Всё про автомобиль и про то, что его окружает!

Записки Автолюбителя
На правах рекламы :
Автомобильный тюнинг

Про динамические характеристики автомобиля


Все начинающие и не только автолюбители задают себе вопрос - почему на спортивных машинах навешаны такие аэродинамические штучки, как диффузоры, дефлекторы, сплиттеры, и различные антикрылья. И это не говоря уже о полных аэрокитах. Безусловно все это, помогает улучшить динамические характеристики машины. Но вот каким именно образом помогает?
Почему автогоньщики и их команды тратят кучу денег, сил и времени на улучшение своих машин в области их взаимодействия с воздушными потоками?
Чтобы найти ответы на свои вопросы, нужно сначала понять общий принцип аэродинамики.

Первое с чего начнем это -
Подъемная и прижимная силы.

Любой движущийся сквозь воздух объект, в зависимости от его формы, будет всегда либо подниматься, либо наоборот, прижиматься к земле. В этом случае, действующие на него силы, известны как подъемная и, соответственно, прижимная. В зависимости от форм кузова, большинство машин при езде склонны к подъему и отрыву от земли. Причину возникновения такого эффекта когда-то открыл швейцарский ученый Даниил Бернулли. Эффект Бернулли состоит в том, что чем выше скорость молекул воздуха, передвигающихся вокруг объекта, тем ниже давление воздуха на этот объект. И наоборот: чем ниже скорость молекул воздуха, тем выше давление.
Когда машина движется (при любой скорости), она постоянно соприкосается с воздушными молекулами. Соприкосаясь с машиной "лоб в лоб", молекулы как бы стремятся переместиться в какое-нибудь другое место. Тут существуют два варианта обьясняющих это: либо воздушный поток обтекает сверху, либо он перемещается вниз, под днище машины. Тут у вас возникнет вопрос, что если над машиной, грубо говоря, больше пространства, то давление на ее крышу должно быть выше? Но это совсем не так. При дважении автомобиля давление над ним ниже, чем под ним, благодаря эффекту Бернулли. Так как молекулы быстрее движутся над машиной, их плотность там понижена. Соответственно, давление воздуха там тоже меньше. А вот снизу воздух более плотен, его потоки под автомобилем более медленные, и давление на машину снизу выше.И поэтому при увеличении скорости машина как бы стремится "взлететь" - ее просто-напросто выталкивает наверх воздух снизу.

Аэродинамика в автоспорте
Если автомобиль при больших скоростях все время пытается, и мало того хочет, оторваться от дороги, ни о каком сцеплении шин с дорогой и речи быть не может. Значит, с подъемной силой нужно как-то бороться, иначе о каких высоких скоростях, прохождениях поворотов и прочем можно говорить? Например, потерю времени на кольце, вызывает плохая аэродинамика, и если гонщик хочет быть первым, с ней нужно считаться всерьез.
Возьмем конкретный пример - Volkswagen Beetle 2000 года выпуска. Стоковый Beetle на скорости в 200 км/ч рвется вверх с силой около 1 кДж (или около 1.35 л.с. в секунду). Если учесть, что он весит около 1224 кг, можно сказать, что на этой скорости около 25% его веса пытается оторваться от земли. А теперь представьте себе модифицированный для гонок Beetle. Как вы думаете, 25-процентная потеря сцепления с дорогой в поворотах - это хорошая идея для получения главного приза?
Способ борьбы с подъемной силой прост - нужно генерировать силу прижимную. Для этого и нужны многочисленные аэрозапчасти - уже перечисленные нами выше. Только вот как же их правильно применить? Какие аэродетали подойдут к моему авто?
Составляющая аэродинамического тюнинга так же важна, как и все остальные, и вносит свою немалую лепту в повышении мощности автомобиля.
Давайте рассмотрим подробнее самые ходовые типы компоновки автомобилей, и наиболее подходящие к ним аэродетали. Переднемоторная компоновка с приводом на переднюю ось (FF).
У такого типа автомобилей вся мощность сосредоточена впередней части. Для предотвращения потери сцепления шин с дорожным покрытием здесь нужно использовать дефлекторы на передний бампер и сплиттер ("губу"). Это позволит переду машины сильнее прижиматься к земле на высокой скорости. И соответственно, потери мощности уменьшатся. Но и зад получается довольно легким, и для достижения баланса его нужно "нагрузить". Для этого и ставят задние спойлеры и антикрылья на багажник.

Среднемоторная компоновка с приводом на заднюю ось (MR).
Центр тяжести у подобных автомобилей расположен очень близко к их центру, а значит, перед здесь более "легкий". Это вызывает такой эффект, как избыточный и очень резкий занос задней оси. Чтобы как-то сбалансировать это не всегда желаемое поведение машины, специалисты также советуют усилить аэродинамическими деталями перед машины. Однако и заднюю часть автомобиля нужно снабдить некоторыми новыми элементами. К их числу относят антикрылья, спойлеры и диффузоры. Эти детали создают прижимную силу на задней оси, что особенно полезно.

Насколько важна высота антикрыла?
Все мы любим подшучивать над стрит-рейсерами, лепящими на свои машины безумно высокие "скамейки". На машинах, эксплуатирующихся только в городе, они и правда смотрятся довольно смешно. А вот на треке - зачастую вовсе нет, потому что высокое антикрыло расположено в зоне "чистого воздуха".
Что такое "чистый воздух" - это область воздушного потока, который ровно обтекает движущуюся машину. Двигаясь вперед, автомобиль как бы "замещает" собой некий объем воздуха. Впереди кузова образуется область повышенного давления, так как он при движении "сжимает" молекулы воздуха перед собой. А вот сзади давление как раз понижено, так как, "заместив" собой некоторый объем молекул воздуха и сжав их впереди, машины оставляет разреженное пространство сзади. Позади кузова получается в итоге некоторый вакуум (не совсем полный, конечно). А вот уже над "вакуумом" пролегает зона "чистого воздуха", который его обтекает. Антикрыло создать прижимную силу только в том случае, если на него воздействует поток воздуха. Само собой, в "вакууме" это маловероятно. Поэтому антикрыло и выносят повыше, иначе от него не будет никакой пользы. Теперь у вас возникает вопрос: как выбрать оптимальную высоту антикрыла? А вот это уже зависит от типа кузова вашего авто.

Купе и лифтбэки/фастбэки
На этом типе кузовов заднее стекло обычно "стекает" вниз под довольно небольшим углом. Такая конструкция разрабатывалась для уменьшения лобового сопротивления и описанного выше явления "вакуума" сзади. В этом случае хорошо будут действовать антикрылья высотой от средних до больших величин.

Седаны
У седанов угол расположения заднего стекла к земле довольно крутой, эффект вакуума сзади здесь намного сильнее, чем у купе. Это означает, что низкие антикрылья точно не достанут до зоны "чистого воздуха". Лучший выход из ситуации - разместить антикрыло на багажнике или как можно выше.

Хэтчбэки и универсалы
У хэтчбэков и универсалов есть одна общая проблема - у них отсутствует багажник, по крайней мере, в том же виде, что у седанов и купе. Куда же прикручивать спойлер? К счастью, благодаря форме кузова этих двух классов машин поток "чистого воздуха" проходит прямо над их крышей. Так что, поставив спойлер на крышу сзади, можно добиться нужного эффекта.

Что такое диффузор?
Мы задаем себе вопрос о том, что это за выступы под задним бампером и зачем они вообще нужны? Это диффузор, и он нужен для того, чтобы совместно с другими аэродеталями создавать дополнительную прижимную силу. Параллельные "каналы", которые образовывает диффузор, помогают потоку воздуха из-под днища автомобиля быстрее перемещаться в нужном нам направлении - а именно назад, в зону "вакуума". В сочетании с антикрылом диффузор формирует более благоприятные воздушные потоки и повышает скорость машины и ее аэродинамические показатели.

обсудить на форуме (0)
другие статьи по тюнингу...





Также можно почитать :
Яндекс.Метрика