Что такое Сх? Что влияет на него более всего? К сожалению, обтекаемость формы кузова расчету не поддается...
Внешность обманчива
Многие из нас не задумываясь считают обтекаемым тот автомобиль, который таковым выглядит. И ошибаются. У весьма динамичного внешне ВАЗ-2109 коэффициент аэродинамического сопротивления чуть меньше, чем у "Жигулей", и больше, чем у коротенькой угловатой "Оки". У древней "Победы" такой же, как у ВАЗ-2106. Даже у стремительного на вид "Святогора" с точки зрения аэродинамики весьма неудачный задок. Срыв потока происходит как раз по нижней кромке двери, наклоненной на 27°. В итоге заднее стекло чистое, но коэффициент сопротивления наихудший из возможных.
Первый отечественный автомобиль, к которому инженеры подошли со всей серьезностью еще на этапе разработки макета - ВАЗ 2110. В результате на высоких скоростях "десятка" разгоняется гораздо охотнее "девятки" с таким же двигателем, а экономия топлива очевидна даже на глаз.
Чтобы снизить сопротивление воздуха, надо свести к минимуму лобовую площадь или коэффициент обтекаемости. Лобовая площадь уже устоялась и меняется в зависимости от класса машины примерно от 1,5 до 2,5 м2. Уменьшить ее можно, разве что усадив пассажиров в затылок друг другу. Хорошо, если их будет два. А пятерых гуськом? Как ни крути, остается обтекаемость. Существует несколько разновидностей, разбитых по осям координат. Поскольку автомобиль обычно движется вперед, конструкторов интересует прежде всего та, что идет вдоль оси машины, по координате "х". Потому коэффициент обтекаемости так и называется - Сх.
Подноготная Сх
Чтобы уяснить, что это такое, разберемся, из чего складывается воздействие воздуха на автомобиль. До 13% всех потерь вносит сопротивление выступов. Это любая выступающая часть машины (зеркало, антенна, брызговики, дверные ручки и т.д.). Именно поэтому на современных машинах нет ни форточек, ни водосточных желобков. Внутреннее сопротивление съедает до 10% всех потерь. Создается при прохождении воздуха через систему охлаждения и вентиляцию. Снизить его без ущерба для двигателя и комфорта невозможно.
"Прилипанию" струй воздуха к поверхности кузова (сопротивление трения) принято отводить до 11% потерь. Действует только в очень тонкой, прилежащей к стенкам зоне, называемой пограничным слоем, и потому зависит от качества покраски автомобиля. Сопротивление трения грязной машины может быть в 2-4 раза больше, чем свежевымытой.
Разность давлений на верхнюю и нижнюю части кузова называют индуктивным сопротивлением. Это сила, которая стремится оторвать машину от дороги. Ее доля - около 8%.
Самый большой вклад (до 58% всех потерь) приходится на профильное сопротивление, задаваемое самой формой кузова. Поскольку автомобиль движется, воздух перед ним уплотнен. Поток, идущий по верхней части кузова, многократно отрывается от него, создавая области пониженного давления. В задней части поток окончательно отрывается. Там образуется мощный вихревой след и область больших отрицательных давлений. Именно совершенствованием формы кузова и достигают наибольшего снижения Сх.
Неподдающаяся
К сожалению, обтекаемость формы кузова расчету не поддается. Все знания о воздушном сопротивлении получены экспериментально, обдувом в аэродинамических трубах.
Передняя часть автомобиля должна быть низкая и широкая, без острых углов, чтобы не было отрыва потоков воздуха. Оптимальный наклон ветрового стекла 48-55°. Больший угол улучшает аэродинамику незначительно.
Наибольшее влияние на коэффициент обтекаемости оказывает задняя часть автомобиля по той простой причине, что там поток обрывается и - главное - образуются завихрения. Эти самые завихрения и приносят основные потери, причем наибольшее влияние на Сх оказывает угол наклона задней части. На графике показано влияние этого угла на коэффициент сопротивления воздуха и положение линии отрыва. На автомобилях с круто срезанной задней частью, с углом от 40 до 90 градусов, линия отрыва идет по задней кромке крыши, и вихри не возникают.
Если наклон уменьшать, то можно получить граничное значение угла, при котором линия отрыва переходит с кромки крыши на нижнюю кромку наклонной поверхности задка. Образуются два вращающихся вовнутрь продольных вихря, которые порождают сильное разрежение.
Дальнейшее уменьшение наклона задка вновь снижает аэродинамическое сопротивление, поскольку продольные вихри ослабляются. При угле в 23° получается значение Cв=0,40, такое же, как у автомобиля с круто срезанной задней частью. Наилучший угол с точки зрения аэродинамики близок к 10°, однако по соображениям компоновки и безопасности так сильно наклонить стекло невозможно.
Дурилки
Противотуманки, фартуки, длинная антенна, намордники с кокетливыми ушками и багажник на крыше могут поднять Сх обычной "шестерки" с 0,46 до 0,58, а то и больше.
Несведущий в аэродинамике может поверить, что пластиковые дефлекторы на передней кромке капота сдувают комаров с ветрового стекла. На самом деле эта "мухобойка" своими острыми краями лишь завихряет воздух, и больше ничего. Другая модная безделушка - дефлектор на вентиляционные отверстия - будет работать лучше, если... его перевернуть задом наперед. Антикрыло почему-то чаще всего устанавливают в зоне аэродинамической тени. Возможно, так красивее, но толку никакого. За редким исключением, любой обвес несет лишь одну функцию: кроме расходов за покупку и установку, он заставит раскошелиться за лишние литры бензина.
Предлагаем сравнить разные Сх:
0,46 "Победа"
0,5 ВАЗ-2105
0,46 ВАЗ-2109
0,44 ВАЗ-21099
0,40 "Ока"
0,39 "Святогор"
0,34 ВАЗ-2110
0,37 ВАЗ-2111
0,32 ВАЗ-2112
http://www.streetracing74.ru
Что такое Сх?
Автор
Andrew_G
, Июн 14 2007 10:24
Сообщений в теме: 4
#1
Отправлено 14 Июнь 2007 - 10:24
Первое Творческое Объединение Неторопливых Механиков
#2
Отправлено 15 Июнь 2007 - 09:30
Андрюх,чё эт тебя на теорию потянуло? Практики не хватает?
#3
Отправлено 15 Июнь 2007 - 09:51
а у кольта какой Сх?
Бороться и искать, найти и перепрятать!
#4
Отправлено 15 Июнь 2007 - 12:13
Что такое Сх? Что влияет на него более всего? К сожалению, обтекаемость формы кузова расчету не поддается...
Внешность обманчива
Не согласен. Обтекаемость раачитывается по формулам и проверяется на практике в аэродинамической трубе.
Внешность обманчива
Не согласен. Обтекаемость раачитывается по формулам и проверяется на практике в аэродинамической трубе.
Первое Творческое Объединение Неторопливых Механиков
Если поглядеть на нас просто, по-житейски, мы находимся в положении пассажиров, попавших в крушение в длинном железнодорожном туннеле, и притом в таком месте, где уже не видно света начала, а свет конца настолько слаб, что взгляд то и дело ищет его и снова теряет, и даже в существовании начала и конца нельзя быть уверенным. А вокруг себя, то ли от смятения чувств, то ли от их обострения, мы видим одних только чудищ, да еще, в зависимости от настроения и от раны, захватывающую или утомительную игру, точно в калейдоскопе. "Что мне делать?" или "Зачем мне это делать?" не спрашивают в этих местах.
Если поглядеть на нас просто, по-житейски, мы находимся в положении пассажиров, попавших в крушение в длинном железнодорожном туннеле, и притом в таком месте, где уже не видно света начала, а свет конца настолько слаб, что взгляд то и дело ищет его и снова теряет, и даже в существовании начала и конца нельзя быть уверенным. А вокруг себя, то ли от смятения чувств, то ли от их обострения, мы видим одних только чудищ, да еще, в зависимости от настроения и от раны, захватывающую или утомительную игру, точно в калейдоскопе. "Что мне делать?" или "Зачем мне это делать?" не спрашивают в этих местах.
#5
Отправлено 15 Июнь 2007 - 04:52
Как я понял наилучший вариант аэродинамики: низкая широкая машина с углом наклона лобового стекла 50град. заднего 10град от перепендикуляра к земле - кольт =)
Первое Творческое Объединение Неторопливых Механиков
Количество пользователей, читающих эту тему: 1
0 пользователей, 1 гостей, 0 анонимных