Sruth buaireasach
A ’gleusadh chàraichean,  Inneal carbaid,  Obrachadh innealan

Sruth buaireasach

Mar a tha teicneòlas an latha an-diugh ag atharrachadh aerodynamics càr

Bidh neart èadhair ìosal a ’cuideachadh le bhith a’ lughdachadh caitheamh connaidh. A thaobh seo, ge-tà, tha cothroman air leth ann airson leasachadh. Gu ruige seo, gu dearbh, tha eòlaichean aerodynamics ag aontachadh le beachd an luchd-dealbhaidh.

"Aerodynamics dhaibhsan nach urrainn baidhsagal-motair a dhèanamh." Chaidh na faclan sin a bhruidhinn le Enzo Ferrari anns na 60an agus tha iad a ’nochdadh gu soilleir beachd mòran de dhealbhadairean aig an àm a thaobh an taobh teicneòlais seo den chàr. Ach, dìreach deich bliadhna às deidh sin thàinig a ’chiad èiginn ola agus dh’ atharraich an siostam luachan iomlan aca gu radaigeach. Amannan nuair a thèid na feachdan neartachaidh uile ann an gluasad a ’chàir, agus gu sònraichte an fheadhainn a thig am bàrr mar thoradh air a dhol tro na sreathan adhair, le fuasglaidhean teicnigeach farsaing, leithid a bhith a’ meudachadh gluasad agus cumhachd einnseanan, ge bith dè an ìre de chonnadh a thèid a chaitheamh, bidh iad a ’falbh, agus bidh innleadairean a’ tòiseachadh. coimhead airson dòighean nas èifeachdaiche gus na h-amasan agad a choileanadh.

Aig an àm seo, tha am feart teicneòlasach de aerodynamics air a chòmhdach le còmhdach tiugh de dhuslach oblivion, ach chan eil e gu tur ùr do luchd-dealbhaidh. Tha eachdraidh teicneòlais a ’sealltainn, eadhon anns na ficheadan, bha brains adhartach agus innleachdach leithid an Gearmailteach Edmund Rumpler agus an Ungair Paul Jaray (a chruthaich cult an Tatra T77) a’ cumadh uachdar sgiobalta agus a ’suidheachadh bhunaitean airson dòigh-obrach aerodynamic a thaobh dealbhadh bodhaig chàraichean. Air an leantainn le dàrna tonn de eòlaichean aerodynamic leithid Baron Reinhard von Kenich-Faxenfeld agus Wunibald Kam, a leasaich am beachdan anns na 1930an.

Tha e soilleir don h-uile duine, le luaths a tha a’ sìor fhàs, gu bheil crìoch ann, agus os cionn sin bidh strì an adhair na fheart deatamach ann a bhith a’ draibheadh ​​càr. Faodaidh cruthachadh chumaidhean làn-leasaichte aerodynamic a’ chrìoch seo a ghluasad suas gu mòr agus tha e air a chuir an cèill leis an co-èifeachd sruthadh Cx ris an canar, leis gu bheil ciùb aig luach 1,05 air a thionndadh ceart-cheàrnach ris an t-sruth-adhair (ma tha e air a thionndadh 45 ceum air an axis aige, gus am bi tha an oir shuas an abhainn air a lùghdachadh gu 0,80). Ach, chan eil anns a’ cho-èifeachd seo ach aon phàirt den cho-aontar an aghaidh adhair - feumar meud raon aghaidh a’ chàir (A) a chur ris mar eileamaid riatanach. Is e a 'chiad fhear de ghnìomhan aerodynamicists a bhith a' cruthachadh uachdaran glan, aerodynamically (factaran dhiubh, mar a chì sinn, tha mòran anns a 'chàr), a tha mu dheireadh a' leantainn gu lùghdachadh ann an co-èifeachd srutha. Gus an tè mu dheireadh a thomhas, tha feum air tunail gaoithe, a tha na ghoireas cosgail agus air leth toinnte - is e eisimpleir de seo an tunail 2009 millean euro aig BMW a chaidh a choimiseanadh ann an 170. Chan e neach-leantainn mòr am pàirt as cudromaiche ann, a bhios ag ithe uimhir de dhealan gu feum e stèisean cruth-atharrachaidh air leth, ach seasamh rolair ceart a bhios a ’tomhas na feachdan agus na h-amannan a bhios an jet adhair a’ cleachdadh air a ’chàr. Is e an obair aige measadh a dhèanamh air a h-uile eadar-obrachadh eadar an càr agus an t-sruth-adhair agus na h-eòlaichean a chuideachadh gus a h-uile mion-fhiosrachadh a sgrùdadh agus atharrachadh ann an dòigh a tha chan ann a-mhàin ga dhèanamh èifeachdach anns an t-sruth-adhair, ach cuideachd a rèir miann an luchd-dealbhaidh. . Gu bunaiteach, tha na prìomh phàirtean slaodadh a choinnicheas càr a’ tighinn bho nuair a bhios an èadhar air a bheulaibh a ’teannachadh agus a’ gluasad agus - rudeigin air leth cudromach - bhon fhìor bhuaireadh air a chùlaibh aig a ’chùl. An sin, tha sòn cuideam ìosal air a chruthachadh a tha buailteach an càr a tharraing, a tha e fhèin a ’measgachadh le buaidh làidir an vortex, ris an can aerodynamicists cuideachd“ excitation marbh ”. Airson adhbharan loidsigeach, air cùl mhodailean oighreachd, tha an ìre de chuideam nas àirde nas àirde, agus mar thoradh air an sin tha an co-èifeachd sruthadh a 'dol sìos.

Factaran tarraing aerodynamic

Tha an tè mu dheireadh an urra chan ann a-mhàin air feartan leithid cumadh iomlan a ’chàir, ach cuideachd air pàirtean sònraichte agus uachdar. Ann an cleachdadh, tha cumadh agus cuibhreannan iomlan chàraichean an latha an-diugh le cuibhreann de 40 sa cheud de fhreasdal èadhair iomlan, agus tha cairteal dheth air a dhearbhadh le structar uachdar nì agus feartan leithid sgàthan, solais, plàta cead, agus antenna. Tha 10% den fhrith-adhair mar thoradh air an t-sruthadh tro na tuill gu na breicichean, einnsean agus bogsa gèar. Tha 20% mar thoradh air vortex anns na diofar structaran làr agus crochaidh, is e sin, a h-uile dad a thachras fon chàr. Agus is e an rud as inntinniche gu bheil suas ri 30% den fhrith-adhair mar thoradh air na vortices a chaidh a chruthachadh timcheall air na cuibhlichean agus na sgiathan. Tha taisbeanadh practaigeach den iongantas seo a’ nochdadh seo gu soilleir - bidh an co-èifeachd caitheamh bho 0,28 gach càr a’ dol sìos gu 0,18 nuair a thèid na cuibhlichean a thoirt air falbh agus na tuill san sgiath air an còmhdach le crìochnachadh cumadh a’ chàir. Chan e co-thuiteamas a th’ ann gu bheil a h-uile càr iongantach ìosal, mar a’ chiad chàr dealain Honda Insight agus EV1 aig GM, air fenders cùil falaichte. Leig an cumadh aerodynamic iomlan agus an ceann aghaidh dùinte, leis nach eil feum aig a ’motair dealain air mòran èadhar fuarachaidh, do luchd-leasachaidh GM modal EV1 a leasachadh le co-èifeachd sruthadh de dìreach 0,195. Tha Cx 3 aig modal Tesla 0,21. Gus an vortex timcheall nan cuibhlichean a lughdachadh ann an carbadan le einnseanan losgaidh a-staigh, ris an canar sin. Tha "cùirtean adhair" ann an cruth sruthan èadhair tana dìreach air an stiùireadh bhon fhosgladh anns a 'chnap aghaidh, a' sèideadh timcheall nan cuibhlichean agus a 'daingneachadh na vortices. Tha an sruth chun an einnsean air a chuingealachadh le còmhlachan aerodynamic, agus tha a 'bhonn dùinte gu tur.

Mar as ìsle na feachdan air an tomhas leis an seasamh rolair, is ann as ìsle a bhios an Cx. A rèir na h-ìre, tha e air a thomhas aig astar 140 km / h - luach 0,30, mar eisimpleir, a 'ciallachadh gu bheil 30 sa cheud den adhar a tha càr a' dol troimhe a 'luathachadh chun astar aige. A thaobh an raon aghaidh, tha feum air a bhith a 'leughadh modh-obrach mòran nas sìmplidh - airson seo, le cuideachadh bho leusair, thathar a' mìneachadh cumaidhean taobh a-muigh a 'chàir nuair a thathar a' coimhead bhon aghaidh, agus tha an raon dùinte ann an meatairean ceàrnagach air a thomhas. Tha e an uairsin air iomadachadh leis a’ bhàillidh sruthadh gus neart èadhair iomlan a’ charbaid fhaighinn ann am meatairean ceàrnagach.

A’ tilleadh gu cunntas eachdraidheil ar tuairisgeul aerodynamic, tha sinn a’ faighinn a-mach gun robh pàirt àicheil aig cruthachadh cearcall tomhais caitheamh connaidh àbhaisteach (NEFZ) ann an 1996 ann an mean-fhàs aerodynamic càraichean (a thàinig air adhart gu mòr anns na 1980n). ) leis nach eil mòran buaidh aig a’ bhàillidh aerodynamic mar thoradh air an ùine ghoirid de ghluasad àrd-astar. Ged a tha an co-èifeachd srutha a’ lùghdachadh thar ùine, tha àrdachadh ann am meud charbadan anns gach clas a’ leantainn gu àrdachadh san raon aghaidh agus mar sin àrdachadh ann an strì an adhair. Bha an aghaidh adhair nas àirde aig càraichean leithid an VW Golf, Opel Astra agus Sreath BMW 7 na bha roimhe anns na 1990n. Tha an gluasad seo air a bhrosnachadh le buidheann de mhodalan SUV drùidhteach leis an raon aghaidh mòr aca agus trafaic a’ crìonadh. Chaidh an seòrsa càr seo a chàineadh sa mhòr-chuid airson a chuideam mòr, ach ann an cleachdadh tha am bàillidh seo a’ gabhail cuideam nas ìsle an coimeas ri astar a tha a’ sìor fhàs - fhad ‘s a tha thu a’ draibheadh ​​​​taobh a-muigh a ’bhaile aig astar timcheall air 90 km / h, tha a’ chuibhreann de dh ’aghaidh adhair. timcheall air 50 sa cheud, aig Aig astaran àrd-rathaid, bidh e ag èirigh gu 80 sa cheud den tarraing iomlan a choinnicheas an carbad.

Tiùb aerodynamic

Is e eisimpleir eile de dhreuchd an aghaidh èadhair ann an coileanadh carbaid am modail àbhaisteach baile Smart. Faodaidh càr le dà shuidheachan a bhith sùbailte agus sùbailte air sràidean a ’bhaile, ach tha corp goirid le deagh chuibhreann gu math neo-èifeachdach bho shealladh aerodynamic. An aghaidh cùl-raon cuideam aotrom, tha neart èadhair a ’sìor fhàs cudromach, agus leis an Smart tha e a’ tòiseachadh a ’toirt buaidh làidir aig astaran 50 km / h. Chan eil e na iongnadh nach do thuit e nas ìsle na bha dùil airson cosgais ìseal a dh’ aindeoin an dealbhadh aotrom aige.

A dh'aindeoin easbhaidhean Smart, ge-tà, tha dòigh-obrach companaidh phàrant Mercedes a thaobh aerodynamics na eisimpleir de dhòigh-obrach rianail, cunbhalach agus for-ghnìomhach a thaobh a bhith a' cruthachadh chumaidhean èifeachdach. Faodar argamaid a dhèanamh gu bheil toraidhean tasgaidhean ann an tunailean gaoithe agus obair chruaidh san raon seo gu sònraichte follaiseach sa chompanaidh seo. Is e eisimpleir air leth iongantach de bhuaidh a’ phròiseis seo gu bheil nas lugha de dh’ aghaidh gaoithe aig a’ Chlas S an-dràsta (Cx 0,24) na an Golf VII (0,28). Anns a ’phròiseas a bhith a’ lorg barrachd àite a-staigh, tha cumadh a ’mhodail toinnte air raon aghaidh caran mòr fhaighinn, agus tha an co-èifeachd sruthadh nas miosa na an clas S air sgàth an fhaid as giorra, nach eil a’ ceadachadh uachdar fada sgiobalta. agus gu h-àraidh air sgàth gluasad geur gu cùl, a 'brosnachadh cruthachadh vortices. Bha VW cinnteach gum biodh an ochdamh ginealach ùr goilf gu math nas lugha an aghaidh adhair agus cumadh nas ìsle agus nas sìmplidhe, ach a dh’ aindeoin na comasan dealbhaidh is deuchainn ùr, bha seo air leth dùbhlanach don chàr. leis a’ chruth seo. Ach, le factar de 0,275, is e seo an goilf as aerodynamic a chaidh a dhèanamh a-riamh. Is e an co-mheas caitheamh connaidh as ìsle clàraichte de 0,22 gach carbad le einnsean losgaidh a-staigh an ìre Mercedes CLA 180 BlueEfficiency.

A ’bhuannachd a tha ann an carbadan dealain

Is e eisimpleir eile de cho cudromach sa tha cumadh aerodynamic an aghaidh cùl-raon cuideam modalan hybrid ùr-nodha agus eadhon nas motha na carbadan dealain. A thaobh an Prius, mar eisimpleir, tha an fheum air cumadh fìor aerodynamic cuideachd air a dhearbhadh leis mar a tha astar a ’meudachadh, tha èifeachdas an powertrain hybrid a’ lùghdachadh. A thaobh carbadan dealain, tha rud sam bith co-cheangailte ri barrachd mhìltean ann am modh dealain air leth cudromach. A rèir eòlaichean, bidh call cuideim 100 kg ag àrdachadh mhìltean a ’chàir dìreach beagan chilemeatairean, ach air an làimh eile, tha aerodynamics air leth cudromach airson càr dealain. An toiseach, leis gu bheil tomad mòr nan carbadan sin a ’leigeil leotha faighinn air ais cuid den lùth a bhios an ath-bheothachadh a’ faighinn air ais, agus san dàrna àite, leis gu bheil torque àrd an motair dealain a ’leigeil leis dìoladh a dhèanamh airson buaidh cuideam aig àm tòiseachaidh, agus tha an èifeachdas aige a’ lughdachadh aig astaran àrda agus astaran àrda. A bharrachd air an sin, feumaidh an electronics cumhachd agus an motair dealain nas lugha de dh ’èadhar fuarachaidh, a leigeas le fosgladh nas lugha air beulaibh a’ chàir, a tha, mar a thug sinn fa-near, mar phrìomh adhbhar airson sruthadh bodhaig nas lugha. Is e eileamaid eile ann a bhith a ’brosnachadh dhealbhadairean gus foirmean nas aerodynamically èifeachdach a chruthachadh ann am modalan hybrid plug-in ùr-nodha am modh dealain gun luathachadh a-mhàin, no ris an canar. seòladh. Eu-coltach ri bàtaichean-siùil, far a bheil an teirm air a chleachdadh agus a ’ghaoth airson am bàta a ghluasad, ann an càraichean mheudaicheadh ​​mìltean de chumhachd dealain mura biodh uiread de fhrasan adhair aig a’ chàr. Is e a bhith a ’cruthachadh cumadh aerodynamically optimized an dòigh as èifeachdaiche a thaobh cosgais gus caitheamh connaidh a lughdachadh.

Co-èifeachdan caitheamh cuid de chàraichean ainmeil:

Mercedes Simplex

Saothrachadh 1904, Cx = 1,05

Carbad tuiteam rumpler

Saothrachadh 1921, Cx = 0,28

Modail Ford T.

Saothrachadh 1927, Cx = 0,70

Modail deuchainneach Kama

Air a dhèanamh ann an 1938, Cx = 0,36.

Càr clàraidh Mercedes

Saothrachadh 1938, Cx = 0,12

Bus VW

Saothrachadh 1950, Cx = 0,44

Volkswagen "Turtle"

Saothrachadh 1951, Cx = 0,40

Panhard Dina

Air a dhèanamh ann an 1954, Cx = 0,26.

Porsche 356 A.

Air a dhèanamh ann an 1957, Cx = 0,36.

MG EX 181

Riochdachadh 1957, Cx = 0,15

Citroen DS 19

Saothrachadh 1963, Cx = 0,33

Prionnsa Spòrs NSU

Saothrachadh 1966, Cx = 0,38

Mercedes S 111

Saothrachadh 1970, Cx = 0,29

Oighreachd Volvo 245

Saothrachadh 1975, Cx = 0,47

Audi 100

Saothrachadh 1983, Cx = 0,31

Mercedes W 124

Saothrachadh 1985, Cx = 0,29

Siorrachd Lamborghini

Saothrachadh 1990, Cx = 0,40

Toyota Prius 1

Saothrachadh 1997, Cx = 0,29

Cuir beachd ann