ценка

 

 

 5

 новости автотехники

bannerriskovik

 

кнопка банер 2

 

banner

 

Vyborg1

banner

 

 

Главная \ Статьи \ Сила ветра и автомобиль или все то, что вы хотели узнать об аэродинамике машин

Сила ветра и автомобиль или все то, что вы хотели узнать об аэродинамике машин

Каждая девушка, которая попадала под сильный ветер, знает, что ветер может быть о-го-го какой! Идти трудно при условии сильного ветра, а бежать практически невозможно, некоторых сдувает совсем. Другое дело автомобиль.

Как же автомобиль преодолевает силу ветра? На небольших скоростях это незаметно, нет никакой преграды для движения автомобиля. Как он справляется с потоком воздуха, который искусственно появляется за счет высокой скорости автомобиля?

Движение автомобиля можно описать тяговым балансом

 

Ртдви (1)

 

где:

Рт - Сила тяги;

Рд - Сила сопротивления дороги;

Рв - Сила сопротивления воздуха;

Ри - сила сопротивления инерции.

Как можно увидеть из формулы (1) слева находится сила тяги, а справа находятся силы, которые противостоят ей,  "мешают" движению автомобиля. И сила сопротивления воздуха тоже находится в левой части формулы. Следовательно, силы, находящиеся в левой части необходимо снижать, для лучшего движения автомобиля.

 

Рв=1/2*Сwв*S*Va2(2)

 

где ;

Сw - коэффициент аэродинамического сопротивления;

Рв - плотность воздуха;

S - площадь поперечного сечения относительно оси Х (центральной оси) автомобиля;

Va2 - квадрат скорости движения.

Из формулы (2) видно, что сила сопротивления воздуха прямо пропорциональна  квадрату скорости, сечению, плотности воздуха и коэффициенту сопротивления. Чем быстрее едем, тем больше сила сопротивления воздуха, со скоростью понятно, но сделать с ней водитель ничего не сможет, всем хочется ехать быстрее и тут уж воздух не помеха. Плотность воздуха тоже относительно постоянна, независимая от действий водителя. Остается сечение и коэффициент. Разберем подробнее. Формула 3 используется для грузовых автомобилей, а формула 4 - для легковых.

 

S=B*Hr (3)

S=0,78*Br*Hr (4)

 

где: Br - габаритная ширина легкового автомобиля;

В - колея автомобиля;

Hr - габаритная высота транспортного средства.

Соответственно, чем меньше автомобиль по размерам, тем меньше сечение и меньше сила сопротивления воздуха. Таким образом, багажник на крыше автомобиля, существенным образом влияет на аэродинамику.

Коэффициент сопротивления воздуха выражается следующим образом:

 

Сwxyz  (5)

 

где: Сх - лобовое сопротивление воздуха;

Су - боковая аэродинамическая сила;

Сz - подъемная сила.

Данные коэффициенты определяются опытным путем в аэродинамической трубе.

Соответственно, требуется снижать коэффициент .

Идеальная форма для автомобиля - слеза, и это доказал конструктор Э. Румплер, когда в 1921 изобрел Rumpler-Tropfenauto. Уже тогда коэффициент аэродинамического сопротивления был равен 0,27. Однако вид автомобиля не понравился общественности (рисунок 1) и "автомобиль - слеза" вышел только в количестве 100 штук.

капля

Рисунок 1 Автомобиль Э.Румплера

В 1989 году Opel Calibra установил свой рекорд, его коэффициент аэродинамического сопротивления был равен 0,26. На рисунке 2 представлен Opel Calibra.

калибра

Рисунок 2 Opel Calibra

Однако в 2013 году Volkswagen выпустил двухдверный автомобиль  Volkswagen XL1 с коэффициентом аэродинамического сопротивления 0,189.Автомобиль изображен на рисунке 3.

хл1

Рисунок 3 Volkswagen XL1

Большинство современных автомобилей имеет коэффициент аэродинамического сопротивления 0,3-0,4.

Замечено, что психологические люди ждут от более яркого автомобиля лучших аэродинамических характеристик. Недаром все спортивные автомобили стараются окрасить в красный цвет, однако это не всегда так и большая часть цветовых решений связана с психологией человека, о чем вы можете прочитать ТУТ

Ангелина Асонова для ООО "Кит оценка"