Ҷараёни пурталотум
Мундариҷа
Технологияи муосир аэродинамикаи мошинҳоро чӣ гуна тағир медиҳад
Муқовимати пасти ҳаво ба кам кардани сарфи сӯзишворӣ кӯмак мекунад. Аммо, дар ин росто, имкониятҳои бениҳоят калон мавҷуданд. То ҳол, албатта, мутахассисони аэродинамика бо андешаи тарроҳон розӣ ҳастанд.
"Аэродинамика барои онҳое, ки мотосикл сохта наметавонанд". Ин суханонро Энцо Феррари дар солҳои 60-ум гуфта буд ва муносибати бисёр тарроҳони замонро ба ин ҷанбаи технологии мошин ба таври возеҳ нишон медиҳад. Аммо, танҳо пас аз даҳ сол нахустин бӯҳрони нафт фаро расид ва тамоми системаи арзишҳои онҳо куллан тағир ёфт. Замоне, ки тамоми қувваҳои муқовимат дар ҳаракати мошин ва хусусан онҳое, ки дар натиҷаи аз қабатҳои ҳаво гузаштани он ба вуҷуд меоянд, бо ҳалли васеи техникӣ, аз қабили зиёд кардани ҷойивазкунӣ ва қувваи муҳаррикҳо, новобаста аз миқдори сӯзишворӣ, бартараф мешаванд ва муҳандисон оғоз мекунанд роҳҳои самарабахши расидан ба ҳадафҳои худро ҷустуҷӯ кунед.
Дар айни замон, омили технологии аэродинамика бо қабати ғафси ғубори фаромӯшӣ пӯшонида шудааст, аммо он барои тарроҳон комилан нав нест. Таърихи технология нишон медиҳад, ки ҳатто дар солҳои бистум мағзи пешрафта ва ихтироъкор, аз қабили Эдмунд Румплери олмонӣ ва Пол Ҷарайи Маҷористон (ки парастиши Татра T77-ро эҷод кардааст) сатҳи соддагардидаро шакл дода, ба муносибати аэродинамикӣ ба тарҳи бадани мошинҳо асос гузоштааст. Пас аз онҳо мавҷи дуввуми мутахассисони аэродинамикӣ, ба монанди Барон Рейнхард фон Кёних-Факсенфелд ва Вунибалд Кам, ки идеяҳои худро дар солҳои 1930-юм таҳия намуда буданд, пайравӣ кард.
Ба ҳама маълум аст, ки бо афзоиши суръат маҳдудияте ба миён меояд, ки аз он муқовимати ҳаво омили муҳими рондани мошин мегардад. Эҷоди шаклҳои аз ҷиҳати аэродинамикӣ оптимизатсияшуда метавонад ин маҳдудиятро ба таври назаррас боло гузаронад ва бо номи коэффисиенти ҷараёни Cx ифода карда мешавад, зеро арзиши 1,05 дорои як куби перпендикуляр ба ҷараёни ҳаво мебошад (агар он дар баробари меҳвари худ 45 дараҷа гардиш карда шавад, то ки ба таври назаррас гардиш карда шавад). канори болооби он ба 0,80 кам карда мешавад). Аммо ин коэффитсиент танҳо як қисми муодилаи муқовимати ҳаво аст - андозаи майдони фронталии мошин (A) бояд ҳамчун унсури муҳим илова карда шавад. Аввалин вазифаҳои аэродинамикҳо эҷод кардани сатҳҳои тоза, аз ҷиҳати аэродинамикӣ самаранок аст (омилҳои онҳо, тавре ки мо мебинем, дар мошин бисёранд), ки дар ниҳоят ба кам шудани коэффисиенти ҷараён оварда мерасонад. Барои андозагирии охирин нақби бодӣ лозим аст, ки як иншооти гаронарзиш ва ниҳоят мураккаб аст – мисоли ин нақби BMW мебошад, ки соли 2009 ба маблағи 170 миллион евро ба истифода дода шуда буд. Компоненти мухимтарини он на вентилятори азимест, ки он кадар кувваи электр сарф мекунад, ки ба станцияи алохидаи трансформатор эхтиёч дорад, балки стенди аник, ки тамоми куввахо ва лахзахоеро, ки реактиви хавой ба машина меандозад, чен мекунад. Вазифаи у аз он иборат аст, ки тамоми таъсири мутакобилаи мошинро бо чараёни хаво бахо дихад ва ба мутахассисон барои омухтани хар як деталь ва тагьир додани он ёрй расонад, ки онро на танхо дар чараёни хаво самарабахш, балки мувофики хохиши конструкторон низ тагьир диханд. . Асосан, ҷузъҳои асосии кашолакунӣ, ки мошин бо он дучор мешавад, аз вақте ки ҳаво дар пешаш фишурда мешавад ва тағир меёбад ва - чизи бениҳоят муҳим - аз нооромиҳои шадид дар паси он. Дар он чо минтакаи фишори паст ба вучуд меояд, ки майл ба кашондани мошин мешавад ва он дар навбати худ бо таъсири пурзури гирдоби омехта омехта мешавад, ки онро аэродинамикхо «хаяони мурда» низ меноманд. Бо сабабҳои мантиқӣ, дар паси моделҳои амвол, сатҳи фишори паст баландтар аст, ки дар натиҷа коэффисиенти ҷараён бад мешавад.
Омилҳои кашолакунии аэродинамикӣ
Охирин на танҳо аз омилҳое, ба монанди шакли умумии мошин, балки ба қисмҳо ва сатҳи мушаххас низ вобаста аст. Дар амал шакл ва таносуби умумии мошинҳои замонавӣ 40 дарсади муқовимати умумии ҳаворо дар бар мегирад, ки чоряки онро сохтори сатҳи ашё ва хусусиятҳои мисли оина, чароғҳо, рақами давлатӣ ва мавҷгир муайян мекунад. 10% муқовимати ҳаво аз ҳисоби ҷараёни тавассути сӯрохиҳо ба тормозҳо, муҳаррикҳо ва қуттии редукторҳо вобаста аст. 20% натиљаи гирдбод дар иншоотњои гуногуни фарш ва овезон, яъне њама чизест, ки дар зери мошин рух медињад. Ва аз ҳама ҷолиб он аст, ки то 30% муқовимати ҳаво аз ҳисоби гирдобиҳо дар атрофи чархҳо ва болҳо ба вуҷуд меояд. Намоиши амалии ин ходиса дар ин бора равшан шаходат медихад — коэффи-циенти сарфшуда аз 0,28 дар як машина хангоми канда шудани чарххо ва пушонданн сурохихои бол бо тамом шудани шакли машина ба 0,18 кам мешавад. Тасодуфан нест, ки ҳама мошинҳои ҳайратангези паст, ба монанди аввалин мошини барқии Honda Insight ва EV1 GM, панҷараҳои пушти пинҳон доранд. Шакли умумии аэродинамикӣ ва канори пӯшида, аз сабаби он, ки муҳаррики электрикӣ миқдори зиёди ҳавои хунуккуниро талаб намекунад, ба таҳиягарони GM имкон дод, ки модели EV1-ро бо коэффисиенти ҷараёни ҳамагӣ 0,195 таҳия кунанд. Модели Tesla 3 дорои Cx 0,21 мебошад. Барои кам кардани гирдоби гирду атрофи чархҳои мошинҳои дорои муҳаррикҳои дарунсӯзӣ, ба ном. "Пардаҳои ҳавоӣ" дар шакли ҷараёни тунуки амудии ҳаво аз дари бампер пеш равона шуда, гирди чархҳоро вазанда ва гирдобиҳоро устувор мекунанд. Маҷрои муҳаррикро пардаҳои аэродинамикӣ маҳдуд мекунанд ва поёни он комилан баста аст.
Чӣ қадаре ки қувваҳое, ки бо стенди ролик чен карда мешаванд, Cx ҳамон қадар пасттар бошад. Мувофиқи стандарт, он бо суръати 140 км / соат чен карда мешавад - 0,30 қимати он, масалан, маънои онро дорад, ки 30 фоизи ҳавое, ки мошин аз он мегузарад, то суръати он метезонад. Дар бобати майдони пеш бошад, хондани он тартиби хеле оддитарро талаб мекунад — барои ин бо ёрии лазер контурхои берунии машина хангоми аз пеш дида баромадан нишон дода, майдони пушида бо метри мураббаъ хисоб карда мешавад. Он баъдан ба омили ҷараён зарб карда мешавад, то муқовимати умумии ҳавои мошинро дар метри мураббаъ ба даст орад.
Баргардем ба тарҳи таърихии тавсифи аэродинамикии мо, мо мебинем, ки таъсиси сикли стандартишудаи ченкунии истеъмоли сӯзишворӣ (NEFZ) дар соли 1996 воқеан дар эволютсияи аэродинамикии автомобилҳо нақши манфӣ бозидааст (ки дар солҳои 1980-ум ба таври назаррас пеш рафтааст). )^роки омили аэродинамикй аз сабаби кутохмуддати харакати тезу тунд кам таъсир мерасонад. Гарчанде ки коэффисиенти ҷараён бо мурури замон коҳиш меёбад, афзоиши андозаи мошинҳо дар ҳар як синф ба афзоиши майдони фронталӣ ва аз ин рӯ муқовимати ҳаво зиёд мешавад. Мошинҳо аз қабили VW Golf, Opel Astra ва BMW 7 Series нисбат ба пешгузаштагони худ дар солҳои 1990 муқовимати ҳавои баландтар доштанд. Ин тамоюл аз ҷониби як гурӯҳи моделҳои таъсирбахши SUV бо майдони калони фронталӣ ва бад шудани ҳаракати онҳо мусоидат мекунад. Ин навъи мошин асосан барои вазни бузурги худ интиқод карда мешавад, аммо дар амал ин омил бо афзоиши суръат аҳамияти нисбатан камтар мегирад - дар ҳоле ки ҳангоми рондан дар берун аз шаҳр бо суръати тақрибан 90 км/соат, таносуби муқовимати ҳаво тақрибан 50 фоиз, дар суръати шоҳроҳ, он ба 80 фоизи тамоми кашолакунии мошин дучор мешавад.
Туби аэродинамикӣ
Намунаи дигари нақши муқовимат ба ҳаво дар иҷрои нақлиёт модели маъмулии Smart city мебошад. Мошини дуҷониба метавонад дар кӯчаҳои шаҳр чолок ва чолок бошад, аммо ҷисми кӯтоҳ ва мутаносиб аз нигоҳи аэродинамикӣ бениҳоят бесамар аст. Дар пасманзари вазни сабук, муқовимати ҳаво ба як унсури рӯзафзун мубаддал мегардад ва бо Smart он дар суръати 50 км / соат таъсири шадид расонида метавонад.Таҷҷубовар нест, ки бо вуҷуди тарроҳии сабукаш он аз интизориҳои арзон чашм пушид.
Бо вуҷуди камбудиҳои Смарт, равиши ширкати волидайни Мерседес ба аэродинамика як равиши методикӣ, пайваста ва фаъолро ба раванди эҷоди шаклҳои муассир нишон медиҳад. Метавон гуфт, ки натиљаи сармоягузорї дар туннелњои бодї ва зањмати сахт дар ин самт махсусан дар ин ширкат ба назар мерасад. Мисоли барҷастаи таъсири ин раванд он аст, ки S-Class (Cx 0,24) нисбат ба Golf VII (0,28) камтар муқовимати шамол дорад. Дар ҷараёни дарёфти фазои бештари дохилӣ, шакли модели компакт майдони хеле калони фронталиро ба даст овард ва коэффисиенти ҷараён аз сабаби дарозии кӯтоҳтар аз дараҷаи S-класс бадтар аст, ки ба сатҳи дарози ҳамвор имкон намедиҳад. ва асосан аз сабаби гузаштан ба акибгох, мусоидат ба ташаккули гирдоби. VW қотеъона буд, ки насли нави ҳаштуми Голф муқовимати ҳаво ба таври назаррас камтар ва шакли камтар ва соддатар хоҳад дошт, аммо сарфи назар аз тарҳрезии нав ва қобилиятҳои озмоишӣ, ин барои мошин хеле душвор буд. бо ин формат. Бо вуҷуди ин, бо коэффисиенти 0,275, ин аз ҳама аэродинамиктарин голф аст. Коэффитсиенти камтарини истеъмоли сӯзишворӣ дар як автомобил бо муҳаррики дарунсӯзиш 0,22 ба қайд гирифташуда нисбат ба Mercedes CLA 180 BlueEfficiency мебошад.
Афзалияти мошинҳои барқӣ
Намунаи дигари аҳамияти шакли аэродинамикӣ нисбат ба вазн моделҳои муосири гибридӣ ва ҳатто бештар мошинҳои барқӣ мебошанд. Масалан, дар мавриди Prius, зарурати шакли хеле аэродинамикӣ низ аз он иборат аст, ки ҳангоми зиёд шудани суръат самаранокии нерӯи барқи гибридӣ коҳиш меёбад. Дар мавриди мошинҳои барқӣ, ҳама чизи марбут ба афзоиши масофа дар режими барқӣ ниҳоят муҳим аст. Ба гуфтаи мутахассисон, талафоти вазни 100 кг масофаи мошинро танҳо якчанд километр зиёд мекунад, аммо аз тарафи дигар, аэродинамика барои мошини электрикӣ аҳамияти аввалиндараҷа дорад. Аввалан, азбаски массаи зиёди ин воситаҳои нақлиёт ба онҳо имкон медиҳад, ки як миқдор нерӯи истеъмоли барқароршударо барқарор кунанд ва сониян, зеро моменти баланди двигатели барқӣ имкон медиҳад, ки таъсири вазн ҳангоми ба кор даровардан ҷуброн карда шавад ва самаранокии он дар суръати баланд ва суръати баланд коҳиш ёбад. Ғайр аз он, электроникаи барқӣ ва муҳаррики электрикӣ ҳавои хунуккунандаро камтар талаб мекунанд, ки ин имкон медиҳад, ки дар пеши мошин хурдтар кушода шавад, ки он тавре ки қайд кардем, сабаби асосии кам шудани гардиши бадан мебошад. Унсури дигари ҳавасмандгардонии тарроҳон барои эҷоди шаклҳои аз ҷиҳати аэродинамикӣ самаранок дар моделҳои гибридии муосири васлшаванда ин режими беэҳтиётии танҳо барқ мебошад ё ба истилоҳ. заврақ Баръакси киштиҳои бодбонӣ, ки истилоҳ истифода мешавад ва шамол бояд заврақро ҳаракат кунад, дар мошинҳо, агар мошин муқовимати камтар ба ҳаво дошта бошад, масофаи барқӣ афзоиш хоҳад ёфт. Таъсиси шакли аз ҷиҳати аэродинамикӣ оптималӣ роҳи камхарҷи сӯзишворӣ мебошад.
Коэффитсиенти истеъмоли баъзе мошинҳои машҳур:
Мерседес симплекс
Истеҳсоли 1904, Cx = 1,05
Румлер вагон
Истеҳсоли 1921, Cx = 0,28
Модели Форд Т.
Истеҳсоли 1927, Cx = 0,70
Модели таҷрибавии Кама
Соли 1938 истеҳсол шудааст, Cx = 0,36.
Мерседес мошин
Истеҳсоли 1938, Cx = 0,12
VW автобус
Истеҳсоли 1950, Cx = 0,44
Volkswagen "Turtle"
Истеҳсоли 1951, Cx = 0,40
Панҳард Дина
Соли 1954 истеҳсол шудааст, Cx = 0,26.
Porsche 356 A
Соли 1957 истеҳсол шудааст, Cx = 0,36.
MG EX 181
Истеҳсоли 1957, Cx = 0,15
Citroen DS 19
Истеҳсоли 1963, Cx = 0,33
NSU Sport Prince
Истеҳсоли 1966, Cx = 0,38
Мерседес S 111
Истеҳсоли 1970, Cx = 0,29
Моликияти Volvo 245
Истеҳсоли 1975, Cx = 0,47
Ауди 100
Истеҳсоли 1983, Cx = 0,31
Мерседес W 124
Истеҳсоли 1985, Cx = 0,29
Lamborghini ҳисоб
Истеҳсоли 1990, Cx = 0,40
Toyota Prius 1
Истеҳсоли 1997, Cx = 0,29
