Leabhar-làimhe aerodynamics
Deuchainn Drive

Leabhar-làimhe aerodynamics

Leabhar-làimhe aerodynamics

Na factaran as cudromaiche a tha a ’toirt buaidh air neart èadhair a’ charbaid

Bidh neart èadhair ìosal a ’cuideachadh le bhith a’ lughdachadh caitheamh connaidh. Ach, a thaobh seo, tha àite mòr ann airson leasachadh. Ma tha, gu dearbh, 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 seasgadan agus tha iad a ’nochdadh gu soilleir beachd mòran de dhealbhadairean aig an àm a thaobh an taobh teicneòlais seo den chàr. Ach, cha robh e ach deich bliadhna às deidh sin gun do thachair a ’chiad èiginn ola, a dh’ atharraich an siostam luach aca gu bunaiteach. Amannan nuair a thèid na feachdan neartachaidh uile aig àm gluasad a ’chàir, agus gu sònraichte an fheadhainn a thig am bàrr nuair a thèid e tro na sreathan adhair, thairis air 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 a ’coimhead. dòighean nas èifeachdaiche air na h-amasan agad a choileanadh.

Aig an àm seo, tha am bàillidh teicneòlasach aerodynamics air a chòmhdach le còmhdach tiugh de dhuslach oblivion, ach dha na dealbhadairean chan eil seo dad ùr. Tha eachdraidh teicneòlais a ’sealltainn, eadhon anns na 77an, bha inntinnean adhartach agus innleachdach mar an Gearmailteach Edmund Rumpler agus an Ungair Paul Zharai (a chruthaich an ìomhaigh Tatra TXNUMX) a’ cumadh uachdar sgiobalta agus a ’suidheachadh bunait airson dòigh-obrach aerodynamic a thaobh dealbhadh bodhaig càr. Chaidh an leantainn le dàrna tonn de eòlaichean aerodynamics leithid Baron Reinhard von Könich-Faxenfeld agus Wunibald Kam, a leasaich am beachdan anns na XNUMXs.

Tha e soilleir don h-uile duine le astar a tha a’ sìor fhàs thig crìoch, agus os cionn sin bidh strì an adhair na fheart deatamach airson càr a dhràibheadh. Le bhith a’ cruthachadh chumaidhean làn-leasaichte aerodynamically faodaidh seo a’ chrìoch seo a phutadh suas gu mòr agus tha e air a chuir an cèill leis an fhactar 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 an sruth suas an abhainn oir sìos gu 0,80). Ach, chan eil anns a 'cho-èifeachd seo ach aon phàirt den cho-aontar an aghaidh adhair - feumaidh tu meud raon aghaidh a' chàir (A) a chur ris mar eileamaid chudromach. Is e a 'chiad fhear de ghnìomhan aerodynamicists a bhith a' cruthachadh uachdaran glan, aerodynamically (feartan dhiubh, mar a chì sinn, mòran ann an càr), a tha aig a 'cheann thall a' leantainn gu co-èifeachd sruth nas ìsle. Tha feum air tunail gaoithe gus an tè mu dheireadh a thomhas, a tha na structar daor agus iom-fhillte - is e eisimpleir de seo an tunail a chaidh a choimiseanadh ann an 2009. BMW, a chosg 170 millean euro don chompanaidh. Chan e neach-leantainn mòr am pàirt as cudromaiche ann, a bhios ag ithe uimhir de dhealan gu feum e fo-stèisean cruth-atharrachaidh air leth, ach seasamh rolair ceart a bhios a’ tomhas na feachdan agus na h-amannan gu lèir a bhios jet adhair a ’dèanamh air càr. Is e an obair aige measadh a dhèanamh air eadar-obrachadh iomlan a ’chàr leis an t-sruth adhair agus eòlaichean a chuideachadh gus sgrùdadh a dhèanamh air a h-uile mion-fhiosrachadh agus atharrachadh gus nach bi e a-mhàin èifeachdach ann an 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 - gu math cudromach - bhon fhìor bhuaireadh air a chùlaibh aig a ’chùl. Tha sòn cuideam ìosal ann a tha buailteach an càr a tharraing, a tha e fhèin air a mheasgachadh le buaidh vortex làidir, ris an can aerodynamicists cuideachd “excitation marbh”. Airson adhbharan loidsigeach, às deidh modalan carbad an stèisein, tha an ìre falamh nas àirde, agus mar thoradh air an sin tha an co-èifeachd caitheamh 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 a’ dèanamh suas 40 sa cheud den fhreasdal adhair iomlan, agus tha cairteal dheth air a dhearbhadh le structar uachdar nì agus feartan leithid sgàthan, solais, truinnsear cead, agus antenna. Tha 10% de fhrith-adhair mar thoradh air sruthadh tro na fionnaichean gu na breicichean, einnsean agus tar-chuir. Tha 20% mar thoradh air vortex ann an diofar dhealbhaidhean làr agus crochaidh, is e sin, a h-uile dad a thachras fon chàr. Agus an rud as inntinniche - tha 30% de dh 'ionnsaigh adhair mar thoradh air na vortices a chaidh a chruthachadh timcheall air na cuibhlichean agus na sgiathan. Tha taisbeanadh practaigeach den iongantas seo a’ sealltainn seo gu soilleir - bidh an ìre sruthadh bho 0,28 gach carbad a’ tuiteam gu 0,18 nuair a thèid na cuibhlichean a thoirt air falbh agus na fionnaichean fender dùinte. Chan e co-thuiteamas a th’ ann gu bheil a h-uile càr iongantach ìosal - leithid a’ chiad Insight of Honda agus an càr dealain GM EV1 - air fenders cùil falaichte. Bha an cumadh aerodynamic iomlan agus an ceann aghaidh dùinte, leis nach eil feum aig a ’motair dealain air mòran èadhar fuarachaidh, a’ leigeil le dealbhadairean GM modal EV1 a leasachadh le feart sruthadh dìreach 0,195. Tha Cx 3 aig Tesla Model 0,21. Gus lughdachadh a dhèanamh air vorticity nan cuibhlichean ann an carbadan le einnseanan losgaidh a-staigh, mar a chanar ris. "Cùirtean adhair" ann an cruth sruth èadhair tana dìreach air a stiùireadh bhon fhosgladh anns a 'chnap aghaidh, a' sèideadh timcheall nan cuibhlichean agus a 'daingneachadh na vortices, tha an sruth chun an einnsean cuingealaichte le còmhlachan aerodynamic, agus tha a' bhonn gu tur dùinte.

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

A’ tilleadh gu dealbh eachdraidheil na h-aithris aerodynamic againn, 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 chàraichean (a thàinig air adhart gu mòr anns na 7n). ) leis nach eil mòran buaidh aig a’ bhàillidh aerodynamic mar thoradh air an ùine ghoirid de ghluasad àrd-astar. A dh 'aindeoin an lùghdachadh ann an co-èifeachd caitheamh thar nam bliadhnaichean, tha àrdachadh ann an tomhasan charbadan de gach clas a' leantainn gu àrdachadh anns an raon aghaidh agus, mar sin, gu àrdachadh ann an strì an adhair. Bha an aghaidh adhair nas àirde aig càraichean leithid an VW Golf, Opel The Astra agus an t-sreath BMW 90 na bha roimhe anns na 90n. Tha an gluasad seo air a chomasachadh le modalan SUV drùidhteach leis an raon aghaidh mòr aca agus sgioblachadh a tha a’ crìonadh. Chaidh an seòrsa carbaid seo a chàineadh sa mhòr-chuid airson a chuideam àrd, ach ann an cleachdadh tha am bàillidh seo a’ fàs nas lugha de chudromachd an coimeas ri astar a tha a’ sìor fhàs - nuair a bhios tu a’ draibheadh ​​taobh a-muigh a’ bhaile aig astar timcheall air 50 km / h, tha a’ chuibhreann de fhrith-adhair timcheall air. 80 sa cheud, aig astaran àrd-rathaid bidh e ag èirigh gu XNUMX sa cheud bhon àireamh iomlan an aghaidh a’ chàr.

Tiùb aerodynamic

Is e eisimpleir eile den àite a tha aig strì an adhair ann an coileanadh charbadan modail àbhaisteach Smart City. Faodaidh dà sheata a bhith siùbhlach agus siùbhlach air sràidean a’ bhaile, ach tha an obair-bodhaig goirid agus co-rèireach aige gu math neo-èifeachdach bho shealladh aerodynamic. An aghaidh cùl-raon de chuideam ìosal, bidh strì an adhair a’ fàs na eileamaid a tha a’ sìor fhàs cudromach, agus le Smart bidh e a’ tòiseachadh a’ toirt buaidh làidir aig astaran 50 km / h. de chosgais an ìre mhath ìosal.

Ach, a dh'aindeoin easbhaidhean Smart, tha beachd companaidh phàrant Mercedes air aerodynamics na eisimpleir de dhòigh-obrach rianail, cunbhalach agus for-ghnìomhach airson a bhith a 'cruthachadh chumaidhean iongantach. Faodar argamaid a dhèanamh gu bheil toraidhean tasgadh 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 adhair aig a’ Chlas S an-dràsta (Cx 0,24) na an Golf VII (0,28). Ann 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 cho fada ‘s a tha e, nach eil a’ ceadachadh uachdar sgiobalta agus mòran. tuilleadh. - mar-thà mar thoradh air gluasad geur bhon chùl, a 'cur ri cruthachadh vortices. Ach, tha VW cinnteach gum bi mòran nas lugha an aghaidh adhair aig goilf an ath ghinealach agus gum bi e air a lughdachadh agus air a sgioblachadh. Is e am feart caitheamh connaidh as ìsle de 0,22 gach carbad ICE an 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 dealbhadh fìor aerodynamic cuideachd air a dhearbhadh leis mar a tha astar a ’meudachadh, gu bheil èifeachdas an powertrain hybrid a’ tuiteam gu mòr. A thaobh carbadan dealain, tha a h-uile dad co-cheangailte ris an àrdachadh de mhìltean ann am modh dealain air leth cudromach. A rèir eòlaichean, le bhith a ’lughdachadh na cuideam le 100 kg meudaichidh e mìltean de chàraichean dìreach beagan chilemeatairean, ach air an làimh eile, tha aerodynamics air leth cudromach airson càr dealain.

An toiseach, leis gu bheil tomad àrd nan carbadan sin a’ toirt cothrom dhaibh cuid den lùth a thathas a’ cleachdadh airson faighinn seachad air fhaighinn air ais, agus san dàrna àite, leis gu bheil torque àrd an motair dealain a’ leigeil leat dìoladh a dhèanamh airson buaidh cuideam aig toiseach tòiseachaidh, agus tha an èifeachdas aige a’ dol sìos. aig astaran àrda agus àrd-astar. A bharrachd air an sin, feumaidh an dealan-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 thuirt sinn mar-thà, na phrìomh adhbhar airson a’ chrìonadh san t-sruth timcheall a ’chuirp. Is e eileamaid eile de bhrosnachadh luchd-dealbhaidh cumaidhean nas èifeachdaiche aerodynamically a chruthachadh ann am modalan tar-chinealach plug-in an latha an-diugh am modh gluasaid gun luathachadh a-mhàin le cuideachadh bho motair dealain, no ris an canar. a' seòladh. Eu-coltach ri bàtaichean-siùil, cò às a tha an teirm a’ tighinn agus cò às a tha còir aig a’ ghaoth am bàta a ghluasad, àrdaichidh càraichean dealain mìltean ma tha nas lugha de dh’èadhar aig a’ chàr. Is e cruthachadh cruth làn-leasaichte aerodynamically an dòigh as èifeachdaiche air caitheamh connaidh a lughdachadh.

Teacs: Georgy Kolev

Co-èifeachdan caitheamh cuid de chàraichean ainmeil:

Mercedes Simplex

Riochdachadh 1904, Cx = 1,05

Rumpler Tropfenwagen

Riochdachadh 1921, Cx = 0,28

Modail Ford T.

Riochdachadh 1927, Cx = 0,70

Modail deuchainneach Kam

Riochdachadh 1938, Cx = 0,36

Càr clàraidh Mercedes

Riochdachadh 1938, Cx = 0,12

Bus VW

Riochdachadh 1950, Cx = 0,44

VW "turtar"

Riochdachadh 1951, Cx = 0,40

Panhard Dina

Riochdachadh 1954, Cx = 0,26

Porsche 356

Riochdachadh 1957, Cx = 0,36

MG EX 181

Riochdachadh 1957, Cx = 0,15

Citroen DS 19

Riochdachadh 1963, Cx = 0,33

Prionnsa Spòrs NSU

Riochdachadh 1966, Cx = 0,38

Mercedes C 111

Riochdachadh 1970, Cx = 0,29

Volvo 245 Van

Riochdachadh 1975, Cx = 0,47

Audi 100

Riochdachadh 1983, Cx = 0,31

Mercedes W 124

Riochdachadh 1985, Cx = 0,29

Toyota Prius 1

Riochdachadh 1997, Cx = 0,29

Cuir beachd ann