Аэродинамическая проработка днища: зачем она нужна?

Многие могут подумать, что этот параметр важен только на гоночных авто, но на самом деле он имеет более важное значение именно на серийных машинах.Всем известно, что такое прижЫмная сила. От нее зависит устойчивость автомобиля и то, насколько правильно организован поток воздуха под днищем автомобиля – сила его «прилипания» к дороге. То есть если воздух под автомобилем не задержЫвается, а протекает быстро, то возникающее там пониженное давление будет прижЫмать автомобиль к дорожному полотну… 

Особенно это важно именно для обычных автомобилей! Дело в том, что у гоночных машин, которые соревнуются на качественных, ровных покрытиях, можно установить настолько малый клиренс, что начнет проявляться эффект «земной подушки», при котором прижимная сила увеличивается, а лобовое сопротивление уменьшается. Для нормальных автомобилей низкий дорожный просвет неприемлем. Поэтому конструкторы в последнее время стараются как можно больше сгладить днище автомобиля, закрыть щитками такие неровные элементы, как выхлопные трубы, рычаги подвески и т. д. Кстати, колесные ниши оказывают очень большое влияние на аэродинамику автомобиля. Неправильно спроектированные ниши могут создавать дополнительную подъемную силу. Поэтому “раздувать” арки самостоятельно можно, вот только потом не надо удивляться, почему машинка больше “кушает” или даже хуже едет.

В идеале, панели защиты под днищем машины должны повторять контуры самого днища, как это сделано, например, в Audi Q5. Но, как ни странно, лишь четверть «наружного» сопротивления кузова дает качество поверхности — гладкость краски, стыки, неизбежно выступающие детали вроде номерных знаков и антенн. В целом, на «внешнюю» аэродинамику автомобиля приходится всего около 40% суммарного сопротивления воздуха. Треть дают колеса и колесные ниши, 20% — днище кузова и 10% — внутренние потоки (охлаждение двигателя, вентиляция салона).

Но измерить аэродинамику днища довольно тяжело даже для таких производителей, как Audi, Ferrari, Porsche… Сложность исследования аэродинамических процессов, проходящих под днищем автомобиля усугубляется тем, что в аэродинамической трубе автомобиль неподвижен, а в реальной эксплуатации дорожное покрытие «убегает» из-под машины, и это оказывает серьезное влияние на баланс аэродинамических сил, особенно если речь идет о скоростных автомобилях с малым дорожным просветом. В современных аэродинамических трубах смоделировать реальное движение помогает частичный отсос воздуха, протекающего под днищем. В некоторых зарубежных трубах, ориентированных прежде всего на испытания и доводку спортивных автомобилей, применяется так называемая бегущая дорожка, имитирующая асфальт дорожного полотна.

Серьезное исследование «аэродинамики днища» — задача очень непростая. Кстати, те же специалисты производителей спорткаров, имеющие огромный опыт в области аэродинамической доводки автомобилей, не стесняются периодически обращаться за помощью к экспертам аэрокосмической области…

Volvo Car Corporation является первым автопроизводителем, в арсенале которого имеется аэродинамическая труба, полностью имитирующая поток воздуха вокруг и под днищем автомобиля, учитывая вращение колес на ровном дорожном покрытии.«Мы инвестировали 20 млн евро, но уже сегодня наши средства быстро окупаются», — рассказывает Тим Уокер (Tim Walker), эксперт Volvo Cars по аэродинамике.

По данным Volvo, правильная аэродинамика днища способна сэкономить 0,1 литра топлива на 100 км. На первый взгляд, немного. НО! Если взять во внимание, что автомобиль в среднем проезжает 15 000 км в год, экономия составит около 45 л топлива. Плюс – сократищения выбросов CO2 на 3 г из расчета пробега на 1 км.

И так, для общего развития – технический характеристики аэродинамической трубы Volvo:

 

Характеристики новой аэродинамической трубы:

Мощность вентилятора: 5 МВт (6 800 л. с.)

Размер вентилятора (диаметр): 8,15

Тип вентилятора: из углеволокна, 9 лопастей

Скорость ветра: 250 км/ч

Погрешность скорости ветра: +/- 0,05 м/с

Перемещаемое основание: 2-72,22 м/с (260 км/ч)

Размеры испытательного участка: длина 15,8 м, ширина 6,6 м, высота 4,1 м

Поворотная платформа (диаметр): 6,6 м

Угол рыскания при испытаниях: +/- 30 градусов

Максимальная нагрузка на балансир: 3000 кг

Максимальная нагрузка на колесо: 1000 кг

Чувствительность балансира: +/- 30 г

ТЖ

via Авторевю, Volvocars, Ulan-Ude