Как развивается автомобильная аэродинамика?

Автомобили с аккуратными, обтекаемыми кузовами привлекают внимание, но формы кузова — это не просто вопрос эстетики. Внешнее тело автомобиля, его кривизна и края также определяют сопротивление воздуха во время вождения, и, следовательно, расход топлива и производительность автомобиля. Здесь вы узнаете, как работает обвес на audi.

Несколько факторов определяют силу сопротивления воздуха. Два фактора, на которые влияют дизайнеры, это размер фронтальной поверхности кузова (вдвое больше, чем у машины, которая должна преодолевать вдвое большее сопротивление) и коэффициент Cx, в зависимости от формы кузова. Как вы можете догадаться, обтекаемое тело имеет меньшую Cx, но это еще не все. Увеличение Cx, а следовательно, и сопротивления, вызывает турбулентность вокруг кузова, шасси и любых выступающих частей, таких как зеркала, стеклоочистители, дверные ручки и края дверей и окон.

Сила сопротивления также зависит от скорости движения или, точнее, от ее второй мощности — двойное увеличение скорости вызывает четырехкратное увеличение сопротивления воздуха. Это очень много, учитывая, что при скорости 100 км / ч до 70% используется для преодоления сопротивления воздуха. мощность двигателя.

За последние 25 лет технологии достигли огромного прогресса, и сегодня компьютерное моделирование играет решающую роль в проектировании, позволяя рассчитывать как силу тела, так и аэродинамические параметры задолго до создания макета. Однако есть проблемы, которые нельзя оценить с помощью расчетов, например, завихрения вокруг выступающих элементов или шум. Поэтому окончательная проверка проводится с использованием методов, используемых в авиационной промышленности — в аэродинамической трубе. Мощный вентилятор способен создавать ураган со скоростью до 250 км / ч. Для обеспечения вихревого потока, необходимого для надежных результатов,

В измерительной камере находится поворотная платформа, на которой размещается проверяемое транспортное средство. Он оснащен так называемыми аэродинамическими весами, позволяющими точно измерять силы, действующие на автомобиль — они точно соответствуют силам сопротивления воздуха при движении со скоростью, равной скорости, создаваемой в туннеле. Чтобы обеспечить условия, максимально приближенные к условиям вождения, под автомобилем предусмотрено пять подвижных ремней — по одному под каждое из вращающихся колес и пятый по центру под автомобилем. Над измерительным стендом установлен набор чувствительных микрофонов, позволяющих измерять уровень шума, сопровождающий воздушный поток вокруг автомобиля.

Работа над первой моделью RC, испытанной в новой камере, позволила дизайнерам оптимально оптимизировать аэродинамику автомобиля, используя интересные приемы — устранить турбулентность, которая была визуализирована во время теста с использованием струи дыма, маленьких ребер, полученных в 3D-принтере, путем склейки проб и ошибок. уравнительный поток. Те, которые дали лучшие результаты, достались серийным автомобилям. Для RX, спойлер, добавленный под передним бампером, разделяет воздух в обтекающий корпус сверху и снизу. Крошечные обтекатели перед передними и задними колесами уменьшают турбулентность вокруг шин, а сложная форма углов бампера выравнивает поток вдоль боковых сторон кузова и уменьшает турбулентность в колесных арках.