্ষিপ্ত এবং আনুপাতিক বডিওয়ার্ক অ্যারোডাইনামিক দৃষ্টিকোণ থেকে অত্যন্ত অদক্ষ। কম ওজনের পটভূমিতে, বায়ু প্রতিরোধের একটি ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ উপাদান হয়ে ওঠে, এবং স্মার্টের সাথে এটি 50 কিমি/ঘন্টা গতিতে একটি শক্তিশালী প্রভাব ফেলতে শুরু করে। এটা আশ্চর্যজনক নয় যে হালকা ওজনের নকশা থাকা সত্ত্বেও, এটি প্রত্যাশা পূরণ করেনি। তুলনামূলকভাবে কম খরচে।

যাইহোক, স্মার্টের ত্রুটি থাকা সত্ত্বেও, অ্যারোডাইনামিকসের প্রতি মূল কোম্পানি মার্সিডিজের মনোভাব দর্শনীয় আকৃতি তৈরির প্রক্রিয়ার পদ্ধতিগত, সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং সক্রিয় পদ্ধতির একটি উদাহরণ। এটি যুক্তি দেওয়া যেতে পারে যে এই অঞ্চলে বায়ু টানেল এবং কঠোর পরিশ্রমে বিনিয়োগের ফলাফল এই কোম্পানিতে বিশেষভাবে লক্ষণীয়। এই প্রক্রিয়াটির প্রভাবের একটি বিশেষভাবে আকর্ষণীয় উদাহরণ হল বর্তমান এস-ক্লাস (Cx 0,24) এর গল্ফ VII (0,28) থেকে কম বায়ু প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। আরও অভ্যন্তরীণ স্থানের সন্ধানে, কমপ্যাক্ট মডেলের আকৃতিটি বরং একটি বড় সম্মুখভাগের এলাকা অর্জন করেছে এবং প্রবাহের গুণাঙ্ক তার ছোট দৈর্ঘ্যের কারণে এস-ক্লাসের তুলনায় খারাপ, যা সুবিন্যস্ত পৃষ্ঠতল এবং অনেক কিছুর অনুমতি দেয় না। আরো - ইতিমধ্যে পিছনে থেকে একটি তীক্ষ্ণ পরিবর্তনের কারণে, ঘূর্ণি গঠনে অবদান রাখে। যাইহোক, VW অনড় যে পরবর্তী প্রজন্মের গল্ফের বায়ু প্রতিরোধের উল্লেখযোগ্যভাবে কম হবে এবং কম এবং আরও সুবিন্যস্ত হবে। ICE গাড়ির প্রতি 0,22 এর সর্বনিম্ন নথিভুক্ত জ্বালানী খরচের ফ্যাক্টর হল মার্সিডিজ CLA 180 BlueEfficiency।

বৈদ্যুতিক গাড়ির সুবিধা

ওজনের পটভূমির বিরুদ্ধে বায়ুচৈতনিক আকারের গুরুত্বের আরেকটি উদাহরণ হ'ল আধুনিক হাইব্রিড মডেল এবং আরও বেশি বৈদ্যুতিক যানবাহন। উদাহরণস্বরূপ, প্রিয়াসের ক্ষেত্রে, উচ্চ বায়ুবিদ্যায়িক নকশার প্রয়োজনীয়তাও এই বিষয় দ্বারা নির্ধারিত হয় যে গতি বৃদ্ধি পাওয়ার সাথে সাথে হাইব্রিড পাওয়ারট্রেনের কার্যকারিতা নাটকীয়ভাবে হ্রাস পায়। বৈদ্যুতিক যানবাহনের ক্ষেত্রে, বৈদ্যুতিক মোডে বর্ধিত মাইলেজ সম্পর্কিত সমস্ত কিছুই অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। বিশেষজ্ঞদের মতে ওজন ১০০ কেজি হ্রাস করা গাড়িটির মাইলেজটি কেবল কয়েক কিলোমিটার বাড়িয়ে তুলবে, অন্যদিকে বৈদ্যুতিন গাড়ির জন্য বায়ুচৈতন্যের গুরুত্ব সবচেয়ে বেশি।

প্রথমত, কারণ এই গাড়িগুলির উচ্চ ভর তাদের পুনরুদ্ধারের জন্য ব্যবহৃত কিছু শক্তি পুনরুদ্ধার করতে দেয় এবং দ্বিতীয়ত, কারণ বৈদ্যুতিক মোটরের উচ্চ টর্ক আপনাকে স্টার্ট-আপের সময় ওজনের প্রভাবের জন্য ক্ষতিপূরণ করতে দেয় এবং এর কার্যকারিতা হ্রাস পায়। উচ্চ গতিতে এবং উচ্চ গতিতে। এছাড়াও, পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স এবং বৈদ্যুতিক মোটরের জন্য কম শীতল বাতাসের প্রয়োজন হয়, যা গাড়ির সামনে একটি ছোট খোলার অনুমতি দেয়, যা আমরা ইতিমধ্যে উল্লেখ করেছি, শরীরের চারপাশে প্রবাহের অবনতির প্রধান কারণ। আজকের প্লাগ-ইন হাইব্রিড মডেলগুলিতে আরও অ্যারোডাইনামিকভাবে দক্ষ ফর্ম তৈরি করার জন্য ডিজাইনারদের অনুপ্রেরণার আরেকটি উপাদান হল কেবল বৈদ্যুতিক মোটরের সাহায্যে বা তথাকথিত ত্বরণ ছাড়াই চলাচলের মোড। পালতোলা পালতোলা নৌকার বিপরীতে, শব্দটি কোথা থেকে এসেছে এবং যেখানে বাতাস নৌকাকে সরানোর কথা, যদি গাড়ির বায়ু প্রতিরোধ ক্ষমতা কম থাকে তবে বৈদ্যুতিক গাড়িগুলি মাইলেজ বাড়াবে। একটি বায়ুগতিগতভাবে অপ্টিমাইজ করা আকার তৈরি করা জ্বালানী খরচ কমানোর সবচেয়ে লাভজনক উপায়।

পাঠ্য: জর্জি কোলভ

কয়েকটি বিখ্যাত গাড়িটির ব্যবহারের সহগ:

মার্সিডিজ সিম্প্লেক্স

1904 উত্পাদন, Cx = 1,05

রাম্পলার ট্রপফেনওয়াগেন

1921 উত্পাদন, Cx = 0,28

ফোর্ড মডেল টি

1927 উত্পাদন, Cx = 0,70

পরীক্ষামূলক মডেল কাম

1938 উত্পাদন, Cx = 0,36

মার্সিডিজ রেকর্ড গাড়ি

1938 উত্পাদন, Cx = 0,12

ভিডাব্লু বাস

1950 উত্পাদন, Cx = 0,44

VW "কচ্ছপ"

1951 উত্পাদন, Cx = 0,40

পানহার্ড দিনা

1954 উত্পাদন, Cx = 0,26

পোর্শ 356

1957 উত্পাদন, Cx = 0,36

এমজি এক্স 181

1957 উত্পাদন, Cx = 0,15

Citroen DS 19

1963 উত্পাদন, Cx = 0,33

এনএসইউ স্পোর্ট প্রিন্স

1966 উত্পাদন, Cx = 0,38

মার্সেডিজ সি 111

1970 উত্পাদন, Cx = 0,29

ভলভো 245 ভ্যান

1975 উত্পাদন, Cx = 0,47

অডিও 100

1983 উত্পাদন, Cx = 0,31

মার্সিডিজ ডাব্লু 124

1985 উত্পাদন, Cx = 0,29

টয়োটা প্রিয়াস ঘ

1997 উত্পাদন, Cx = 0,29