Автомобильная аэродинамика - это исследование аэродинамики дорожных транспортных средств. Его основными целями являются уменьшение лобового сопротивления и шума ветра, минимизация шума и предотвращение нежелательных подъемных сил и других причин аэродинамической нестабильности при высокие скорости. В этом случае воздух также считается жидкостью. Для некоторых классов гоночных автомобилей также может быть важным создание прижимной силы для улучшения тяги и, следовательно, способности преодолевать повороты.
Сила трения аэродинамического сопротивления значительно увеличивается с увеличением скорости автомобиля. Еще в 1920-х годах инженеры начали учитывать форму автомобиля для снижения аэродинамического сопротивления на высоких скоростях. К 1950-м годам немецкие и британские автомобильные инженеры систематически анализировали влияние лобового сопротивления на более мощные автомобили. К концу 1960-х годов ученые также узнали о значительном увеличении уровня звука, издаваемого автомобилями на высокой скорости. Считалось, что эти эффекты увеличивают интенсивность уровней звука для соседних землепользований с нелинейной скоростью. Вскоре дорожные инженеры начали проектировать дороги, чтобы учитывать влияние скорости аэродинамического сопротивления, создаваемого уровнями шума, и производители автомобилей учли те же факторы при проектировании транспортных средств.
Аэродинамический автомобиль будет объединять дуги колеса и фонари в общую форму для уменьшения сопротивления. Он будет обтекаемым ; например, у него нет острых краев, пересекающих поток ветра над лобовым стеклом, и он будет иметь своего рода хвост, который называется фастбэк или Kammback или лифтбэк. Обратите внимание, что Aptera 2e, Loremo и Volkswagen XL1 пытаются уменьшить площадь спины. Он будет иметь плоский и гладкий пол для поддержки эффекта Вентури и создания желаемых аэродинамических сил, направленных вниз. - используется для охлаждения, горения и для пассажиров, затем разгоняется соплом и выбрасывается под пол. Для средних и задних двигателей воздух замедляется и сжимается в диффузоре, теряет некоторое давление при прохождении через моторный отсек и заполняет поток. Этим автомобилям необходимо уплотнение между областью низкого давления вокруг колес и высоким давлением вокруг коробки передач. Все они имеют закрытый пол моторного отсека. Подвеска либо обтекаемая (Aptera ), либо убрана. Дверные ручки, антенна и рейлинги могут иметь обтекаемую форму. Боковое зеркало может иметь только круглый обтекатель в качестве носа. Считается, что поток воздуха через колесные ниши увеличивает сопротивление (немецкий источник ), хотя гоночным автомобилям он нужен для охлаждения тормозов, и многие автомобили выбрасывают воздух из радиатора в колесный отсек. Аэродинамика чрезвычайно важна для преодоления того ограничивающего барьера, через который вы все время проезжаете на шоссе. Хотя спойлеры могут быть желательными и увеличивают управляемость и прижимную силу, ограничивающим фактором является то, что спойлеры заставляют аэродинамику работать быстрее, но ухудшают аэродинамические функции из-за громоздкой формы, движущейся по воздуху.
Аэродинамика автомобиля отличается от аэродинамики самолета во многих отношениях. Во-первых, характерная форма дорожного транспортного средства гораздо менее обтекаемая по сравнению с самолетом. Во-вторых, машина движется очень близко к земле, а не в открытом воздухе. В-третьих, рабочие скорости ниже (и аэродинамическое сопротивление изменяется как квадрат скорости). В-четвертых, наземное транспортное средство имеет меньше степеней свободы, чем самолет, и его движение меньше подвержено влиянию аэродинамических сил. В-пятых, у пассажирских и коммерческих наземных транспортных средств есть очень специфические конструктивные ограничения, такие как их предполагаемое назначение, высокие стандарты безопасности (требующие, например, большего «мертвого» конструктивного пространства для работы в качестве зон деформации) и определенные правила.
Аэродинамика автомобиля изучается с использованием как компьютерного моделирования, так и испытания в аэродинамической трубе. Для получения наиболее точных результатов испытаний в аэродинамической трубе туннель иногда оборудуют катящейся дорогой. Это подвижный пол для рабочего участка, который движется с той же скоростью, что и воздушный поток. Это предотвращает образование пограничного слоя на полу рабочей секции и влияние на результаты.
Коэффициент сопротивления (Cd) - это обычно публикуемый рейтинг аэродинамической плавности автомобиля, связанный с формой автомобиля. Умножение C d на площадь лобовой части автомобиля дает индекс общего сопротивления. Результат называется областью перетаскивания и указан ниже для нескольких автомобилей. Ширина и высота пышных вагонов приводят к сильному завышению площади лобовой части. Если не указано иное, в этих числах используются технические характеристики передней поверхности, указанные производителем компании Mayfield. Значения площади сопротивления, которые не отражают значения коэффициента лобового сопротивления и площади лобовой части по результатам независимых аэродинамических испытаний (например, площади сопротивления, основанные на данных, сообщенных производителем, или обоснованных предположениях), отмечены звездочкой (*).
Прижимная сила Прижимная сила описывает давление вниз, создаваемое аэродинамическими характеристиками автомобиля, которое позволяет ему быстрее преодолевать поворот, удерживая автомобиль на рельсах или дорожной поверхности. Некоторые элементы, увеличивающие прижимную силу транспортного средства, также увеличивают сопротивление. Очень важно создать хорошую аэродинамическую силу, направленную вниз, потому что она влияет на скорость и тягу автомобиля. См. Также
Ссылки Внешние ссылки
|