Manyèl aerodynamik

Faktè ki pi enpòtan ki afekte rezistans lè a nan veyikil la

Rezistans lè ki ba ede diminye konsomasyon gaz. Sepandan, nan sans sa a, gen gwo espas pou devlopman. Si, nan kou, ekspè aerodynamic dakò ak opinyon nan konsèpteur yo.

"Aerodynamic pou moun ki pa ka fè motosiklèt." Mo sa yo te pale pa Enzo Ferrari nan rit ane swasant yo epi klèman demontre atitid la nan konsèpteur anpil nan tan sa a nan direksyon pou bò sa a teknolojik nan machin nan. Sepandan, li te sèlman dis ane pita ke premye kriz la lwil oliv ki te fèt, ki radikalman chanje tout sistèm valè yo. Fwa lè tout fòs yo nan rezistans pandan mouvman an nan machin nan, ak espesyalman sa yo ki rive lè li pase nan kouch lè yo, yo simonte pa solisyon vaste teknik, tankou ogmante deplasman an ak pouvwa nan motè, kèlkeswa kantite gaz la konsome, yo ale, ak enjenyè kòmanse gade fason pi efikas pou reyalize objektif ou yo.

Nan moman sa a, faktè teknolojik nan aerodynamic kouvri ak yon kouch epè nan pousyè oubli, men pou konsèpteur sa a se pa nouvèl. Istwa a nan teknoloji montre ke menm nan 77s yo, lespri avanse ak envante tankou Alman Edmund Rumpler a ak Ongwa Pòl Zharai a (ki te kreye Iconiţă Tatra TXNUMX) ki gen fòm sifas rasyonalize ak mete fondasyon an pou yon apwòch aerodynamic nan konsepsyon kò machin. Yo te swiv pa yon vag dezyèm nan espesyalis aerodynamic tankou Baron Reinhard von Könich-Faxenfeld ak Wunibald Kam, ki moun ki devlope lide yo nan XNUMXs yo.

Li klè pou tout moun ke ak ogmante vitès vini yon limit, pi wo pase ki rezistans lè vin tounen yon faktè kritik pou kondwi yon machin. Kreye fòm optimize aerodynamic ka pouse limit sa a konsiderableman epi li eksprime sa yo rele faktè koule Cx la, depi yon valè 1,05 gen yon kib envèse pèpandikilè ak koule lè a (si li vire 45 degre sou aks li yo, se konsa ke en a. kwen diminye a 0,80). Sepandan, koyefisyan sa a se sèlman yon pati nan ekwasyon rezistans lè a - ou dwe ajoute gwosè a nan zòn devan machin nan (A) kòm yon eleman enpòtan. Premye nan travay yo nan aerodynamicists se kreye pwòp, sifas aerodynamic efikas (faktè nan ki, jan nou pral wè, anpil nan yon machin), ki finalman mennen nan yon koyefisyan koule pi ba. Mezire lèt la mande pou yon tinèl van, ki se yon estrikti chè ak trè konplèks - yon egzanp sa a se tinèl la komisyone an 2009. BMW, ki te koute konpayi an 170 milyon ero. Eleman ki pi enpòtan nan li se pa yon fanatik jeyan, ki konsome anpil elektrisite ke li bezwen yon substation transfòmatè separe, men yon kanpe roulo egzat ki mezire tout fòs yo ak moman ke yon jè nan lè egzèse sou yon machin. Travay li se evalye entèraksyon an antye nan machin nan ak koule lè a epi ede espesyalis yo etidye tout detay ak chanje li pou ke li se pa sèlman efikas nan koule lè a, men tou, an akò ak volonte yo nan konsèpteur yo. . Fondamantalman, eleman prensipal trennen yon machin rankontre soti nan lè lè a devan li konpresyon ak chanjman, ak - trè enpòtan - soti nan gwo twoub dèyè li nan dèyè a. Gen yon zòn presyon ki ba ki gen tandans rale machin nan, ki an vire se melanje ak yon efè toubiyon fò, ki aerodynamicist yo rele tou "mouri eksitasyon". Pou rezon ki lojik, apre modèl estasyon kabwèt yo, nivo vakyòm lan pi wo, kòm yon rezilta koyefisyan konsomasyon an deteryore.

Faktè trennen aerodynamik

Lèt la depann pa sèlman sou faktè tankou fòm an jeneral nan machin nan, men tou, sou pati espesifik ak sifas yo. Nan pratik, fòm an jeneral ak pwopòsyon machin modèn yo reprezante 40 pousan nan rezistans total lè a, yon ka nan ki detèmine pa estrikti sifas objè ak karakteristik tankou miwa, limyè, plak machin, ak antèn. 10% nan rezistans lè a se akòz koule nan vantilasyon yo nan fren yo, motè ak transmisyon. 20% se rezilta toubiyon nan divès etaj ak desen sispansyon, se sa ki, tout bagay ki pase anba machin nan. Ak sa ki pi enteresan - 30% nan rezistans lè a se akòz toubiyon yo kreye alantou wou yo ak zèl. Yon demonstrasyon pratik nan fenomèn sa a montre klèman sa a - pousantaj koule soti nan 0,28 pou chak machin gout a 0,18 lè wou yo retire ak bouch yo fèmen. Se pa yon konyensidans ke tout machin etonan ki ba kantite mil - tankou premye Insight of Honda ak machin elektrik GM EV1 la - gen defans dèyè kache. Fòm aerodinamik jeneral la ak fen devan fèmen, akòz lefèt ke motè elektrik la pa mande pou anpil lè refwadisman, pèmèt konsèpteur GM yo devlope modèl EV1 ak yon faktè koule nan jis 0,195. Tesla Model 3 gen Cx 0,21. Pou redwi vorticity wou yo nan machin ak motè combustion entèn, sa yo rele. "Air lèz" nan fòm lan nan yon koule lè mens vètikal dirije soti nan ouvèti a nan eksepsyonèl la devan, mouche alantou wou yo ak estabilize toubiyon yo, se koule nan motè a limite pa vole aerodynamic, ak anba a se konplètman fèmen.

Pi ba valè fòs yo mezire pa kanpe roulo a, pi piti Cx la. Li tipikman mezire nan yon vitès 140 km / h - yon valè de 0,30, pou egzanp, vle di ke 30 pousan nan lè yon machin pase nan akselere nan vitès li. Kòm pou devan an, lekti li yo mande pou yon pwosedi ki pi senp - pou sa a, kontou ekstèn machin nan dekri ak yon lazè lè yo gade nan devan an epi yo kalkile zòn ki fèmen an mèt kare. Lè sa a, li miltipliye pa faktè koule a jwenn rezistans total lè machin nan nan mèt kare.

Retounen nan deskripsyon istorik la nan naratif aerodinamik nou an, nou jwenn ke kreyasyon an nan sik la estanda konsomasyon gaz (NEFZ) nan 1996 aktyèlman te jwe yon wòl negatif nan evolisyon nan aerodinamik nan machin (ki avanse anpil nan 7s yo). ) paske faktè aerodinamik la gen ti efè akòz kout peryòd mouvman gwo vitès. Malgre diminisyon nan koyefisyan konsomasyon nan ane yo, ogmantasyon nan dimansyon machin yo nan chak klas mennen nan yon ogmantasyon nan zòn devan an ak, kidonk, nan yon ogmantasyon nan rezistans lè a. Machin tankou VW Golf, Opel Astra ak BMW 90 Seri te gen pi gwo rezistans lè pase anvan yo nan ane 90 yo. Tandans sa a fasilite pa modèl SUV enpresyonan ak gwo zòn devan yo ak rasyonalizasyon deteryore. Sa a ki kalite machin yo te kritike sitou pou pwa segondè li yo, men nan pratik faktè sa a vin mwens nan yon enpòtans relatif ak ogmante vitès - lè w ap kondwi deyò vil la nan yon vitès nan apeprè 50 km / h, pwopòsyon nan rezistans lè a se sou. 80 pousan, nan vitès gran wout li ogmante a XNUMX pousan nan rezistans total machin nan fè fas a.

Tib aerodinamik

Yon lòt egzanp sou wòl rezistans lè a nan pèfòmans machin se yon modèl Smart City tipik. Yon de-seater ka ajil ak ajil nan lari vil yo, men karosri kout ak pwopòsyonèl li yo trè efikas nan yon pwendvi aerodinamik. Kont twal la nan pwa ki ba, rezistans lè vin tounen yon eleman de pli zan pli enpòtan, ak Smart li kòmanse gen yon efè fò nan vitès 50 km / h. Li pa etone ke malgre konsepsyon ki lejè a, li pa t 'viv jiska atant. nan yon pri relativman ba.

Sepandan, malgre enpèfeksyon Smart, atitid konpayi paran Mercedes la nan aerodinamik se yon egzanp yon apwòch metodik, konsistan ak aktif nan pwosesis la nan kreye fòm espektakilè. Li ka diskite ke rezilta yo nan envestisman nan tinèl van ak travay di nan zòn sa a yo espesyalman aparan nan konpayi sa a. Yon egzanp patikilyèman frape nan efè pwosesis sa a se lefèt ke aktyèl S-Class la (Cx 0,24) gen mwens rezistans lè pase Golf VII la (0,28). Nan rechèch la pou plis espas enteryè, fòm nan modèl la kontra enfòmèl ant akeri yon zòn devan olye gwo, ak koyefisyan koule a pi mal pase sa yo ki nan klas S la akòz longè ki pi kout li yo, ki pa pèmèt pou sifas rasyonalize ak anpil. plis. - deja akòz yon tranzisyon byen file nan dèyè, kontribye nan fòmasyon nan toubiyon. Sepandan, VW di ke pwochen jenerasyon Golf la pral gen siyifikativman mwens rezistans lè epi yo pral bese ak rasyonalize. Pi ba faktè konsomasyon gaz anrejistre nan 0,22 pou chak machin ICE se Mercedes CLA 180 BlueEfficiency la.

Avantaj nan machin elektrik

Yon lòt egzanp sou enpòtans ki genyen nan fòm aerodynamic kont pwa yo se modèl ibrid modèn e menm plis elektrik machin yo. Nan ka Prius la, pou egzanp, bezwen an pou yon konsepsyon trè aerodynamic tou dikte nan lefèt ke menm jan vitès ogmante, efikasite nan motè a ibrid gout dramatikman. Nan ka machin elektrik, tout bagay ki gen rapò ak ogmante kantite mil nan mòd elektrik trè enpòtan. Dapre ekspè yo, diminye pwa a pa 100 kg ap ogmante kantite mil machin lan pa sèlman kèk kilomèt, men nan lòt men an, aerodynamic se nan enpòtans esansyèl pou yon machin elektrik.

Premyèman, paske gwo mas machin sa yo pèmèt yo refè kèk nan enèji yo itilize pou rekiperasyon an, epi dezyèmman, paske gwo koupl motè elektrik la pèmèt ou konpanse efè pwa nan kòmansman an, epi efikasite li diminye. nan gwo vitès ak gwo vitès. Anplis de sa, elektwonik pouvwa a ak motè elektrik la bezwen mwens lè refwadisman, ki pèmèt pou yon ouvèti ki pi piti nan devan machin nan, ki, jan nou te deja note, se rezon prensipal pou deteryorasyon nan koule nan kò a. Yon lòt eleman nan motivasyon an nan konsèpteur yo kreye fòm ki pi efikas aerodynamic nan modèl ibrid plug-in jodi a se mòd nan mouvman san akselerasyon sèlman avèk èd nan yon motè elektrik, oswa sa yo rele an. navige. Kontrèman ak bato navige, kote tèm nan soti ak kote van an sipoze deplase bato a, machin elektrik ap ogmante kantite mil si machin nan gen mwens rezistans lè. Kreye yon fòm optimize aerodynamic se fason ki pi ekonomik pou diminye konsomasyon gaz.

Tèks: Georgy Kolev

Koyefisyan yo konsomasyon nan kèk machin pi popilè:

Mercedes senp

Pwodiksyon 1904, Cx = 1,05

Rumpler Tropfenwagen

Pwodiksyon 1921, Cx = 0,28

Ford ki gen konpòtman egzanplè T.

Pwodiksyon 1927, Cx = 0,70

Modèl eksperimantal Kam

Pwodiksyon 1938, Cx = 0,36

Mercedes dosye machin

Pwodiksyon 1938, Cx = 0,12

VW Otobis

Pwodiksyon 1950, Cx = 0,44

VW "tòti"

Pwodiksyon 1951, Cx = 0,40

Panhard Dina

Pwodiksyon 1954, Cx = 0,26

Porsche 356

Pwodiksyon 1957, Cx = 0,36

MG EX 181

Pwodiksyon 1957, Cx = 0,15

Citroen DS 19

Pwodiksyon 1963, Cx = 0,33

NSU Sport Prince

Pwodiksyon 1966, Cx = 0,38

Mercedes C 111

Pwodiksyon 1970, Cx = 0,29

Volvo 245 Van

Pwodiksyon 1975, Cx = 0,47

Audi 100

Pwodiksyon 1983, Cx = 0,31

Mercedes W 124

Pwodiksyon 1985, Cx = 0,29

Toyota Prius 1

Pwodiksyon 1997, Cx = 0,29