Az első javított aerodinamikával rendelkező modellek csepp formájában készülnek – alakját pontosan a levegőbe való behatolás érdekében nyerte el. Beszéljünk az autó aerodinamikájáról, és megtudjuk, mi a Cx együttható, és mit befolyásol.
Az aerodinamika alapjai
Az aerodinamika fejlesztésének fő problémája a frontális aerodinamikai légellenállás csökkentése. A sebesség növekedésével nő a légellenállás. Amikor az autó 60-ról 120 km/órára gyorsul, az aerodinamikai légellenállás négyszeresére nő. Például egy 2 tonnás autónál 250 km / h maximális sebességgel csak 180 LE szükséges a légellenállás leküzdéséhez, és ez az autó 310 LE-t költ 300 km / h sebességgel.
Együttható Cx
Kísérleti úton határozzák meg, és leírja a test aerodinamikai tökéletességét. Egyszer feltételesen egyenlőnek számított 1,0-val egy kerek lemez esetében. Mint később a gyakorlatban kiderült, a lemez mögötti turbulencia miatt Cx-je megközelítőleg 1,2. A csepp legalacsonyabb Cx értéke körülbelül 0,05.
Az autó normál működése során az ellenállás fontosabb: ez az, amely jelentősen befolyásolja az üzemanyag-fogyasztást. Kétféleképpen lehet csökkenteni: javítani az alakon (csökkenteni Cx) vagy csökkenteni a gép keresztmetszetét. A függőleges erők hasznosak lehetnek, ha lefelé hatnak, és károsak, ha segítik a gép felemelését. Az oldalsók nehezebbek. Nehéz megjósolni, okaik változatosak: fordulat, széllökés. De a hatás kicsi.
Minden autógyártó speciális laboratóriumokat szerzett az aerodinamika tanulmányozására. A legbonyolultabb és legdrágább elem a szélcsatorna. Ebben modelleket és valódi autókat fújnak erős légáramlatok. Ez lehetővé teszi az autó karosszériájának összes jellemzőjének tanulmányozását.
A legtöbb modern gépnél a Cx együttható 0,30-0,35, a legfejlettebb gépek 0,24-0,27 értéket érnek el. Ez függ a sebességtől, a mozgás irányától a levegőhöz képest vagy a test felületének állapotától. A megadott értékek az ideálisak, amelyeket ez a modell elérhet.
Lehúzóerő és emelés
Az emelőerő az autó sebességére merőlegesen irányul. A fenék körül áramló áramlási részecskék rövidebb utat tesznek meg, mint a motorháztető, a tető és a csomagtérfedél körül áramló részecskék, pl. domborúbb felület. A Bernoulli-egyenlet szerint ott nagyobb a közeg nyomása, ahol a részecskesebesség kisebb. Az autó szárnyra változik. Ha a helyzet „beindul”, a keréksebesség növekedésével az autó elveszíti kapcsolatát az úttal, ami negatívan befolyásolja a kezelhetőséget és a stabilitást.
Az alacsony légellenállás néha nem fontos. A Forma-1-es autók Cx-je 0,75-től 1,0-ig terjed! Az ellenállás nagy részét nyitott kerekek hozzák létre. Számukra más paraméterek fontosabbak, és mindenekelőtt a leszorítóerő. A motor hatalmas nyomatékának megvalósításához jó tapadás és kanyarstabilitás szükséges.
A versenyautók esetében a jó aerodinamika azt jelenti, hogy nincs emelőerő és nincs leszorítóerő. Ezt nehéz karosszériaformával biztosítani, ezért további aerodinamikai elemeket használnak: légterelőket és hátsó szárnyakat.
Az emelés csökkentésére
Használjon légterelőt az első lökhárító alatt és a csomagtartó fedelén. Az autó alatti áramlás egy részének megszakításával az első légterelő csökkenti a nyomást, és az autó hozzátapad az úthoz. A csomagtérajtón egy légterelőt helyeznek el, amely megszervezi a légáramlás elakadását, mielőtt az örvényeket hoz létre az autó mögött, ami növeli a légellenállást. A szárny pedig leszorítóerő létrehozásán dolgozik.
Észrevehető hatást hoznak létre 120 km / h és annál nagyobb sebességnél. A leszorítóerő megteremtése érdekében a levegő észrevehető ellenállást kelt, így az aerodinamikus karosszériakészlettel rendelkező autó maximális sebessége alacsonyabb lesz, és az üzemanyag-fogyasztás is magasabb lesz.
A leszorítóerő csökkentése érdekében
A motorsportban diffúzorokat használnak – ezek képesek az autót a pályára ragasztani. A tűzgolyók olyan fenékkel jelentek meg, amely egy "Venturi-csövet" imitált, ami hirtelen megnövelte az autó alatti légáramlás sebességét. Az eredmény egy erőteljes leszorítóerő volt.
De a leghatékonyabb megvalósítás érdekében az ún. "földhatás"-nak lapos aljzatra és minimális hasmagasságra van szüksége. Ez azt jelenti, hogy a hagyományos autók hátsó részén elhelyezett diffúzorok nem javítják az aerodinamikát.
