Факторы, влияющие на аэродинамику автомобиля.

Силу сопротивления воздуха можно уменьшить только путем создания удачной в аэродинамическом отношении формы. Конструкторы стремятся придать кузову автомобиля наилуч­шую обтекаемую форму.

Экспериментами в аэродинамической трубе установлено, что если передняя часть кузова низкая и широкая, не имеет острых уг­лов, то не происходит отрыва потока воздуха, и он хорошо обтекает поверхность (рис. 2.16). Поэтому решетка радиатора должна быть широкой, но невысокой, а лобовое стекло установлено под углом α = 30…55° к вертикали (рис.2.17, табл. 2.8), чтобы сохранить зону повышенного давления (рис.2.16IV)для работы систем вентиляции и отопления.

Рис. 2.16 Влияние формы передней части автомобиля на коэффициент обтекаемости с_х: I—III— формы автомобиля; IV— распределение зон воздушного потока по длине автомобиля

Рис. 2.16 Установка лобового стекла

Таблица 2.8

Влияние угла наклона лобового стекла α на величину P_в

Из табл. 2.8 следует, что установка лобового стекла под углом к вертикали более 30⁰ не дает значительного снижения величины P_в, Кроме того, при этом возрастает масса стекла, запыленность стекла, ухуд­шается светопередача, заметнее сказываются дефекты стекла. Также при слишком большом наклоне увеличивается запотевание стекол в салоне, в сумерках резко падает обзорность, требуется увеличивать размеры стеклоочистителя. Все это снижает безопасность при движе­нии по ночному городу и в дождливую погоду.

Переход стекла к боковине должен осуществляться плавно, для этого применяют стекла с большей кривизной. Но нельзя забывать об искажениях, которые тем сильнее, чем больше кривизна стекла.

Боковые поверхности автомобиля не оказывают большого влияния на создание безвихревого потока. Они не должны быть слиш­ком Р_пр закругленными (ухудшается удобство входа и выхода), а стекла желательно приблизить к наружной поверхности и располагать на одной линии с наружным контуром автомобиля.

Наибольшее влияние на коэффициент обтекаемости оказывает задняя часть автомобиля: в задней части воздушный поток отрывается с образованием завихрений. Заднюю часть автомобиля практически невозможно выполнить достаточно обтекаемой (считается наиболее обтекаемой форма, дли­на которой в 6 раз больше ширины). Форму задней части автомобиля ищут более скру­пулезно, чем передней.

Наибольшее распространение получили три варианта формы зад­ней части автомобиля: ступенчатая (кузов «седан»), плавно спускающаяся (хэчбек) и тупая (универсал).

Исследования в аэродинамической трубе показывают, что угол наклона φзадней части автомобиля оказывает наибольшее влияние на коэффициент обтекаемости с_х (рис. 2.17).

Рис. 2.17. Влияние угла наклона φ задней части автомобиля на коэффициент обтекаемости с_х.

Воздушный поток срыва­ется образуя завихрения, позади заднего стекла на небольшом участке поперечного сече­ния. Из графика (см. рис. 2.17) видно, что увеличение угла наклона более 34° незначительно влияет на коэффициент с_х. Срыв потока происходит в заштрихованной зоне, область турбулентного потока, насыщенная отработав­шими газами и пылью, охватывает площадь задней части автомобиля вплоть до заднего стекла, которое всегда оказывается запыленным. Если уплотнения кузова негерметичны, в салоне чувствуется запах отработавших газов. Такой тип контура задней части характерен для грузопассажирских автомобилей, при проектировании которых ста­раются максимально использовать объем салона.

Из графика рис. 2.17 следует, что оптимальный наклон заднего стекла близок к 10…20°. Однако, это ухудшает обзорность сзади, особенно при плохих погодных условиях. На автомобилях последних выпусков устанавливают стеклоочистители и применяют обогрев заднего стекла.

Установка дополнительных приспо­соблений для дальнейшего снижения коэффициента аэродинамического со­противления с_х и подъемной силы могут привести только к очень небольшому улучшению аэродинамики автомобиля. Часто такие меры приводят к нежелательным последствиям из-за уменьшения угла свеса или дорожного просвета. Использо­вание таких дополнительных приспо­соблений в большей степени улучшает внешний вид автомобиля, чем его рабо­чие характеристики.

На величину с_х могут влиять отдельные аэродинамические факторы и конструк­тивные параметры. Прохождение воздуш­ного потока через автомобиль, а также наличие закрепленных на крыше уст­ройств всегда будут приводить к увеличе­нию с_х. Примеры приведены в табл. 2.9.

Таблица 2.9

Влияние изменений в конст­рукцию автомобиля на величину с_х

Поиск по сайту: