Wat ass Auto Aerodynamik?

Wann een historesch Fotoe vu legendären Autosmodeller kuckt, mierkt jiddereen direkt datt wa mer méi no un eis Deeg kommen, de Kierper vun engem Gefier ëmmer manner wénkeleg gëtt.

Dëst ass wéinst der Aerodynamik. Loosst eis berücksichtegen wat d'Besonderheet vun dësem Effekt ass, firwat et wichteg ass déi aerodynamesch Gesetzer ze berécksiichtegen, wéi och déi Autoen e schlechten Streamline Koeffizient hunn, a wéi eng gutt sinn.

Wat ass d'Aerodynamik

Esou komesch wéi et kléngt, wat méi séier den Auto laanscht d'Strooss geet, wat en éischter vum Buedem erof geet. De Grond ass datt de Loftfloss mat deem de Gefier kollidéiert an zwee Deeler vum Karosserie geschnidden ass. Eent geet tëscht dem Buedem an der Stroossoberfläch, an deen aneren - iwwer dem Daach, a béit sech ronderëm d'Kontur vun der Maschinn.

Wann Dir den Auto Kierper vun der Säit kuckt, da gesäit et visuell wéi e Fliger Flillek. D'Besonderheet vun dësem Element vum Fliger ass datt de Loftfloss iwwer de Béi méi Wee passéiert wéi ënner dem richtegen Deel vum Deel. Dofir gëtt e Vakuum, oder Vakuum, iwwer de Fligel erstallt. Mat zunehmender Geschwindegkeet hëlt dës Kraaft de Kierper méi.

En ähnlechen Hebeffekt gëtt fir den Auto erstallt. Den Upstream fléisst ronderëm de Motor, den Daach an de Stamm, während den Downstream just ëm de Buedem leeft. En anert Element dat zousätzlech Widderstand schaaft ass d'Kierperdeeler no bei der vertikaler (Heizkierpergrill oder Wandrute).

Transportgeschwindegkeet beaflosst direkt den Hebeffekt. Ausserdeem schaaft d'Kierperform mat vertikale Panneaue méi Turbulenzen, wat d'Gefierzuch reduzéiert. Aus dësem Grond hunn d'Besëtzer vu ville klasseschen Autoen mat eckeg Formen, wann se ofgestëmmt sinn, onbedéngt e Spoiler an aner Elementer un de Kierper befestegt, déi et erméiglechen den Downforce vum Auto ze erhéijen.

Firwat ass et néideg

Streamlining erlaabt d'Loft méi séier laanscht de Kierper ze reesen ouni onnéideg Wirbelen. Wann d'Maschinn duerch de verstäerkte Loftwidderstand behënnert gëtt, verbraucht de Motor méi Brennstoff, wéi wann d'Maschinn zousätzlech Belaaschtung huet. Dëst wäert net nëmmen d'Wirtschaft vum Auto beaflossen, awer och wéi vill schiedlech Substanzen duerch den Ofgasréier an d'Ëmwelt emittéiert ginn.

Designen Autoe mat verbesserte Aerodynamik, Ingenieure vu féierende Autosfabrikanten berechnen déi folgend Indikatoren:

• Wéi vill Loft muss an de Motorraum kommen fir datt de Motor richteg natierlech ofkillt;
• A wéi enge Kierperdeeler déi frësch Loft fir den Auto bannen geholl gëtt, wéi och wou se entlooss gëtt;
• Wat kann gemaach ginn fir d'Loft manner Kaméidi am Auto ze maachen;
• D'Hiewekraaft muss op all Achs verdeelt ginn am Aklang mat de Charakteristike vun der Gefier Kierper Form.

All dës Faktore gi berécksiichtegt bei der Entwécklung vun neie Maschinnemodeller. A wa fréier d'Kierperelementer dramatesch kënne änneren, haut hunn d'Wëssenschaftler schonn déi ideal Forme entwéckelt, déi e reduzéierte Koeffizient vum Frontalift ubidden. Aus dësem Grond kënne vill Modeller vun der leschter Generatioun extern nëmme vu klengen Ännerungen an der Form vun den Diffusoren oder Flilleken am Verglach mat der viregter Generatioun ënnerscheeden.

Nieft der Stroossestabilitéit kann d'Aerodynamik zu manner Kontaminatioun vu bestëmmte Kierperdeeler bäidroen. Also, an enger Kollisioun mat engem viischte Wandstouss, vertikal ugeluechte Luuchten, Knuppauto a Fënster ginn méi séier dreckeg vu futtisse kleng Insekten.

Fir den negativen Effekt vum Lift ze reduzéieren, zielen Autosproduzenten ze reduzéieren Clearance bis op de maximal zulässleche Wäert. De Frontal Effekt ass awer net déi eenzeg negativ Kraaft déi d'Stabilitéit vun der Maschinn beaflosst. Ingenieuren "balancéieren" ëmmer tëscht frontal a lateral streamlining. Et ass onméiglech den ideale Parameter an all Zone z'erreechen, dofir, wann Dir eng nei Zort Kierper fabrizéiert, maache Spezialisten ëmmer e gewësse Kompromëss.

Basis aerodynamesch Fakten

Wou kënnt dee Widderstand hier? Alles ass ganz einfach. Ronderëm eise Planéit gëtt et eng Atmosphär déi aus gassverbindunge besteet. Am Duerchschnëtt ass d'Dicht vun de feste Schichten vun der Atmosphär (Raum vum Buedem bis zum Vullesiicht) ongeféier 1,2 kg / Quadratmeter. Wann en Objet a Bewegung ass, kollidéiert en mat Gasmolekülen, déi d'Loft ausmaachen. Wat méi héich d'Geschwindegkeet ass, wat dës Elementer méi Kraaft op den Objet treffen. Aus dësem Grond, wa se an d'Äerdatmosphär erakënnt, fänkt d'Raumsond staark op vun der Reibungskraaft ze hëtzen.

Déi alleréischt Aufgab mat deenen d'Entwéckler vum neie Modelldesign probéieren ze bewältegen ass wéi de Drag reduzéiert gëtt. Dëse Parameter klëmmt ëm 4 Mol wann d'Gefier am Beräich vu 60 km / h bis 120 km / h beschleunegt. Fir ze verstoen wéi bedeitend dëst ass, kuckt e klengt Beispill.

D'Gewiicht vum Transport ass 2 dausend kg. Transport beschleunegt op 36 km / h. An dësem Fall gi just 600 Watt u Kraaft ausginn fir dës Kraaft ze iwwerwannen. Alles anescht gëtt fir Iwwerklockung verbruecht. Awer scho mat enger Geschwindegkeet vun 108 km / h. 16 kW Kraaft gëtt scho benotzt fir de Frontalwidderstand ze iwwerwannen. Wann Dir mat enger Geschwindegkeet vun 250 km / h fiert. den Auto verbréngt scho sou vill wéi 180 Päerd op Zuchkraaft. Wann de Chauffer den Auto nach méi beschleunege wëll, bis zu 300 Kilometer / Stonn, nieft der Kraaft fir d'Geschwindegkeet ze erhéijen, muss de Motor 310 Päerd konsuméiere fir de Frontluftstroum ze bewältegen. Duerfir brauch e Sportsauto esou e staarken Ustrach.

Fir am meeschte vereinfacht ze entwéckelen, awer gläichzäiteg zimlech bequem Transport, berechnen Ingenieuren de Koeffizient Cx. Dëse Parameter an der Beschreiwung vum Model ass déi wichtegst wat d'ideale Kierperform ugeet. Eng Drëps Waasser huet eng ideal Gréisst an dësem Beräich. Si huet dëse Koeffizient vun 0,04. Keen Autosconstructeur géif mat esou engem originellen Design fir säin neien Autosmodell averstanen, och wann et scho virdrun Optiounen an dësem Design gouf.

Et ginn zwou Weeër fir d'Widerbeständegkeet ze reduzéieren:

1. Ännert d'Form vum Kierper sou datt de Loftfloss sou vill wéi méiglech ronderëm den Auto fléisst;
2. Maacht den Auto schmuel.

Wann d'Maschinn sech bewegt, wierkt eng vertikal Kraaft drop. Et kann en Down-Pressure Effekt hunn, wat e positiven Effekt op d'Traktioun huet. Wann Dir den Drock op den Auto net erhéicht, da suergt de resultéierende Wirbel d'Trennung vum Gefier vum Buedem (all Hiersteller probéiert dësen Effekt sou vill wéi méiglech ze eliminéieren).

Op där anerer Säit, wärend den Auto sech bewegt, wierkt déi drëtt Kraaft drop - d'Säitekraaft. Dëst Gebitt ass nach manner kontrolléierbar well et vu ville verännerleche Quantitéite beaflosst gëtt, wéi e Kräizwand wann Dir direkt fiert oder an de Kéieren. D'Stäerkt vun dësem Faktor kann net virausgesot ginn, sou datt d'Ingenieuren et net riskéieren a Fäll mat enger Breet kreéieren déi e gewësse Kompromëss am Cx Verhältnis erlaabt ze maachen.

Fir ze bestëmmen, wéi wäit d'Parameter vu vertikalen, frontalen a laterale Kräfte berécksiichtegt kënne ginn, féieren Autosfabrikanten spezialiséiert Laboratoiren op, déi aerodynamesch Tester maachen. Ofhängeg vun de materiellen Méiglechkeeten kann dëse Laboratoire e Wandtunnel enthalen, an deem d'Effizienz vum Stroumlinie vum Transport ënner engem grousse Loftfloss kontrolléiert gëtt.

Ideal probéieren Hiersteller vun neien Autosmodeller entweder hir Produkter op e Koeffizient vun 0,18 ze bréngen (haut ass dat dat Ideal), oder se ze iwwerschreiden. Awer nach keen huet an der zweeter gelongen, well et ass onméiglech aner Kräften ze eliminéieren, déi op der Maschinn handelen.

Klemm- an Hiewekraaft

Hei ass eng aner Nuance déi den Ëmgank mam Transport beaflosst. A verschiddene Fäll kann den Drag net miniméiert ginn. E Beispill dofir sinn d'F1 Autoen. Och wann hire Kierper perfekt streamlined ass, sinn d'Rieder op. Dës Zone stellt déi meescht Probleemer fir d'Produzenten. Fir sou Transport ass Cx am Beräich vun 1,0 bis 0,75.

Wann den hënneschte Wirbel an dësem Fall net eliminéiert ka ginn, da kann de Floss benotzt ginn fir d'Traktioun mat der Spur ze erhéijen. Fir dëst sinn zousätzlech Deeler um Kierper installéiert déi Downforce kreéieren. Zum Beispill ass de viischte Knuppauto mat engem Spoiler ausgestatt, deen e verhënnert vum Buedem ze hiewen, wat extrem wichteg fir e Sportsauto ass. En ähnleche Fligel ass um Réck vum Auto befestegt.

De viischt Flillek riicht de Floss net ënner dem Auto, mee um ieweschten Deel vum Kierper. Dofir ass d'Nues vum Gefier ëmmer op d'Strooss geriicht. E Vakuum bildet sech vun ënnen, an den Auto schéngt un der Spur festzehalen. Den hënneschte Spoiler verhënnert d'Bildung vun engem Wirbel hannert dem Auto - deen Deel brécht de Stroum ier en ufänkt an d'Vakuumzon hannert dem Gefier ze suckelen.

Kleng Elementer beaflossen och d'Reduktioun vum Drag. Zum Beispill, de Rand vun der Kaputz vu bal all modernen Autoen deckt d'Wëscherblieder. Zënter der viischter Säit vum Auto stéisst virun allem op de kommende Verkéier, gëtt och op sou kleng Elementer wéi d'Loftopnahm-Ofleeger opgepasst.

Wann Dir Sportskierperkits installéiert, musst Dir berécksiichtegen datt déi zousätzlech Downforce den Auto méi zouversiichtlech op der Strooss mécht, awer zur selwechter Zäit de Richtungstroum erhéicht den Drag. Wéinst deem wäert d'Spitzgeschwindegkeet vun esouem Transport méi niddereg si wéi ouni aerodynamesch Elementer. En aneren negativen Effekt ass datt den Auto méi glat gëtt. True, den Effekt vum Sportskierper Kit wäert mat Geschwindegkeete vun 120 Kilometer pro Stonn spieren, also an de meeschte Situatiounen op ëffentleche Stroossen esou Detailer.

Schlecht Drag Modeller:

Sh 0,7 - Caterham 7

Cx 0,6 - UAZ (469, Hunter)

Cx 0,58 - Jeep Wrangler (TJ)

Cx 0,57 - Hummer (H2)

Cx 0,56 - VAZ "klassesch" (01, 03, 05, 06, 07)

Сх 0,54 – Mercedes-Benz (G-Klass)

Cx 0,53 - VAZ 2121

Modeller mat guddem aerodynamesche Drag:

Sh 0,18 - VW XL1

Cx 0,19 - GM EV1

Cx 0,21 - Tesla (Model3)

Cx 0,23 - Audi A4

Cx 0,23 - Mercedes-Benz CLA

Cx 0,23 - Mercedes-Benz (S 300h)

Cx 0,24 - Tesla Model S

Cx 0,24 - Tesla (Model X)

Cx 0,24 - Hyundai Sonata

Cx 0,24 - Toyota Prius

Cx 0,24 - Mercedes-Benz C Klasse

Cx 0,25 - Audi A2

Cx 0,25 - Alfa Romeo (Giulia)

Cx 0,25 - Peugeot 508

Cx 0,25 - Honda Insight

Cx 0,26 - BMW (3 -Serie am Réck vum E90)

Cx 0,26 - BMW i8

Cx 0,26 - Mercedes-Benz (B)

Cx 0,26 - Mercedes-Benz (E-Class)

Cx 0,26 - Jaguar XE

Cx 0,26-Nissan GT-R

Cx 0,26 - Infiniti Q50

Zousätzlech kuckt e kuerze Video iwwer d'Aerodynamik vum Auto:

Auto Aerodynamik, wat ass et? Wéi verbesseren d'Aerodynamik? Wéi NET e Fliger aus engem Auto ze maachen?