अशांत प्रवाह
सामग्रीहरू
कसरी आधुनिक टेक्नोलोजीले कार एरोडायनामिक्स परिवर्तन गर्दैछ
कम हावा प्रतिरोधले ईन्धनको खपत कम गर्न मद्दत गर्दछ। यस सन्दर्भमा, जबकि, विकास को लागी अत्यधिक अवसरहरू छन्। अहिले सम्म, अवश्य पनि, एयरोडायनामिक्स विशेषज्ञहरू डिजाइनरहरूको रायसँग सहमत छन्।
"मोटरसाइकल बनाउन नसक्नेहरूको लागि एरोडायनामिक्स।" यी शब्दहरू एन्जो फेरारीले s० को दशकमा बोलेका थिए र कारको यस प्राविधिक पक्षप्रति त्यस समयका धेरै डिजाइनरहरूको दृष्टिकोण स्पष्ट रूपमा प्रदर्शन गर्दछन्। यद्यपि, केवल दस बर्ष पछि पहिलो तेल संकट आयो र उनीहरूको मूल्य प्रणालीमा आमूल परिवर्तन भयो। जब कारको आवागमनमा प्रतिरोधका सबै शक्तिहरू, र विशेष रूपमा हावा तहहरू मार्फत यसको दृश्यको रूपमा देखा पर्नेहरू, विविधिको इन्धनको मात्रालाई वास्ता नगरी विस्थापन र इन्जिनको शक्ति बढाउने जस्ता विस्तृत प्राविधिक समाधानहरू मार्फत उत्रन्छन्, र ईन्जिनियरहरू सुरु हुन्छन्। तपाइँका लक्ष्यहरू प्राप्त गर्नका लागि अधिक प्रभावकारी तरिकाहरू खोज्नुहोस्।
यस समयमा, एरोडायनामिक्सको टेक्नोलोजिकल कारक बिर्सनको धूलोको बाक्लो तहले ढाकिएको छ, तर यो डिजाइनरहरूको लागि पूर्ण रूपमा नयाँ छैन। टेक्नोलोजीको इतिहासले देखाउँदछ कि बीसौं दशकमा पनि जर्मन एडमंड रम्पलर र ह the्गेरियाली पॉल जारा (जसले ट्राट्रा टी of77 को कल्ट बनाए) को आकारको सुव्यवस्थित सतहहरू बनाए र कार बडी डिजाइनको लागि एयरोडायनामिक दृष्टिकोणको लागि जग बसाले। उनीहरू पछि एरियोडायनामिक विशेषज्ञहरूको दोस्रो छाल जस्तै बैरन रेइनहार्ड भोन कानिच-फ्याक्सनफेल्ड र वुनिबल्ट कामले अनुसरण गरे, जसले १ 1930 s० को दशकमा आफ्ना विचारहरू विकास गरे।
यो सबैलाई स्पष्ट छ कि बढ्दो गति संग त्यहाँ एक सीमा आउँछ, जसको माथि हावा प्रतिरोध कार चलाउन एक महत्वपूर्ण कारक बन्छ। वायुगतिकीय रूपमा अनुकूलित आकारहरूको सिर्जनाले यो सीमालाई महत्त्वपूर्ण रूपमा माथि सार्न सक्छ र तथाकथित प्रवाह गुणांक Cx द्वारा व्यक्त गरिएको छ, किनकि 1,05 को मान वायुप्रवाहमा लम्बाइ उल्टो लम्ब हुन्छ (यदि यसलाई यसको अक्षमा 45 डिग्री घुमाइएको छ भने, ताकि यसको माथिल्लो किनारा ०.८० मा घटाइएको छ)। यद्यपि, यो गुणांक हावा प्रतिरोध समीकरणको मात्र एक भाग हो - कारको अगाडिको क्षेत्र (A) को आकार अनिवार्य तत्वको रूपमा थपिनुपर्छ। वायुगतिकीविद्हरूको पहिलो कार्य भनेको सफा, वायुगतिकीय रूपमा कुशल सतहहरू सिर्जना गर्नु हो (जसका कारकहरू, हामी देख्नेछौं, कारमा धेरै छन्), जसले अन्ततः प्रवाह गुणांकमा कमी निम्त्याउँछ। पछिल्लो मापन गर्न, एक हावा सुरुङ आवश्यक छ, जुन एक महँगो र अत्यन्त जटिल सुविधा हो - यसको उदाहरण BMW को 0,80 मिलियन यूरो 2009 मा सुरुङ हो। यसमा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण कम्पोनेन्ट विशाल फ्यान होइन, जसले यति धेरै बिजुली खपत गर्दछ कि यसलाई छुट्टै ट्रान्सफर्मर स्टेशन चाहिन्छ, तर एक सटीक रोलर स्ट्यान्ड जसले कारमा एयर जेटले प्रयोग गर्ने सबै शक्ति र क्षणहरू मापन गर्दछ। उसको काम एयरफ्लोसँग कारको सबै अन्तरक्रियाको मूल्याङ्कन गर्नु र विशेषज्ञहरूलाई प्रत्येक विवरण अध्ययन गर्न र यसलाई वायुप्रवाहमा मात्र प्रभावकारी बनाउन नभई डिजाइनरहरूको इच्छा अनुसार परिवर्तन गर्न मद्दत गर्नु हो। । साधारणतया, कारले सामना गर्ने मुख्य ड्र्याग कम्पोनेन्टहरू जब यसको अगाडिको हावा कम्प्रेस हुन्छ र परिवर्तन हुन्छ र - धेरै महत्त्वपूर्ण कुरा - यसको पछाडिको तीव्र अशान्तिबाट आउँछ। त्यहाँ, एउटा कम चाप क्षेत्र बनाइन्छ जसले कारलाई तान्न सक्छ, जुन फलस्वरूप भर्टेक्सको बलियो प्रभावसँग मिसिन्छ, जसलाई वायुगतिविद्हरूले "मृत उत्तेजना" पनि भन्छन्। तार्किक कारणहरूका लागि, एस्टेट मोडेलहरू पछि, कम दबावको स्तर उच्च छ, जसको फलस्वरूप प्रवाह गुणांक बिग्रन्छ।
एरोडायनामिक ड्र्याग कारक
पछिल्लो न केवल कार को समग्र आकार जस्तै कारक मा निर्भर गर्दछ, तर विशेष भागहरु र सतहहरु मा। अभ्यासमा, आधुनिक कारहरूको समग्र आकार र अनुपातमा कुल वायु प्रतिरोधको 40 प्रतिशत हिस्सा हुन्छ, जसको एक चौथाइ वस्तुको सतह संरचना र ऐना, बत्ती, लाइसेन्स प्लेट र एन्टेना जस्ता सुविधाहरूद्वारा निर्धारण गरिन्छ। हावा प्रतिरोधको 10% ब्रेक, इन्जिन र गियरबक्समा प्वालहरू मार्फत प्रवाहको कारण हो। २०% विभिन्न भुइँ र निलम्बन संरचनाहरूमा भोर्टेक्सको परिणाम हो, त्यो हो, कार मुनि हुने सबै कुरा। र सबैभन्दा चाखलाग्दो कुरा यो हो कि हावा प्रतिरोध को 20% सम्म पाङ्ग्रा र पखेटा वरिपरि सिर्जना भर्टिसेस को कारण हो। यस घटनाको व्यावहारिक प्रदर्शनले यसको स्पष्ट संकेत दिन्छ - ०.२८ प्रति कारबाट खपत गुणांक ०.१८ मा घट्छ जब पाङ्ग्राहरू हटाइन्छ र पखेटामा प्वालहरू कारको आकार पूरा भएपछि ढाकिएको हुन्छ। यो कुनै संयोग होइन कि सबै आश्चर्यजनक रूपमा कम माइलेज कारहरू, जस्तै पहिलो होन्डा इनसाइट र GM को EV30 इलेक्ट्रिक कार, लुकेका पछाडि फेन्डरहरू छन्। समग्र एरोडायनामिक आकार र बन्द फ्रन्ट एन्ड, यस तथ्यको कारणले कि इलेक्ट्रिक मोटरलाई ठूलो मात्रामा चिसो हावा आवश्यक पर्दैन, GM विकासकर्ताहरूलाई EV0,28 मोडेल मात्र 0,18 को प्रवाह गुणांकको साथ विकास गर्न अनुमति दियो। टेस्ला मोडल ३ मा Cx ०.२१ छ। आन्तरिक दहन इन्जिनहरू, तथाकथित सवारी साधनहरूमा पाङ्ग्राहरू वरिपरि भोर्टेक्स कम गर्न। हावाको पातलो ठाडो स्ट्रिमको रूपमा "एयर पर्दाहरू" अगाडि बम्परको उद्घाटनबाट निर्देशित गरिन्छ, पाङ्ग्राहरू वरिपरि उडाउँदै र भोर्टिसहरू स्थिर गर्दै। इन्जिनमा प्रवाह एरोडायनामिक शटरहरू द्वारा सीमित छ, र तल पूर्ण रूपमा बन्द छ।
रोलर स्ट्यान्ड द्वारा मापन गरिएको बल जति कम हुन्छ, Cx उति कम हुन्छ। मानक अनुसार, यो 140 किमी / घन्टा को गति मा मापन गरिएको छ - 0,30 को एक मान, उदाहरण को लागी, यसको मतलब 30 प्रतिशत हावा को एक कार को माध्यम ले आफ्नो गति को गति मा जान्छ। अगाडिको क्षेत्रको लागि, यसको पढाइलाई धेरै सरल प्रक्रिया चाहिन्छ - यसको लागि, लेजरको मद्दतले कारको बाह्य रूपरेखा अगाडिबाट हेर्दा रेखांकित गरिन्छ, र वर्ग मिटरमा बन्द क्षेत्र गणना गरिन्छ। यसलाई पछि स्क्वायर मिटरमा गाडीको कुल हावा प्रतिरोध प्राप्त गर्न प्रवाह कारकद्वारा गुणा गरिन्छ।
हाम्रो एरोडायनामिक विवरणको ऐतिहासिक रूपरेखामा फर्केर, हामीले 1996 मा मानकीकृत इन्धन खपत मापन चक्र (NEFZ) को सिर्जनाले वास्तवमा अटोमोबाइलको एरोडायनामिक विकासमा नकारात्मक भूमिका खेलेको पाउँछौं (जसले 1980 को दशकमा उल्लेखनीय रूपमा उन्नति गर्यो)। ) किनभने उच्च-गति आन्दोलनको छोटो अवधिको कारण वायुगतिकीय कारकले कम प्रभाव पार्छ। यद्यपि प्रवाह गुणांक समयको साथ घट्दै जान्छ, प्रत्येक वर्गमा सवारीहरूको आकार बढाउँदा अगाडिको क्षेत्रफल बढ्छ र त्यसैले हावा प्रतिरोधमा वृद्धि हुन्छ। VW Golf, Opel Astra र BMW 7 Series जस्ता कारहरूमा 1990 को दशकमा आफ्ना पूर्ववर्तीहरूको तुलनामा उच्च हावा प्रतिरोध थियो। यस प्रवृतिलाई प्रभावशाली SUV मोडेलहरूको ठूलो फ्रन्टल क्षेत्र र बिग्रँदै गएको ट्राफिकको समूहले उत्प्रेरित गरेको छ। यस प्रकारको कार मुख्यतया यसको विशाल वजनको लागि आलोचना गरिएको छ, तर व्यवहारमा यो कारकले बढ्दो गतिको साथ कम सापेक्षिक महत्त्व लिन्छ - जब शहर बाहिर लगभग 90 किमी / घन्टाको गतिमा ड्राइभ गर्दा, हावा प्रतिरोधको अनुपात हो। लगभग 50 प्रतिशत, राजमार्गको गतिमा, यो कुल ड्र्याग गाडीको सामनाको 80 प्रतिशतमा बढ्छ।
एरोडायनामिक ट्यूब
सवारीसाधन प्रदर्शनमा वायु प्रतिरोधको भूमिकाको अर्को उदाहरण विशिष्ट स्मार्ट सिटी मोडेल हो। दुई सीटर कार शहर सडकहरूमा चपल र चिप्लो हुन सक्छ, तर छोटो र समानुपातिक शरीर एक एयरोडायनामिक दृष्टिकोणबाट अत्यन्त असक्षम छ। हल्का तौलको पृष्ठभूमिमा, वायु प्रतिरोध क्षमता बढ्दो महत्त्वपूर्ण तत्व बनिरहेको छ र स्मार्टसँग यसको 50० किमी प्रति घण्टाको वेगमा बलियो प्रभाव पार्न थाल्छ। यो हल्का डिजाइनको बावजुद कम लागतको लागि अपेक्षाहरूको अभावमा छक्कलाग्दो कुरा होइन।
स्मार्टका कमजोरीहरूको बावजुद, तथापि, एरोडायनामिक्सको लागि अभिभावक कम्पनी मर्सिडीजको दृष्टिकोणले प्रभावकारी आकारहरू सिर्जना गर्ने प्रक्रियामा विधिगत, निरन्तर र सक्रिय दृष्टिकोणको उदाहरण दिन्छ। यो तर्क गर्न सकिन्छ कि पवन सुरुङमा लगानी र यस क्षेत्रमा कडा परिश्रमको परिणाम यस कम्पनीमा विशेष गरी देखिन्छ। यस प्रक्रियाको प्रभावको एक विशेष उल्लेखनीय उदाहरण यो तथ्य हो कि हालको S-Class (Cx 0,24) मा गल्फ VII (0,28) भन्दा कम हावा प्रतिरोध छ। थप भित्री ठाउँ खोज्ने प्रक्रियामा, कम्प्याक्ट मोडेलको आकारले बरु ठूलो फ्रन्टल क्षेत्र प्राप्त गरेको छ, र छोटो लम्बाइको कारण प्रवाह गुणांक एस-क्लासको भन्दा खराब छ, जसले लामो सुव्यवस्थित सतहहरूलाई अनुमति दिँदैन। र मुख्यतया पछाडिको तीव्र संक्रमणको कारणले, भोर्टिसको गठनलाई बढावा दिँदै। VW अडिग थियो कि नयाँ आठौं पुस्ताको गल्फमा उल्लेखनीय रूपमा कम हावा प्रतिरोध र कम र अधिक सुव्यवस्थित आकार हुनेछ, तर नयाँ डिजाइन र परीक्षण क्षमताहरूको बावजुद, यो कारको लागि अत्यन्त चुनौतीपूर्ण साबित भयो। यो ढाँचा संग। यद्यपि, ०.२७५ को कारकको साथ, यो अहिलेसम्म बनाइएको सबैभन्दा एरोडायनामिक गल्फ हो। सबैभन्दा कम रेकर्ड गरिएको इन्धन खपत अनुपात ०.२२ प्रति गाडीको आन्तरिक दहन इन्जिन मर्सिडीज CLA 0,275 BlueEfficiency को हो।
इलेक्ट्रिक सवारी को फाइदा
एरोडाइनामिक आकार बनाम वजनको अर्को उदाहरण आधुनिक हाइब्रिड मोडलहरू र अझ बढी विद्युतीय सवारी साधनहरू हुन्। उदाहरणको लागि, प्रियुसको मामलामा, अत्यधिक एरोडायनामिक आकारको आवश्यकतालाई पनि तथ्यले निर्धारित गर्दछ कि गति बढ्दै जाँदा, संकर पावरट्रेनको क्षमता कम हुन्छ। विद्युतीय सवारीको मामलामा, इलेक्ट्रिक मोडमा बढेको माइलेजसँग सम्बन्धित कुनै पनि कुरा अत्यन्त महत्त्वपूर्ण छ। विज्ञहरूका अनुसार १०० किलोग्रामको वजन घट्नाले कारको माइलेजलाई केहि किलोमिटर मात्र बढाउनेछ तर अर्कोतर्फ, विद्युतीय कारको लागि एरोडायनामिक्स अत्यन्त महत्त्वपूर्ण छ। सर्वप्रथम, किनभने यी सवारी साधनहरूको ठूलो समूहले तिनीहरूलाई स्वास्थ्य लाभबाट खपत हुने केही ऊर्जा पुन: प्राप्ति गर्न अनुमति दिन्छ, र दोस्रो, किनकि इलेक्ट्रिक मोटरको उच्च टोक़ले सुरूको समयमा तौलको प्रभावलाई क्षतिपूर्ति दिन अनुमति दिन्छ, र यसको दक्षता उच्च गति र उच्च वेगमा घट्छ। थप रूपमा, पावर इलेक्ट्रोनिक्स र इलेक्ट्रिक मोटरलाई कम चिसो हावा आवश्यक पर्दछ, जसले कारको अगाडि सानो खुल्लाको लागि अनुमति दिन्छ, जुन हामीले उल्लेख गर्यौं, शरीरको बृद्धि कम हुने मुख्य कारण हो। आधुनिक प्लग-इन हाइब्रिड मोडलहरूमा अधिक एरोडायनामिक कुशल फार्महरू सिर्जना गर्न डिजाइनरहरूलाई उत्प्रेरित गर्ने अर्को तत्त्व नो एक्सेलेरसन इलेक्ट्रिक-मात्र मोड, वा तथाकथित हो। नौकायन। सिलबोट जस्तो छैन, जहाँ यो शब्द प्रयोग गरिएको छ र हावाले डु move्गालाई सार्नुपर्दछ, कारहरूमा, बिजुलीबाट संचालित माइलेज बढ्नेछ यदि कारको कम हावा प्रतिरोध भएमा। एक वायुगतिकीय अनुकूलित आकार सिर्जना ईन्धन खपत कम गर्न सबैभन्दा लागत प्रभावी तरीका हो।
केहि प्रसिद्ध कारहरूको उपभोग गुणांकहरू:
मर्सिडीज सिम्प्लेक्स
१ 1904 ०1,05, Cx = १.०XNUMX निर्माण
रम्पलर ड्रप वैगन
१ 1921 ०0,28, Cx = १.०XNUMX निर्माण
फोर्ड मोडेल टी
१ 1927 ०0,70, Cx = १.०XNUMX निर्माण
काम प्रयोगात्मक मोडल
१ 1938 0,36, Cx = XNUMX मा निर्मित।
मर्सिडीज रेकर्ड कार
१ 1938 ०0,12, Cx = १.०XNUMX निर्माण
VW बस
१ 1950 ०0,44, Cx = १.०XNUMX निर्माण
फक्सवागन "कछुवा"
१ 1951 ०0,40, Cx = १.०XNUMX निर्माण
Panhard Dina
१ 1954 0,26, Cx = XNUMX मा निर्मित।
पोर्श 356 XNUMX A
१ 1957 0,36, Cx = XNUMX मा निर्मित।
एमजी EX 181
१ 1957 0,15 उत्पादन, Cx = ०.XNUMX
Citroen DS 19
१ 1963 ०0,33, Cx = १.०XNUMX निर्माण
NSU खेल प्रिन्स
१ 1966 ०0,38, Cx = १.०XNUMX निर्माण
मर्सिडीज एस १११
१ 1970 ०0,29, Cx = १.०XNUMX निर्माण
भोल्वो २४५ एस्टेट
१ 1975 ०0,47, Cx = १.०XNUMX निर्माण
अडी १००
१ 1983 ०0,31, Cx = १.०XNUMX निर्माण
मर्सिडीज डब्ल्यू १२124
१ 1985 ०0,29, Cx = १.०XNUMX निर्माण
लेम्बोर्गिनी काउन्ट्याच
१ 1990 ०0,40, Cx = १.०XNUMX निर्माण
टोयोटा Prius २०१
१ 1997 ०0,29, Cx = १.०XNUMX निर्माण
