Антикрыло и задний спойлер — преимущества и риски установки
Любое изменение в аэродинамике автомобиля может изменить управляемость не в лучшую сторону. В автоспорте каждый элемент просчитывается тысячи раз прежде чем окажется на кузове в реальной гонке. Естественно, что на гоночные машины ставят только функциональные решения. Всяким декоративным «украшалкам» здесь не место.
В любительском автотюнинге все может быть наоборот — эффектные спойлеры, антикрылья, обвес и подсветка призваны наполнить авто максимальной крутостью без заботы о сохранении ходовых качеств. Но лучше соблюдать золотую середину, когда установленное антикрыло улучшает эстетический вид и помогает грамотно управлять «железным конем» на больших скоростях.
Изменение аэродинамики: без антикрыла (слева), с антикрылом (справа)
Основные функции антикрыльев в автоспорте:
Установка антикрыла имеет смысл только при вождении на скорости свыше 100 км/ч. Считается, что до 140 км/ч антикрыло вообще не работает.
Задний спойлер на багажнике Hyundai
Самодельное антикрыло на ВАЗ — бессмысленное и беспощадное
Предком антикрыла является задний спойлер. Очень долго жесткий спойлер оставался предпочтительнее, так как антикрылья наличия движущихся элементов и крепежей быстро разбалтывались и ломались. Международная ассоциация автогонок (FIA) даже запрещала этот элемент. Ведь антикрыло крайне существенно влияет на аэродинамику и управляемость. Если принять за 100% воздействие на управляемость всех деталей автомобиля, то 40% от этого числа приходятся именно на спойлер и антикрыло.
Автоматическое антикрыло на Mercedes
Задний спойлер остался в автотюнинге, но он ставится или на крышку багажника или прямо на крышку (задняя кромка). Специально спроектированный под конкретную модель спойлер может вполне заменить антикрыло. Помимо создания прижимной силы на высокой скорости этот элемент автотюнинга еще и лучше организует поток воздуха над автомобилем. В результате проявляется полезный эффект — заднее стекло меньше загрязняется (правда, для таких целей обычно ставят дефлекторы).
Задний спойлер ниже по высоте, чем антикрыло
Определить по внешнему виду, где задний спойлер, а где антикрыло просто: последнее будет выше по габаритам.
Задний спойлер на крыше автомобиля
Устанавливать любой аэродинамический обвес нужно с учетом воздушных потоков, то есть потребуется аэродинамическая труба. В противном случае дополнительные элементы повысят расход топлива, снизят управляемость автомобилем, да еще и оторвутся плохого крепления. Что касается декоративного оформления машины, то и здесь лучше доверить установку антикрыла или заднего спойлера специалистам.
Зачем нужен спойлер
Изначально спойлер появился в автоспорте, он должен был улучшать аэродинамические характеристики спорткаров. Однако со временем этот внешний обвес, во многом утратив свое предназначение, в основном стал элементом декора машин. Однако, при желании, такая деталь по-прежнему может стать существенным подспорьем для повышения управляемости, уровня комфорта и общей безопасности транспортного средства. Речь идет о так называемом антикрыле, который устанавливается на багажник. Поэтому, прежде чем классифицировать спойлеры, нужно разобраться в том, чем они отличаются от антикрыльев.
Антикрыло VS Спойлер
Фактически, спойлер представляет собой внешний элемент автомобиля, выступающий за его габариты. Поэтому его и называют внешним обвесом. Однако любая «пластмасска», установленная на капоте и по бокам, никакого аэродинамического эффекта не дает. Такие детали просто рассчитаны на визуальный эффект. То есть львиная доля автовладельцев, называющих себя техническими тюнерами из-за того, что на их любимице появляется спойлер, глубоко не правы. Ведь технический тюнинг – это внесение изменений в конструкцию автомобиля, улучшающие его тактико-технические характеристики, а в данном случае такого эффекта не происходит.
Поэтому для большинства водителей вопрос, зачем нужен спойлер на машине, заключается в элементарном изменении внешнего дизайна транспортного средства. Никто не спорит, что при наличии хорошего вкуса и денег, а также за счет грамотно подобранных обвесов из бюджетного автомобиля можно сделать оригинальную машину с агрессивным внешним видом. Но, повторимся, никакого функционального эффекта при этом не достигается.
И совсем другое дело антикрыло. Это тоже спойлер, но монтирующийся обычно на кромке багажника. Главная его задача – увеличивать прижимную силу на высоких скоростях за счет перераспределения воздушных потоков, которые обтекают крышу автомобиля. За счет этого машина становится более устойчива и управляема, так как влияние подъемной силы под днищем уменьшается. Причем происходит это без изменения клиренса – просвета между дорогой и днищем транспортного средства.
А если грамотно подобрать конструкцию данного кузовного элемента, дополнительно он будет отводить грязь и песок от заднего стекла. Это и есть ответ на вопрос, зачем нужен спойлер на багажнике. Причем, в отличие от декоративной детали подобного рода, которую можно установить самостоятельно, разработку конструкции антикрыла и его монтаж крайне рекомендуется проводить с участием опытных специалистов. Ведь дилетантский подход может привести к тому, что прижимная сила воздуха не увеличится, а уменьшится, в результате чего при движении на высокой скорости автомобиль «взлетит». Разумеется, в таких случаях ДТП избежать не удастся.
КАК ОПРЕДЕЛИТЬ СПОЙЛЕР И АНТИКРЫЛО на автомобиле? Во-первых, у антикрыла профиль напоминает крыло самолета, только перевернутое в обратную сторону. Во-вторых, у активного спойлера – иногда так именуют антикрыло – обязательно имеется зазор между собственной плоскостью и плоскостью кузовной панели, на которой он смонтирован. В-третьих, декоративный спойлер не отличается такой особенностью, то есть его высота по отношению к плоскости кузова одинакова. Кроме того, обычный спойлер, установленный на багажнике, выполнен заодно с его панелью. Как вариант – вровень с линией крыши.
Недостатки спойлеров
Несмотря на явную полезность активных задних спойлеров-антикрыльев, у них есть и слабые стороны, которые зачастую отпугивают тюнеров от установки на крышку багажника. И тогда все ограничивается монтажом декоративного внешнего обвеса на переднюю и боковую часть автомобиля. Впрочем, дело личного выбора, но для этого выбора нужно рассказать, что ожидает владельца машины с антикрылом.
Коррозионные процессы. Чтобы установить активный спойлер, требуется сверление кузовной панели – иначе надежно зафиксировать деталь не удастся. При этом следует использовать только качественные крепления, так как на высоких скоростях антикрыло испытывает серьезные нагрузки. Естественно, что со временем в точках сверления может появиться ржавчина, предотвратить дельнейшее распространение которой очень трудно. Профессионалы места сверления всегда обрабатывают антикоррозионным составом, однако, он тоже отнюдь не сверхгерой в борьбе с окислительными процессами.
Трудоемкость мойки автомобиля, так как спойлеры нуждаются в тщательной очистке вручную. Ведь направлять на них мощный напор воды не рекомендуется, так как это может привести к повреждению конструкционных элементов. Причем в этом плане чаще всего страдают не спортивные обвесы – они делаются из высокопрочных материалов, более устойчивых к механическим повреждениям – а «гражданские», то есть декоративные. Однако и те, и другие в любом случае мыть достаточно трудно.
Вероятность обратного эффекта. В силу того, что любая модель автомобиля, независимо от автопроизводителя, обладает индивидуальными характеристиками – а аэродинамика является одной из них – подбор спойлеров должен осуществляться тоже индивидуально. Ведь в одной части машины приходится снижать подъемную силу, а в другой увеличивать – именно так подбирается безопасный баланс. Именно по этой причине в тюнинг-ателье практикуется пакетная установка внешних обвесов, после которой каждый из них должен выполнять «правильную» функцию. И совсем другое – дилетантские методы, которые практикуют механики-кустари: из-за непрофессиональных действий устойчивость автомобиля и его управляемость снижаются.
Затрудненность движения задним ходом. Если на багажнике установлено высокое и объемное антикрыло, это ухудшает обзор при использовании задней передачи. Разумеется, камеры заднего вида наряду с парктроником, выводящие «картинку» на экран в салоне, решают эту проблему. Однако далеко не на каждом автомобиле такие электронные ассистенты предусмотрены.
Возможность поломки во время движения. Если монтажом спойлеров занимались специалисты с сомнительной репутацией – а они обычно используют ненадежные крепления, да и в целом правильность процесса не выдерживает никакой критики – то внешний обвес может отломаться и отлететь в сторону либо назад. В любом случае создается аварийная ситуация для соседей по полосе и идущих сзади автомобилей, виновником которой однозначно будет признан владелец машины со спойлерами.
По какому принципу выбираются спойлеры?
Поскольку автопроизводители предлагают все больше и больше вариантов внешних обвесов, самых разных по конструкции, способам крепления и используемым материалом, четкой классификации спойлеров не существует. И все же можно выделить некоторые базовые показатели, исходя из которых делается выбор.
Декоративные – самый распространенный вид, никак не влияющий на аэродинамические свойства кузова. По сути, это элемент внешнего тюнинга, не требующий особых финансовых затрат, позволяющий визуально преобразить автомобиль.
Спортивные, улучшающие аэродинамические параметры машины. То есть, активные спойлеры – антикрылья. Их предпочтительно использовать на мощных транспортных средствах и спорткарах, поскольку свой функционал такие элементы тюнинга начинают проявлять на скоростях свыше 100 км/ч. Соответственно, большинству автомобилистов они вряд ли нужны.
Универсальные и модельные. Для поклонников тюнинга специалисты создают индивидуальные спойлеры, которые подходят только для конкретной модели автомобиля. Обычно они дороже универсальных, которые, в теории, подходят для любой машины с подходящими габаритами. Однако затраты на покупку модельных деталей оправдываются всегда – они либо идеально соответствуют дизайну кузова, либо улучшают эксплуатационные показатели автомобиля. Универсальные же обвесы свое название оправдывают лишь частично, и по этой причине перед их покупкой рекомендуется проверить, насколько они действительно подходят под размеры машины. Кроме того, при установке на кузове такие детали также нуждаются в проверке возможности надежной фиксации.
Тип монтажа. Их только два – жесткий и мягкий. Первый требует сверления отверстий в кузовной панели и использование болтового соединения, второй – это «посадка» на клей. Стоит ли говорить, что для монтажа антикрыла используется исключительно жесткий вариант? И вопрос №2: зачем нужен спойлер на клею, который с высочайшей вероятностью отвалится во время движения? При всем уважении к современной автохимии, напор воздушного потока в сочетании с тряской способны свести на нет все усилия тюнеров-любителей…
Материал. Обычно для производства спойлеров используются композиты на основе полимеров и пластика, у которых не возникает проблем с монтажом. Да и цена на них вполне адекватна. Карбоновые обвесы, хотя и прочны, но очень дороги. К тому же при всей их твердости есть обратная сторона медали – хрупкость. Достаточно даже мелкому камешку ударить по обвесу автомобиля, движущегося на высокой скорости – и такой спойлер сразу идет в утиль. От дешевого стеклопластика тоже лучше уходить ввиду его низкого качества. По утверждению специалистов, идеальный вариант в плане цены и прочности – это ABS-пластиковые обвесы.
PS: Зачем нужен спойлер – это риторический вопрос, ибо каждый отвечает на него по-разному. По сути, ясно только одно: в декоративном варианте он меняет внешнее восприятие автомобиля, а в спортивном лишь незначительно влияет на поведение машины при движении на высокой скорости. Ведь основной дизайн, как и характеристики автомобиля, закладываются еще на этапе проектирования и испытаний.
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
Долгое время думал, что это вообще понтовый элемент конструкции чисто для красоты.
Однако, существует два очень похожих аэродинамических элемента, которые называются спойлер и антикрыло. Даже визуально эти вещи невероятно похожи.
И спойлер, и антикрыло устанавливаются на крышку багажника и представляют собой горизонтальную плоскость. Простота конструкции действительно роднит эти вещи, также как и место их расположения. Разница заключается в функциях, которые выполняют эти похожие визуально элементы. Теперь о каждом из них по порядку.
Антикрыло – это вовсе не декоративный элемент. Как можно догадаться из названия, оно было создано и применяется для создания прижимной силы, которая в свою очередь образуется благодаря разнице давления воздуха на нижнюю и верхнюю поверхность. Давление на нижнюю плоскость всегда меньше, так как из-за профиля крыла воздух должен пройти большую дистанцию на высокой скорости. Именно поэтому, такой элемент должен располагаться над плоской поверхностью, такой как крышка багажника. Прижимная сила в свою очередь улучшает динамические качества авто за счет улучшения аэродинамики.
Спойлер в действительности выполняет подобные задачи, также не являясь исключительно декоративным элементом, однако делает это абсолютно иначе. Аэродинамические качества спойлер улучшает за счет минимизации завихрений воздуха, которые срываются с края крышки багажника. Соответственно, чем меньше завихрений, тем лучше аэродинамические параметры авто. Все это в свою очередь положительно сказывается на скорости движения и расходе горючего.
Аэродинамика (зачем нужна эта «бритва» на багажнике=) )
Один из важных показателей современных автомобилей — аэродинамика кузова, а точнее, его лобовое сопротивление. Главная проблема, которую решают специалисты по аэродинамике, — как максимально уменьшить эту величину. Сопротивление воздуха рассчитывается по формуле: F = 0,5CхSpV2, где S — площадь поперечного сечения автомобиля, p — плотность воздуха, V — скорость движения. Последняя величина этой формулы в квадрате, то есть когда машина разгоняется с 60 до 120 км/час, аэродинамическое сопротивление возрастает вчетверо. Например, BMW 760i при движении на скорости в 250 км/час только на преодоление сопротивления воздуха требуется мощность 191 л.с., а при 300 км/ч эта машина тратила бы 331 л.с. Коэффициент Cx (в английском варианте Cd, а в немецком — Cw) определяется экспериментально. Именно он описывает аэродинамическое совершенство кузова.
Самый низкий Cx у капли жидкости — примерно 0,05, ее форма максимально способствует проникновению сквозь воздух. Однако компоновать машину в форме капли неудобно. Поэтому в некоторых моделях серийных автомобилей только отдельные элементы имеют каплевидную форму: покатый задок и округленную переднюю часть. У большинства современных серийных автомобилей Сx (в английских и американских изданиях — Cd) обычно равен 0,30-0,35, самые совершенные достигают значений 0,26-0,27.
АВТОМОБИЛЬНАЯ АЭРОДИНАМИКА — ПОДЪЁМНАЯ И ПРИЖИМНАЯ СИЛЫ
Все мы неоднократно видели на спортивных машинах такие аэродинамические детали, как дефлекторы, сплиттеры, диффузоры и антикрылья. И это не говоря уже о полных аэрокитах. Все это, как известно, помогает улучшить динамические характеристики машины. Но как именно помогает?
Почему автоспортсмены и их команды тратят кучу времени и сил на улучшение своих машин в области их взаимодействия с воздушными потоками? Чтобы понять все это, нужно сначала коснуться общих принципов аэродинамики.
В зависимости от формы, любой объект, движущийся сквозь воздух, будет всегда либо подниматься вверх, либо наоборот, прижиматься к земле. Силы, действующие на него в этих случаях, известны как подъемная и, соответственно, прижимная. Большинство машин благодаря форме кузова при езде склонны к подъему и отрыву от земли. Причину этого эффекта когда-то открыл швейцарский ученый Даниил Бернулли. Эффект Бернулли состоит как раз в том, что чем выше скорость молекул воздуха, передвигающихся вокруг объекта, тем ниже давление воздуха на этот объект. И наоборот: чем ниже скорость молекул воздуха, тем выше давление.
Когда машина движется куда-то, она непрерывно «бомбардируется» воздушными молекулами. Столкнувшись с машиной «лоб в лоб», воздух стремится переместиться в какое-нибудь другое место. Тут возможны два варианта: либо воздушный поток обтекает машину сверху, либо он перемещается вниз, под ее днище. Возможно, вы подумаете, что так как над машиной, грубо говоря, больше пространства, давление на ее крышу должно быть выше. Но это не так. При езде давление над машиной ниже, чем под ней, благодаря как раз эффекту Бернулли. Так как молекулы быстрее движутся над машиной, их плотность там понижена. Соответственно, давление воздуха там тоже меньше. А вот снизу воздух более плотен, его потоки под автомобилем более медленные, и давление на машину снизу выше. Поэтому при наборе скорости машина все сильнее стремится «взлететь» — ее просто-напросто выталкивает наверх воздух снизу.
Аэродинамическая составляющая тюнинга так же важна, как и все остальные его составляющие, и вносит свою немалую роль в повышении мощности машины. Давайте рассмотрим подробнее самые распространенные типы компоновки автомобилей, и наиболее подходящие к ним аэродетали.
ПЕРЕДНЕМОТОРНАЯ КОМПОНОВКА С ПРИВОДОМ НА ПЕРЕДНЮЮ ОСЬ (FF)
У этого типа машин вся мощность сосредоточена впереди. Для предотвращения потери сцепления шин с дорожным покрытием здесь можно использовать передний сплиттер («губу» на бампер) и дефлекторы — тоже на передний бампер. Это позволит переду машины сильнее прижиматься к земле на высокой скорости. Таким образом, потери мощности уменьшатся.
СРЕДНЕМОТОРНАЯ КОМПОНОВКА С ПРИВОДОМ НА ЗАДНЮЮ ОСЬ (MR)
Центр тяжести у таких машин расположен очень близко к их центру, а значит, перед здесь более «легкий». Это вызывает такой эффект, как избыточная поворачиваемость или очень резкий занос задней оси. Чтобы как-то сбалансировать это не всегда желаемое поведение машины, аэро-гуру также советуют усилить аэродинамическими деталями перед машины.
Однако и заднюю часть автомобиля можно украсить некоторыми новыми элементами. К их числу относят антикрылья, спойлеры и диффузоры. Они создают прижимную силу на задней оси, что особенно полезно для следующих типов машин:
ПЕРЕДНЕМОТОРНАЯ КОМПОНОВКА С ПРИВОДОМ НА ПЕРЕДНЮЮ ОСЬ (FF)
Как уже писалось выше, мощность и вес у такого рода машин сконцентрированы впереди. Следовательно, зад получается довольно легким, и для достижения баланса его нужно «нагрузить». Для этого и ставят задние спойлеры и антикрылья на багажник.
ПЕРЕДНЕМОТОРНАЯ КОМПОНОВКА С ПРИВОДОМ НА ЗАДНЮЮ ОСЬ (FR)
У машин с такой компоновкой мощность приходится на задние колеса. Чтобы эта мощность не пропадала зря, то есть колеса были всегда сцеплены с дорогой, здесь тоже нужна прижимная сила. Как и в предыдущем пункте, для этого понадобятся антикрыло либо спойлер.
Мы все любим смеяться над стрит-рейсерами, громоздящими на свои машины безумно высокие «скамейки». На машинах, эксплуатирующихся только в городе, они и правда смотрятся смешно. А вот на треке — зачастую вовсе нет, потому что высокое антикрыло расположено в зоне «чистого воздуха».
«Чистый воздух» — это, в общих чертах, область воздушного потока, который ровно обтекает движущуюся машину. Двигаясь вперед, автомобиль как бы «замещает» собой некий объем воздуха. Впереди кузова образуется область повышенного давления, так как он при движении «сжимает» молекулы воздуха перед собой. А вот сзади давление как раз понижено, так как, «заместив» собой некоторый объем молекул воздуха и сжав их впереди, машины оставляет разреженное пространство сзади. Позади кузова получается в итоге некоторый вакуум (не совсем полный, конечно). А вот уже над «вакуумом» пролегает зона «чистого воздуха», который его обтекает.
Антикрыло может создать прижимную силу только в том случае, если на него воздействует поток воздуха. Само собой, в «вакууме» это маловероятно. Поэтому антикрыло и выносят повыше, иначе от него не будет никакой пользы. Теперь возникает другой вопрос: как выбрать оптимальную высоту антикрыла? А вот это уже зависит от типа кузова вашей машины.
КУПЭ И ЛИФТБЭКИ / ФАСТБЭКИ
Заднее стекло на этом типе кузовов обычно «сбегает» вниз под довольно небольшим углом. Такая конструкция разрабатывалась для уменьшения лобового сопротивления и описанного выше явления «вакуума» сзади. Здесь хорошо будут работать антикрылья высотой от средних до больших величин.
Поскольку у седанов угол расположения заднего стекла к земле довольно крутой, эффект вакуума сзади проявляется здесь намного сильнее, чем у купе. Это означает, что низкие антикрылья точно не достанут до зоны «чистого воздуха». Лучший выход из ситуации — разместить антикрыло на багажнике как можно выше.
ХЭТЧБЭКИ И УНИВЕРСАЛЫ
У хэтчбэков и универсалов есть одна общая проблема — отсутствие багажника, по крайней мере, в том же виде, что у седанов и купе. Куда же прикручивать спойлер? К счастью, благодаря форме кузова этих двух классов машин поток «чистого воздуха» проходит прямо над их крышей. Так что, поставив спойлер на крышу сзади, можно добиться нужного эффекта.
Задавались ли вы когда-нибудь вопросом о том, что это за выступы под задним бампером и зачем они нужны? Это диффузор, и он нужен для того, чтобы совместно с другими аэродеталями создавать дополнительную прижимную силу. Параллельные «каналы», которые образовывает диффузор, помогают потоку воздуха из-под днища быстрее перемещаться в нужном направлении — а именно назад, в зону «вакуума». В сочетании с антикрылом диффузор формирует более благоприятные воздушные потоки и повышает скорость машины и ее аэродинамические показатели.
Щитки перед колёсами
air flap — щитки перед колёсами, это — аэродинамические щитки (что даже следует из англоязычного названия детали: air flap), призванные на высокой скорости рассекать воздух перед колесами, чтобы не давать ему «заползать» толстой и плотной струёй в колесные арки и т.о поддтормаживать авто (подобно тормозному парашюту). Про открытое окно на скорости и связанный с этим драг и +1л/100 км все помним? Всякие «грязи на стекло» — самообразовавшийся вторичный бонус.