Aerodynamika pojazdu. Czy opływowe kształty zmniejszają opór powietrza dla jadącego auta?
Wszystko co musisz wiedzieć o aerodynamice pojazdu
Aerodynamika samochodu jest dziedziną inżynierii, która zajmuje się badaniem wpływu powietrza na pojazd. Projektanci samochodów starają się zmniejszyć opór powietrza, który napotykają pojazdy podczas jazdy. Ograniczenie oporu powietrza pozwala na zmniejszenie zużycia paliwa i poprawę osiągów pojazdu. Omówmy podstawy aerodynamiki pojazdów.
Cx – Współczynnik oporu powietrza samochodów
Opór powietrza jest siłą, która działa na samochód podczas jazdy. Im większy jest opór powietrza, tym więcej energii potrzeba, aby utrzymać samochód w ruchu. Wzrasta spalanie i maleją osiągi. Chociaż opór powietrza jest istotnym czynnikiem oddziałującym na poruszający się pojazd, to tak naprawdę współczynnik oporu powietrza informuje nas jedynie o opływowości jego nadwozia.
Wzór na siłę oporu powietrza
Wzór na siłę oporu: F = 0,5 * ρ * Cx * P * v2
F = siła oporu powietrza
ρ = gęstość powietrza
Cx = współczynnik oporu samochodu
P = powierzchnia czołowa samochodu
v = prędkość samochodu
Wzór na siłę nośną
Wzór na siłę nośną Pz = 0,5 * ρ * Cz * P * v2
Pz = siła nośna
ρ = gęstość powietrza
Cz = współczynnik siły nośnej
P = powierzchnia czołowa samochodu
v = prędkość samochodu
Podstawy aerodynamiki samochodu
Aerodynamika skupia się na badaniu przepływu powietrza wokół poruszającego się obiektu (np. pojazdu). Celem jest zmniejszenie oporu powietrza, który pojazd napotyka podczas jazdy. Projektanci nowych modeli aut bacznie przestrzegają zasad aerodynamiki.
Wpływ sylwetki auta na aerodynamikę
Im samochód ma bardziej kanciaste rogi elementów nadwozia i jest mniej opływowy, tym gorsza będzie jego aerodynamika. Kształt samochodu ma duży wpływ na opór powietrza, który napotyka pojazd podczas jazdy. Istotnym elementem jest o przód pojazdu, przednia szyba oraz dach. Powinien być jak najbardziej płaski. Projektanci samochodów starają się projektować samochody o aerodynamicznym kształcie, który zmniejsza opór powietrza, jednak z zachowaniem wyglądu poprzez wytłoczenia, dyfuzory i wyprofilowania.
Zmniejszenie oporu powietrza wpływa pozytywnie na wydajność: obniża spalanie i poprawia osiągi.
Klapy i otwory wentylacyjne
Klapy i otwory wentylacyjne są ważnymi elementami aerodynamiki samochodu. Otwory wentylacyjne są zwykle zlokalizowane na przedniej i tylnej części samochodu, a ich celem jest głównie poprawa aerodynamiki pojazdu.
Aerodynamiczne dodatki, a opór powietrza
Aerodynamiczne dodatki są to elementy, które są dołączane do samochodu, aby zmniejszyć opór powietrza. Przykładami są dyfuzory i wloty powietrza, które zmniejszają opór powietrza i poprawiają jego aerodynamikę. Klienci często sięgają po płaskie bananowe pióra wycieraczek Niekiedy. takie akcesoria do samochodu pełnią funkcję głównie estetyczną. Dodatkowy docisk do asfaltu generowany przez profesjonalny spoiler porównywalny jest z dodatkowym kilkudziesięcio kilogramowym obciążeniem. Wymagana jest jednak odpowiednia prędkość i kierunek poruszania się. Z kolei zwiększenie docisku do podłoża generuje większy opór toczenia się pojazdu, co przekłada się na zwiększenie paliwa.
Zaawansowane techniki projektowania
W ostatnich latach projektanci samochodów stali się coraz bardziej zaawansowani w projektowaniu samochodów o aerodynamicznym kształcie. Zaawansowane techniki projektowania obejmują m.in. analizę komputerową, symulacje numeryczne i testy w tunelu aerodynamicznym. Te techniki pozwalają projektantom na dokładne zbadanie wpływu powietrza na pojazd i zoptymalizowanie projektu, aby zmniejszyć opór powietrza.
Unoszenie pojazdu przy dużej prędkości
Z tym problemem zmagają się przede wszystkim samochody wyścigowe na torach przy dużych prędkościach. Zjawisko powstaje przez powstającą pionowo do podłoża siłę.