Sreabhadh corraitheach
Ábhar
An chaoi a bhfuil teicneolaíocht nua-aimseartha ag athrú aeraidinimic gluaisteán
Cuidíonn friotaíocht íseal aeir le ídiú breosla a laghdú. Maidir leis seo, áfach, tá deiseanna iontacha ann le haghaidh forbartha. Go dtí seo, ar ndóigh, aontaíonn saineolaithe aerodinimic le tuairim na ndearthóirí.
"Aerodinimic dóibh siúd nach féidir gluaisrothair a dhéanamh." Labhair Enzo Ferrari na focail seo sna 60idí agus léiríonn siad go soiléir dearcadh a lán dearthóirí ag an am i leith na gné teicneolaíochta seo den charr. Mar sin féin, níor tháinig ach an chéad ghéarchéim ola chun cinn deich mbliana ina dhiaidh sin agus tháinig athrú radacach ar a gcóras iomlán luachanna. Déantar na hamanna nuair a dhéantar na fórsaí frithsheasmhachta go léir i ngluaiseacht an ghluaisteáin, agus go háirithe iad siúd a thagann chun cinn mar thoradh ar a bhealach trí na sraitheanna aeir, a shárú trí réitigh theicniúla fhairsinge, mar shampla díláithriú agus cumhacht innill a mhéadú, beag beann ar an méid breosla a ídítear, imíonn siad as, agus tosaíonn innealtóirí. cuardaigh bealaí níos éifeachtaí chun do spriocanna a bhaint amach.
I láthair na huaire, tá fachtóir teicneolaíochta an aeradinimic clúdaithe le sraith tiubh deannaigh díothaithe, ach níl sé nua go hiomlán do dhearthóirí. Taispeánann stair na teicneolaíochta gur mhúnlaigh brains chun cinn agus airgtheacha cosúil leis an nGearmáinis Edmund Rumpler agus an Ungáiris Paul Jaray (a chruthaigh cult an Tatra T77) dromchlaí sruthlínithe agus leag siad bunsraitheanna do chur chuige aerodinimiciúil i ndearadh corp an ghluaisteáin. Ina dhiaidh sin bhí an dara tonn de speisialtóirí aerodinimiceacha mar Baron Reinhard von Kenich-Faxenfeld agus Wunibald Kam, a d’fhorbair a gcuid smaointe sna 1930idí.
Tá sé soiléir do chách go dtagann teorainn le luas méadaitheach, agus go mbíonn friotaíocht aeir ina fhachtóir ríthábhachtach chun carr a thiomáint os a chionn. Is féidir le cruthú cruthanna optamaithe aerdinimiciúil an teorainn seo a athrú go suntasach aníos agus cuirtear in iúl é leis an gcomhéifeacht sreafa Cx mar a thugtar air, ós rud é go bhfuil ciúb inbhéartaithe ingearach leis an sreabhadh aer ag luach 1,05 (má tá sé rothlaithe 45 céim feadh a aise, ionas go mbeidh laghdaítear a imeall in aghaidh an tsrutha go 0,80). Mar sin féin, níl an comhéifeacht seo ach cuid amháin den chothromóid friotaíochta aeir - ní mór méid limistéar tosaigh an ghluaisteáin (A) a chur leis mar ghné riachtanach. Is é an chéad cheann de thascanna na n-aeraidinimiceoirí ná dromchlaí glana, éifeachtacha aerodinimiciúla a chruthú (mar a fheicfimid, tá go leor sa charr), rud a fhágann go laghdaítear an comhéifeacht sreafa ar deireadh thiar. Chun an dara ceann a thomhas, tá gá le tollán gaoithe, atá ina shaoráid chostasach agus thar a bheith casta – sampla de seo is ea tollán 2009 milliún euro BMW a coimisiúnaíodh in 170. Ní lucht leanúna ollmhór é an chomhpháirt is tábhachtaí ann, a ídíonn an oiread sin leictreachais go dteastaíonn stáisiún claochladán ar leith uaidh, ach seastán sorcóir cruinn a thomhaiseann na fórsaí agus na chuimhneacháin go léir a fheidhmíonn an scaird aer ar an gcarr. Is é an post atá aige ná idirghníomhú an ghluaisteáin leis an sruth aeir a mheas agus cabhrú leis na speisialtóirí staidéar a dhéanamh ar gach mion agus é a athrú ar bhealach a fhágann go mbeidh sé éifeachtach ní hamháin sa sruth aeir, ach freisin de réir mhianta na ndearthóirí. . Go bunúsach, tagann na príomhchodanna tarraingthe a bhíonn i gcarr ó nuair a chomhbhrú agus a aistríonn an t-aer os a chomhair agus – rud éigin thar a bheith tábhachtach – ón dianshuaiteacht atá taobh thiar de ar chúl. Ann, cruthaítear crios ísealbhrú a bhfuil claonadh ann an carr a tharraingt, rud a mheascann ina dhiaidh sin le tionchar láidir an vortex, a dtugann aerdinimiciúil air freisin "excitation marbh". Ar chúiseanna loighciúla, taobh thiar de shamhlacha eastáit, tá an leibhéal brú laghdaithe níos airde, agus mar thoradh air sin déantar meath ar an gcomhéifeacht sreafa.
Fachtóirí tarraing aerodinimiciúil
Braitheann an dara ceann ní hamháin ar fhachtóirí cosúil le cruth foriomlán an ghluaisteáin, ach freisin ar chodanna agus dromchlaí sonracha. Go praiticiúil, tá sciar 40 faoin gcéad den fhriotaíocht iomlán aeir ag cruth iomlán agus comhréireanna na ngluaisteán nua-aimseartha, agus déantar an ceathrú cuid de a chinneadh ag struchtúr dromchla réad agus gnéithe cosúil le scátháin, soilse, pláta ceadúnais, agus antenna. Tá 10% den fhriotaíocht aeir mar gheall ar an sreabhadh trí na poill chuig na coscáin, inneall agus giarbhosca. Tá 20% mar thoradh ar vortex sna struchtúir urláir agus fionraí éagsúla, is é sin, gach rud a tharlaíonn faoin gcarr. Agus is é an rud is suimiúla ná go bhfuil suas le 30% den fhriotaíocht aeir mar gheall ar na vortices a cruthaíodh timpeall na rothaí agus na sciatháin. Tugann léiriú praiticiúil ar an bhfeiniméan seo léiriú soiléir ar seo - laghdaítear an comhéifeacht tomhaltais ó 0,28 in aghaidh an ghluaisteáin go 0,18 nuair a bhaintear na rothaí agus clúdaítear na poill sa sciathán le cruth an ghluaisteáin a chríochnú. Ní comhtharlú é go bhfuil fenders cúil folaithe ag gach carr míleáiste íseal, cosúil leis an gcéad charr leictreach Honda Insight agus EV1 GM. Chuir an cruth aerodinimiciúil iomlán agus an deireadh tosaigh dúnta, mar gheall ar an bhfíric nach bhfuil gá le méid mór aer fuaraithe ag an mótar leictreach, cead d'fhorbróirí GM an tsamhail EV1 a fhorbairt le comhéifeacht sreabhadh ach 0,195. Tá Cx 3 ag múnla Tesla 0,21. Chun an vortex timpeall na rothaí a laghdú i bhfeithiclí le hinnill dócháin inmheánaigh, mar a thugtar orthu. Dírítear "cuirtíní aeir" i bhfoirm sruth tanaí ingearach aeir ón oscailt sa tuairteora tosaigh, ag séideadh timpeall na rothaí agus ag cobhsú na vortices. Tá an sreabhadh chuig an inneall teoranta ag comhlaí aerdinimiciúla, agus tá an bun dúnta go hiomlán.
Dá ísle na fórsaí arna dtomhas ag an seastán sorcóir, is ísle an Cx. De réir an chaighdeáin, déantar é a thomhas ag luas 140 km / h - ciallaíonn luach 0,30, mar shampla, go luasghéaraíonn 30 faoin gcéad den aer a théann carr tríd go dtí a luas. Maidir leis an limistéar tosaigh, éilíonn a léamh nós imeachta i bhfad níos simplí - le haghaidh seo, le cabhair ó léasair, leagtar amach comhrianta seachtracha an ghluaisteáin nuair a bhreathnaítear air ón taobh tosaigh, agus ríomhtar an limistéar dúnta i méadair chearnacha. Déantar é seo a iolrú ina dhiaidh sin faoin bhfachtóir sreafa chun friotaíocht iomlán aeir na feithicle a fháil i méadair cearnach.
Ag filleadh ar an imlíne stairiúil ar ár gcur síos aerdinimiciúil, feicimid go raibh ról diúltach ag cruthú na timthriall caighdeánaithe um thomhaltas breosla (NEFZ) i 1996 in éabhlóid aerdinimiciúil na ngluaisteán (a tháinig chun cinn go suntasach sna 1980í). ) toisc nach bhfuil mórán éifeacht ag an bhfachtóir aerdinimiciúil mar gheall ar an tréimhse ghearr de ghluaiseacht ardluais. Cé go laghdaítear an comhéifeacht sreafa le himeacht ama, mar thoradh ar mhéadú ar mhéid na bhfeithiclí i ngach rang tá méadú ar an limistéar tosaigh agus mar sin méadú ar fhriotaíocht aeir. Bhí friotaíocht aeir níos airde ag gluaisteáin mar an VW Golf, Opel Astra agus Sraith BMW 7 ná mar a chuaigh roimhe sna 1990í. Tá an treocht seo á spreagadh ag cohórt de mhúnlaí suntasacha SUV lena limistéar mór tosaigh agus an trácht atá ag dul in olcas. Cáineadh an cineál gluaisteán seo go príomha as a mheáchan ollmhór, ach go praiticiúil glacann an fachtóir seo tábhacht choibhneasta níos ísle le luas méadaithe - agus é ag tiomáint lasmuigh den chathair ag luas thart ar 90 km / h, tá an cion den fhriotaíocht aeir. thart ar 50 faoin gcéad, ag Ag luasanna mhórbhealaigh, méadaíonn sé go 80 faoin gcéad den tarraingt iomlán a bhíonn ag an bhfeithicil.
Feadán aerodinimiciúil
Sampla eile de ról na frithsheasmhachta aeir i bhfeidhmíocht feithiclí is ea samhail tipiciúil na cathrach Cliste. Is féidir le carr dhá shuíochán a bheith so-ghalaithe agus so-thuigthe ar shráideanna na cathrach, ach tá comhlacht gearr agus comhréireach go maith mí-éifeachtach ó thaobh aerodinimiciúil de. I bhfianaise chúlra an mheáchain éadroma, tá friotaíocht an aeir ag éirí níos tábhachtaí, agus leis an gCliant tosaíonn sé ag dul i bhfeidhm go láidir ar luasanna 50 km / h. Ní nach ionadh, níor éirigh leis a bheith ag súil le costas íseal in ainneoin a dhearaidh éadroma.
In ainneoin easnaimh Smart, áfach, is eiseamláir é cur chuige na máthairchuideachta Mercedes maidir le haeraidinimic de chur chuige modheolaíoch, comhsheasmhach agus réamhghníomhach maidir le cruthanna éifeachtacha a chruthú. Is féidir a mhaíomh go bhfuil torthaí infheistíochtaí i dtolláin gaoithe agus obair chrua sa réimse seo le feiceáil go háirithe sa chuideachta seo. Sampla an-iontach d’éifeacht an phróisis seo is ea an fhíric go bhfuil níos lú friotaíocht gaoithe ag an Aicme S reatha (Cx 0,24) ná ag an Gailf VII (0,28). Sa phróiseas chun níos mó spáis taobh istigh a aimsiú, tá limistéar tosaigh sách mór faighte ag cruth an mhúnla dhlúth, agus tá an comhéifeacht sreabhadh níos measa ná an rang S mar gheall ar an fad níos giorra, rud nach ligeann do dhromchlaí fada sruthlínithe. agus go príomha mar gheall ar aistriú géar ar chúl, foirmiú vortices a chur chun cinn. Bhí VW cinnte go mbeadh friotaíocht aeir i bhfad níos lú ag an ochtú glúin nua Gailf agus cruth níos ísle agus níos sruthlínithe, ach in ainneoin na gcumas deartha agus tástála nua, bhí sé seo thar a bheith dúshlánach don charr. leis an bhformáid seo. Mar sin féin, le fachtóir de 0,275, is é seo an Galf is aerdinimiciúil a rinneadh riamh. Is é an cóimheas úsáide breosla taifeadta is ísle de 0,22 in aghaidh na feithicle le hinneall dócháin inmheánaigh ná an Mercedes CLA 180 BlueEfficiency.
Buntáiste feithiclí leictreacha
Sampla eile den tábhacht a bhaineann le cruth aerodinimiciúil i gcoinne chúlra meáchain is ea samhlacha hibrideacha nua-aimseartha agus níos mó fós feithiclí leictreacha. I gcás an Prius, mar shampla, braitheann an gá atá le cruth an-aerodinimiciúil freisin de réir mar a mhéadaíonn luas, laghdaíonn éifeachtúlacht an powertrain hibrideach. I gcás feithiclí leictreacha, tá rud ar bith a bhaineann le míleáiste méadaithe i mód leictreach thar a bheith tábhachtach. Dar le saineolaithe, ní dhéanfaidh cailliúint meáchain 100 kg míleáiste an ghluaisteáin a mhéadú ach cúpla ciliméadar, ach os a choinne sin, tá aeraidinimic thar a bheith tábhachtach do charr leictreach. Ar dtús, toisc go gceadaíonn mais mhór na bhfeithiclí seo dóibh cuid den fhuinneamh a ídíonn an t-aisghabháil a aisghabháil, agus sa dara háit, toisc go gceadaíonn chasmhóimint ard an mhótair leictreachais dó éifeacht meáchain a chúiteamh le linn a thosaithe, agus laghdaíonn a éifeachtúlacht ar luas ard agus ar luas ard. Ina theannta sin, teastaíonn níos lú aer fuaraithe ón leictreonaic chumhachta agus ón mótar leictreach, rud a cheadaíonn oscailt níos lú os comhair an chairr, agus is é sin, mar a thugamar faoi deara, an chúis is mó le sreabhadh laghdaithe an choirp. Gné eile chun dearthóirí a spreagadh chun foirmeacha atá níos éifeachtúla ó thaobh aerdinimice de a chruthú i múnlaí hibrideacha breiseán nua-aimseartha is ea an modh leictreach gan luasghéarú amháin, nó mar a thugtar air. ag seoltóireacht. Murab ionann agus báid seoil, áit a n-úsáidtear an téarma agus go gcaithfidh an ghaoth an bád a bhogadh, i gcarranna mhéadódh míleáiste faoi thiomáint leictreach dá mbeadh níos lú friotaíocht aeir ag an gcarr. Is é cruth is optamaithe go haeradinimiciúil an bealach is cost-éifeachtaí chun ídiú breosla a laghdú.
Comhéifeachtaí tomhaltais roinnt carranna cáiliúla:
Mercedes Simplex
Déantúsaíocht 1904, Cx = 1,05
Wagon drop Rumpler
Déantúsaíocht 1921, Cx = 0,28
Múnla T T.
Déantúsaíocht 1927, Cx = 0,70
Múnla turgnamhach Kama
Monaraíodh i 1938, Cx = 0,36.
Car taifead Mercedes
Déantúsaíocht 1938, Cx = 0,12
Bus VW
Déantúsaíocht 1950, Cx = 0,44
Volkswagen "Turtle"
Déantúsaíocht 1951, Cx = 0,40
Panhard Dina
Monaraíodh i 1954, Cx = 0,26.
Porsche 356 A.
Monaraíodh i 1957, Cx = 0,36.
MG EX 181
Táirgeadh 1957, Cx = 0,15
Citroen DS 19
Déantúsaíocht 1963, Cx = 0,33
NSU Sport Prince
Déantúsaíocht 1966, Cx = 0,38
Mercedes S 111
Déantúsaíocht 1970, Cx = 0,29
Eastát Volvo 245
Déantúsaíocht 1975, Cx = 0,47
Audi 100
Déantúsaíocht 1983, Cx = 0,31
Mercedes W124
Déantúsaíocht 1985, Cx = 0,29
Countach Lamborghini
Déantúsaíocht 1990, Cx = 0,40
Toyota Prius 1
Déantúsaíocht 1997, Cx = 0,29
