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.
Для чего нужен спойлер на автомобиле?
Множество машин, от спортивных болидов, до простых седанов имеют различные аэродинамические элементы на задней части автомобиля. Любой элемент, который устанавливается на крышку багажника, заднюю дверь или на край крыши, в обиходе, привыкли называть «спойлер». На самом деле существуют два разных приспособления, имеющие разное устройство. Давайте разберёмся, для чего нужен спойлер на автомобиле и что ещё называют спойлером.
Спойлер и антикрыло
Спойлер – это деталь, которая изменяет свободный поток воздуха. Задний спойлер – это элемент кузова, который устанавливается сзади автомобиля (на крышку багажника, или крышу). Спойлер не имеет зазора с кузовом. Если есть зазор, то это уже антикрыло. Как следует из названия (spoiler – помеха), задний спойлер мешает потоку воздуха, изменяет быстрый, ровный поток, идущий с крыши. Преграждая воздушный поток, спойлер меняет его, сокращает скорость потока воздуха и создаёт давление на заднюю часть, препятствуя её подъёму. Это одна из функций спойлера. Также, спроектированные специально для конкретных автомобилей, спойлеры, могут снижать общее сопротивление воздуха, создаваемое автомобилем.
Слева — антикрыло, справа — спойлер.
Антикрыло создаёт прижимную силу задней части автомобиля. Антикрыло – это, по сути, перевёрнутое крыло самолёта. Крылья самолёта генерируют подъёмную силу, которая помогает ему взлететь. Антикрыло действует также, но, так как оно представляет собой перевёрнутое крыло, то происходит генерирование прижимной силы. Отсюда и такое название (крыло – для взлёта, антикрыло – для прижимания). У крыла самолёта и у антикрыла разные углы атаки. У антикрыла угол атаки отрицательный. Если говорить проще, то поток воздуха оказывает большее давление на верхнюю часть антикрыла, а у крыла самолёта – на нижнюю.
На английском языке, откуда, собственно, и пришло слово «спойлер», нет названия «антикрыло». Там такой элемент кузова называют “wing” (крыло). При этом также в обиходе многие называют все элементы тюнинга, установленные сзади машины (и не только) spoiler. Хотя, слово «антикрыло» само по себе раскрывает смысл этого приспособления и не даёт путаницы. Антикрыло – крыло наоборот (перевёрнутое крыло).
В чём же разница антикрыла и спойлера?
В широком смысле, антикрыло – это тоже спойлер, но с особенной конфигурацией и со специализированной функцией. Антикрыло так же, как и все спойлеры служит помехой свободно текущему потоку воздуха и изменяет этот поток. Единственная функция антикрыла – генерирование прижимной силы.
Функции спойлера могут быть разными, в зависимости от того, на какое место кузова он установлен и какую форму имеет. Одна из функций заднего спойлера – препятствовать подъёму задней части кузова. Эту функцию он выполняет за счёт создания собой барьера на пути свободного потока. Воздух давит на спойлер и происходит прижим задней части. Также, спойлер может корректировать форму кузова, улучшая аэродинамику.
На кузовах, где крыша заканчивается, и дальше нет плавного продолжения в виде стекла и крышки багажника (на хэтчбэках, минивенах и пр.) создаётся турбулентность. Это увеличивает общее сопротивление и тормозит автомобиль. Правильно спроектированный спойлер (см. иллюстрацию) может уменьшить этот эффект, что в последствии отразится и на расходе топлива. Но это можно заметить только при длительных, скоростных движениях по трассе. При 120 км/ч и выше, 50% топлива уходит на преодоление сопротивления воздуха. Таким образом, снизив сопротивление, можно получить весомую экономию расхода топлива. В отличие от антикрыла, спойлер не требует точной регулировки при установке.
Возникает вопрос, зачем прижимать автомобиль к дороге?
На высоких скоростях (более 120 км/ч), воздух, задуваемый под автомобиль, начинает приподнимать его (начиная с задней части), как гигантское крыло. Из-за этого ухудшается управляемость, в особенности, при поворотах. Так, если попытаться повернуть машину на высокой скорости, то автомобиль может слететь с дороги.
Единственный способ уменьшить приподнимание автомобиля на скорости, это увеличить его вес. Проблема увеличения веса для улучшения сцепления в том, что это не помогает на поворотах, когда больше всего необходимо сцепление с дорогой. Дополнительный вес имеет инерцию, которую нужно преодолеть, чтобы повернуть. К тому же, из-за дополнительного веса, увеличивается расход топлива. Таким образом, увеличение веса автомобиля для лучшего сцепления с дорогой – это провальный путь.
Антикрыло – это, как раз, то устройство, которое помогает прижимать машину к дороге на высоких скоростях.
Его преимущество очевидно. Вместо тяжёлой неповоротливой машины, можно управлять автомобилем с лёгким весом, который легко контролируется и чем выше скорость, тем с большим усилием его прижимает к дороге. Но есть одно но. Каждый раз, когда антикрыло генерирует прижимную силу, оно также генерирует сопротивление воздуха. Сопротивление воздуха тормозит машину. Таким образом, дополнительная прижимная сила – это хорошо, а слишком много прижимной силы, даёт большое сопротивление, это уже плохо. Очень мощные спортивные машины, выступающие на Формуле 1, имеют такой показатель, который называется L/D‑коэффициент. Автомобильные дизайнеры стараются увеличить этот показатель, чтобы автомобиль достаточно хорошо прижимался к дороге и при этом не замедлялся.
Примеры применения антикрыла производителями мощных автомобилей
Для примера можно взять Koenigsegg ccx. Это автомобиль с двигателем 4.8 литра, выдающем более 750 лошадиных сил. Вес этой машины не превышает 1 тонны. Это неплохой автомобиль, но завоевал репутацию неуправляемого на высоких скоростях. Отсутствие заднего спойлера, при лёгком весе, сделало этот суперкар нестабильным на скорости и прохождение поворотов на скорости превращалось в ужас. После продолжительной критики, компания выпустила новую модель уже с установленным антикрылом.
Болид Формулы 1 на скорости 300 км/ч за счёт антикрыла генерирует прижимную силу, равную весу маленького автомобиля. Слишком сильное прижимание тоже не очень хорошо. По этой причине, Bugatti Veyron и McLaren P1 имеют выдвигающиеся антикрылья. Они выдвигаются, когда суперкары достигают скорости 120 км/ч., чтобы не слететь с дороги и немного задвигаются обратно, когда машина развивает скорость в 250 км/ч., чтобы огромная прижимная сила не вывела из строя заднюю подвеску.
Чтобы генерировать прижимную силу антикрыло должно иметь наклон (угол атаки). Скоростной поток сходит с крыши в направлении задней части автомобиля будет преграждён, антикрылом, который в свою очередь, создаст прижимную силу.
Вертикальные плоские элементы по бокам антикрыла предотвращает «растекание» воздуха по бокам и, в некоторых случаях, могут увеличить эффективность антикрыла на 30%.
Если антикрыло спроектировано не правильно, оно может давать лишнее сопротивление и при этом не «прижимать» машину. Обычно производители спойлеров и антикрыльев разрабатывают свои продукты для конкретных моделей автомобилей. Многих больше заботит не стабильность управления и сцепления с дорогой на высоких скоростях, а спортивный вид, который создают эти элементы тюнинга.
Важно, чтобы антикрыло было установлено под правильным углом.
Правильная, профессиональная установка антикрыла требует порядка 3 часов тестирования и регулировки в аэродинамической трубе. Неправильно установленное антикрыло может навредить аэродинамики автомобиля и увеличить сопротивление воздуха. Также, может генерироваться слишком большая прижимная сила задней части машины, что тоже плохо и ухудшит управляемость.
Накладка на передний бампер («губа», «юбка»)
В дополнение к спойлеру или антикрылу целесообразно устанавливать накладку переднего бампера. Она уменьшает зазор между бампером и дорогой, тем самым, уменьшая поток воздуха под машиной. Это также уменьшает подъёмную силу на высоких скоростях.
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.
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.