Fluxu nahasia
Edukia
Nola aldatzen ari den teknologia modernoa autoen aerodinamika
Airearen erresistentzia txikiak erregai kontsumoa murrizten laguntzen du. Alde horretatik, ordea, garatzeko aukera izugarriak daude. Orain arte, noski, aerodinamikan adituak diseinatzaileen iritziarekin ados daude.
"Motorrak egin ezin dituztenentzako aerodinamika". Hitz horiek Enzo Ferrarik esan zituen 60ko hamarkadan eta garbi erakusten dute garaiko diseinatzaile askok autoaren alderdi teknologiko honen aurrean zuten jarrera. Hala ere, hamar urte geroago bakarrik iritsi zen petrolioaren lehen krisia eta haien balio sistema osoa errotik aldatu zen. Autoaren mugimenduan erresistentzia indar guztiak, eta batez ere aire geruzetatik igarotzearen ondorioz sortzen diren garaiak, irtenbide tekniko zabalek gainditzen dituzte, hala nola, motorren desplazamendua eta potentzia handitzea, kontsumitzen den erregai kopurua edozein dela ere, alde egiten dute eta ingeniariak hasten dira. bilatu zure helburuak lortzeko modu eraginkorragoak.
Une honetan, aerodinamikaren faktore teknologikoa ahanzturaren hauts geruza lodi batez estalita dago, baina diseinatzaileentzat ez da guztiz berria. Teknologiaren historiak erakusten du hogeiko hamarkadan ere garun aurreratu eta asmatuek, hala nola Edmund Rumpler alemaniarrak eta Paul Jaray hungariarrak (Tatra T77ren gurtza sortu zuena) gainazal arinagoak eratu zituztela eta autoen karrozeria diseinatzeko ikuspegi aerodinamikoaren oinarriak ezarri zituzten. Ondoren, aerodinamian espezializatutako bigarren olatu bat etorri zen, hala nola Reinhard von Kenich-Faxenfeld baroia eta Wunibald Kam, 1930eko hamarkadan haien ideiak garatu zituztenak.
Guztiek argi dute abiadura handituz gero muga bat datorrela, eta horren gainetik airearen erresistentzia faktore kritiko bihurtzen da autoa gidatzeko. Aerodinamikoki optimizatutako formen sorrerak muga hori goranzko aldaraz dezake eta Cx fluxu koefizientea deritzonaren bidez adierazten da, 1,05 balio batek aire-fluxuaren perpendikularki alderantzikatuta duen kubo bat baitu (bere ardatzean 45 gradu biratzen bada, beraz, bere gorako ertza 0,80ra murrizten da). Hala ere, koefiziente hori airearen erresistentzia ekuazioaren zati bat baino ez da - autoaren aurrealdeko eremuaren tamaina (A) gehitu behar da funtsezko elementu gisa. Aerodinamisten zereginetako lehena gainazal garbiak eta aerodinamikoki eraginkorrak sortzea da (horren faktoreak, ikusiko dugunez, autoan asko daude), eta horrek, azken batean, fluxu-koefizientea gutxitzea dakar. Azken hori neurtzeko, haize-tunela behar da, instalazio garestia eta oso konplexua dena –horren adibide da BMWk 2009an jarritako 170 milioi euroko tunela–. Bertako osagairik garrantzitsuena ez da haizagailu erraldoi bat, hainbeste elektrizitate kontsumitzen duena, non transformazio-estazio bereizia behar baitu, baizik eta aire-zorrotadak autoaren gainean eragiten dituen indar eta momentu guztiak neurtzen dituen arrabol-euskarri zehatz bat. Bere lana da autoak aire-fluxuarekin duen interakzio guztia ebaluatzea eta espezialistei xehetasun guztiak aztertzen eta aldatzen laguntzea, aire-fluxuan eraginkorra izan dadin ez ezik, diseinatzaileen nahien arabera. . Funtsean, auto batek topatzen dituen arraste-osagai nagusiak aurreko airea konprimitzen eta mugitzen denetik datoz eta, zerbait oso garrantzitsua, atzealdean atzean dagoen turbulentzia bizitik datoz. Bertan, autoa tiratzeko joera duen presio baxuko zona bat eratzen da, eta aldi berean zurrunbiloaren eragin handiarekin nahasten da, aerodinamistek "kitzikapen hila" ere deitzen dutena. Arrazoi logikoengatik, higiezinen ereduen atzean, presio murriztuaren maila altuagoa da, eta horren ondorioz emari-koefizientea hondatzen da.
Arrastatze faktore aerodinamikoak
Azken hori kotxearen forma orokorra bezalako faktoreen araberakoa ez ezik, pieza eta gainazal zehatz batzuen araberakoa da. Praktikan, auto modernoen forma orokorrak eta proportzioak airearen erresistentzia osoaren ehuneko 40ko kuota dute, eta horren laurdena objektuaren gainazaleko egiturak eta ispiluak, argiak, matrikula eta antena bezalako ezaugarriek zehazten dute. Airearen erresistentziaren % 10 zuloetatik balazta, motorra eta engranaje-kutxara igarotzearen ondoriozkoa da. % 20 zoru eta esekidura-egitura ezberdinetako zurrunbiloaren emaitza dira, hau da, autoaren azpian gertatzen den guztia. Eta interesgarriena da airearen erresistentziaren %30a gurpilen eta hegoen inguruan sortzen diren zurrunbiloen ondoriozkoa dela. Fenomeno horren erakustaldi praktikoak horren adierazle argia ematen du: kotxe bakoitzeko 0,28tik koefizientea 0,18ra jaisten da gurpilak kendu eta hegaleko zuloak autoaren forma osatzean estaltzen direnean. Ez da kasualitatea kilometro harrigarri baxuko auto guztiek, lehen Honda Insight eta GMren EV1 auto elektrikoa bezala, atzeko defentsak ezkutatu izana. Forma aerodinamiko orokorrak eta aurrealde itxiak, motor elektrikoak hozte-aire asko behar ez duelako, GM garatzaileei EV1 eredua 0,195eko fluxu-faktorearekin garatzea ahalbidetu zuten. Tesla 3 modeloak Cx 0,21 du. Barne-errekuntzako motorrak dituzten ibilgailuetan gurpilen inguruko zurrunbiloa murrizteko, deiturikoa. "Aire-gortinak" aire-korronte bertikal mehe baten moduan aurrealdeko bufoiaren irekiduratik zuzentzen dira, gurpilen inguruan putz eginez eta zurrunbiloak egonkortuz. Motorrerako fluxua pertsianak aerodinamikoek mugatzen dute, eta behealdea guztiz itxita dago.
Zenbat eta txikiagoak izan arrabolaren euskarriak neurtutako indarrak, orduan eta txikiagoa da Cx. Arauaren arabera, 140 km/h-ko abiaduran neurtzen da - 0,30 balio batek, adibidez, esan nahi du auto batek zeharkatzen duen airearen ehuneko 30 abiadurara azeleratzen dela. Aurrealdeko eremuari dagokionez, bere irakurketak prozedura askoz errazagoa behar du; horretarako, laser baten laguntzaz, autoaren kanpoko ingerada aurrealdetik ikusita azaltzen da eta itxitako azalera metro karratuetan kalkulatzen da. Ondoren, fluxu-faktorearekin biderkatzen da ibilgailuaren aire-erresistentzia osoa metro koadrotan lortzeko.
Gure deskribapen aerodinamikoaren eskema historikora itzuliz, 1996an erregai-kontsumoaren neurketa-ziklo estandarizatua (NEFZ) sortzeak benetan zeresan negatiboa izan zuela automobilen bilakaera aerodinamikoan (1980ko hamarkadan nabarmen egin zuen aurrera). ) faktore aerodinamikoak eragin txikia duelako abiadura handiko mugimenduaren epe laburra dela eta. Fluxu-koefizientea denborarekin jaisten den arren, klase bakoitzeko ibilgailuen tamaina handitzeak aurrealdeko azalera handitzea dakar eta, beraz, airearen erresistentzia handitzea. VW Golf, Opel Astra eta BMW 7 Series bezalako autoek aurrekoek baino airearekiko erresistentzia handiagoa izan zuten 1990eko hamarkadan. Joera hau SUV modelo ikusgarrien kohorte batek elikatzen du, aurrealdeko eremu handiarekin eta trafiko okerrarekin. Kotxe mota hau bere pisu izugarriagatik kritikatu izan da batez ere, baina praktikan faktore honek garrantzi erlatibo txikiagoa hartzen du abiadura handitzen den heinean - hiritik kanpo 90 km/h inguruko abiaduran gidatzen denean, airearen erresistentzia proportzioa da. ehuneko 50 inguru, autobideko abiaduran, ibilgailuak topatzen duen arraste osoaren ehuneko 80ra igotzen da.
Hodi aerodinamikoa
Airearen erresistentziak ibilgailuen errendimenduan duen eginkizunaren beste adibide bat Smart city eredu tipikoa da. Bi plazako autoa bizkorra eta bizkorra izan daiteke hiriko kaleetan, baina gorputz motz eta proportzionala oso eraginkorra da ikuspuntu aerodinamikotik. Pisu arinaren aurrean, airearen erresistentzia gero eta elementu garrantzitsuagoa bihurtzen ari da eta Smart-rekin 50 km / h-ko abiadurarekin inpaktu handia izaten hasten da. Ez da harritzekoa, kostu baxuko itxaropenetatik behera geratu zen diseinu arina izan arren.
Smart-en gabeziak izan arren, Mercedes konpainia nagusiaren aerodinamikaren ikuspegiak forma eraginkorrak sortzeko prozesuaren ikuspegi metodiko, koherente eta proaktiboa erakusten du. Haize-tuneletan egindako inbertsioen eta arlo honetako lan gogorraren emaitzak enpresa honetan bereziki ikusten direla esan daiteke. Prozesu honen eraginaren adibide bereziki deigarria da egungo S-klaseak (Cx 0,24) Golf VII-ak baino (0,28) haizearekiko erresistentzia txikiagoa duela. Barruko espazio gehiago aurkitzeko prozesuan, modelo trinkoaren formak aurrealdeko eremu handi samarra lortu du, eta fluxu-koefizientea S-klasearena baino okerragoa da luzera laburragoa dela eta, eta horrek ez du onartzen gainazal errazak luzerik. eta batez ere atzealderako trantsizio zorrotzagatik, zurrunbiloen sorrera bultzatuz. VW-k irmo esan zuen zortzigarren belaunaldiko Golf berriak aire-erresistentzia nabarmen txikiagoa izango zuela eta forma baxuago eta errazagoa izango zuela, baina diseinu eta proba-gaitasun berriak izan arren, hori oso zaila izan zen autoarentzat. formatu honekin. Hala ere, 0,275 faktorearekin, inoiz egin den Golf aerodinamikoena da. Barne-errekuntzako motorra duen ibilgailu bakoitzeko 0,22 erregai-kontsumo-ratiorik baxuena Mercedes CLA 180 BlueEfficiencyrena da.
Ibilgailu elektrikoen abantaila
Forma aerodinamikoak pisuaren atzeko aldean duen garrantziaren beste adibide bat modelo hibrido modernoak dira eta are gehiago ibilgailu elektrikoak. Prius-en kasuan, adibidez, oso forma aerodinamikoaren beharra ere abiadura handitzen den heinean, tren hibridoaren eraginkortasuna gutxitzen da. Ibilgailu elektrikoen kasuan, modu elektrikoan kilometrajea handitzearekin zerikusia duen edozer da oso garrantzitsua. Adituen arabera, 100 kg-ko pisua galtzeak kilometro gutxi batzuk gehituko ditu autoaren kilometrajea, baina, bestetik, aerodinamikak berebiziko garrantzia du auto elektrikoarentzat. Lehenik eta behin, ibilgailu horien masa handiak berreskuratzean kontsumitutako energia zati bat berreskuratzea ahalbidetzen duelako eta, bigarrenik, motor elektrikoaren momentu altuak abiaraztean pisuaren eragina konpentsatzea ahalbidetzen duelako eta bere eraginkortasuna abiadura handian eta abiadura handian murrizten delako. Gainera, potentzia elektronikak eta motor elektrikoak aire hozte gutxiago behar dute eta horrek autoaren aurrealdean irekitze txikiagoa ahalbidetzen du, hau da, adierazi dugun bezala, gorputzaren fluxua murrizteko kausa nagusia. Plugin-eredu hibrido modernoetan diseinatzaileei aerodinamikoki modu eraginkorragoak sor ditzaten motibatzeko beste elementu bat azeleraziorik gabeko modu elektriko bakarra edo deiturikoa da. bela. Belaontziak ez bezala, non terminoa erabiltzen den eta haizeak itsasontzia mugitu behar duen, autoetan elektrizitatez egindako kilometrajea handituko litzateke autoak airearen erresistentzia txikiagoa izango balu. Aerodinamikoki optimizatutako forma bat sortzea da erregaiaren kontsumoa murrizteko modurik eraginkorrena.
Auto ospetsu batzuen kontsumo koefizienteak:
Mercedes Simplex
1904 fabrikazioa, Cx = 1,05
Rumpler jaitsiera bagoia
1921 fabrikazioa, Cx = 0,28
Ford modelo T
1927 fabrikazioa, Cx = 0,70
Kama eredu esperimentala
1938an fabrikatua, Cx = 0,36.
Mercedes errekorra autoa
1938 fabrikazioa, Cx = 0,12
VW Autobusa
1950 fabrikazioa, Cx = 0,44
Volkswagen "Turtle"
1951 fabrikazioa, Cx = 0,40
Panhard Dina
1954an fabrikatua, Cx = 0,26.
Porsche 356 A
1957an fabrikatua, Cx = 0,36.
MG EX 181
1957ko produkzioa, Cx = 0,15
Citroen DS 19
1963 fabrikazioa, Cx = 0,33
NSU Kirol Printzea
1966 fabrikazioa, Cx = 0,38
Mercedes S 111
1970 fabrikazioa, Cx = 0,29
Volvo 245 Estate
1975 fabrikazioa, Cx = 0,47
Audi 100
1983 fabrikazioa, Cx = 0,31
Mercedes W124
1985 fabrikazioa, Cx = 0,29
Lamborghini countach
1990 fabrikazioa, Cx = 0,40
Toyota Prius 1
1997 fabrikazioa, Cx = 0,29
