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.
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.
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.
Как называется эта штуковина (Внизу пластмасска с жабрами) и где ее приобрести?
Для чего она вообще служит? Вроде, как для вентиляции. В инете нашел, что некоторые умельцы ставят вентиляторы с компа вместо данного девайса? Для чего? Кто, что скажет?
ФОТО не мое, на стрелку красную не смотрите)
Комментарии 34
делал ШВИ в багажнике, увидел, что пред. хозяин, когда делал парктроник провел провода именно через это отверстие. Естественно на место квадрат не встал, его и не увидел я. Разница была между сторонами (есть и нет) очень существенная. Справа, где решетка была — я просто протер пыль, как если б я там пару недель не убирался. Слева, где решетки не было, на вытирание пыли я потратил около 4-5 тряпок (с рулона). Уже поставил, провода убрал, позже добавлю в БЖ запись.
такая же фигня! у меня вообще они залеплены были! а с права ее нет и мочалка для посуды была вставлена, так же само грязи немеренно было. еще олень и в полке с динамиками додумался отверстия залепить, а я ездил думал чего так окна потеют постоянно при повышенной влажности.
клапан сброса избытачного вохдуха в салоне ) если бы её не было еще бы и уши залажевало при закрывании
Это — клапан вентиляции кузова багажника. Если в багажнике не перевозите людей, то он и не нужен…
Типы, конструктивные элементы автомобильного кузова и названия деталей
Любой легковой автомобиль построен на базе кузова, и это самая большая деталь автомобиля, которая выполняет много функций. Особая конструкция кузова позволяет автомобилю выдерживать нагрузки при движении и поглощать энергию удара в случае аварии. Также эта часть машины служит основанием, на котором крепятся все функциональные детали и узлы. Производители легковых машин выпускают самые различные варианты кузовов, что делает каждую модель уникальной по внешним признакам. Однако те же производители придерживаются основных параметров при изготовлении, которые характеризуют тип кузова и вариант его исполнения.
Основные типы
Прежде чем разобрать, из чего состоит кузов легкового автомобиля, нужно выделить основные типы его исполнения. Легковые машины серийного производства выпускаются в таких основных типах:
Есть и другие типы, но эти три являются основными и наиболее распространенными.
Кузов типа седан являются самыми популярным. Серийный седан имеет четыре двери для пассажиров, моторный отсек и багажный. Такой тип кузова является наиболее оптимальным для перевозки пассажиров и небольшого багажа.
Хетчбэк представляет собой машину с двумя дверями для пассажиров, моторный отсек и багажное отделение, не разделенное с салоном. Такой тип имеет ограничения по перевозимому грузу, а также не очень удобен для перевозки пассажиров. Однако такое исполнение имеет свои преимущества. Автомобили в таком типе кузова имеют более низкий вес и размеры, что положительно сказывается на его экономичности относительно расхода топлива.
Легковые машины в кузове универсал рассчитаны на усиленные нагрузки. Багажное отделение таких машин отличается увеличенным объемом, что не мешает оставаться салону в полноценном размере. Устройство универсала дает возможность еще больше расширить багажное отделение за счет складывания задних пассажирских сидений.
Материал и технология изготовления
Кузов современного легкового автомобиля изготавливается из высокопрочной стали, которая проходит несколько этапов обработки. Небольшая толщина используемого металла позволяет намного уменьшить общий вес машины, что положительно сказывается на его динамике и экономичности. Несмотря на маленькую толщину стали, конструкция кузова рассчитана таким образом, что он является одновременно и легким, и прочным.
На большинстве современных авто кузовные детали скрепляются между собой точечной сваркой. Это позволяет обеспечить надежность соединения элементов и уменьшить количество кромок и острых углов, которые наиболее уязвимы по отношению к коррозии. В перспективе автомобильная промышленность будет применять лазерное сваривание деталей. Такой подход сводит к минимуму наличие выпуклостей и впадин на швах, а конструкция кузова станет более простой и надежной.
Общее устройство кузова
Чтобы разобраться, из чего состоит кузов легкового автомобиля, следует рассмотреть основные детали, которые входят в его устройство. Для более простого понимания, устройство кузова автомобиля можно условно разделить на три отсека. Из чего же состоит кузов? Общая схема расположения частей следующая:
Рассмотрим, из чего состоит каждый из этих элементов более подробно.
Моторная часть состоит из следующих основных деталей:
Схема моторного отсека устроена таким образом, что при столкновениях энергию удара принимают на себя лонжероны и передняя балка. Деформируясь, они уменьшают нагрузку на пассажирский отсек. Такая конструкция повышает шансы водителя и пассажиров уберечься от травм в ДТП.
Схема расположения деталей пассажирского отсека легкового авто следующая:
В других источниках названия деталей кузова могут незначительно отличаться, однако сути дела это не меняет. Приведенная схема позволяет в общих чертах разобраться, из чего состоит кузов и каково его устройство.
Все части пассажирского отсека легкового авто имеют необходимую жесткость, которая обеспечивает надежное крепление облицовочных и функциональных деталей. Помимо этого устройство пассажирской части делается таким образом, чтобы обеспечить максимальную пассивную защиту в случае боковых столкновений.
Багажный отсек легкового авто состоит из задней панели и крыльев. Схема этого отделения разработана таким образом, что его устройство позволяет выдерживать нагрузки от полезного багажа, а также обеспечить пассивную безопасность в случае ударов в заднюю часть автомобиля.
Устройство кузова легковых машин зависит от модели, производителя и других деталей. Однако в большинстве серийно выпускаемых машин схема расположения кузовных деталей примерно одинакова. Резкое отличие имеют только спортивные автомобили и прототипы концептуально новых моделей, произведенных в количестве нескольких единиц. Кузов таких машин может иметь иную конструкцию.