Lim-On Auto - Попытка расчета идеально обтекаемого кузова автомобиля

Исследования показали, что, не имея возможности сделать автомобильный кузов идеально обтекаемым, значительного успеха можно добиться, попытавшись «вписать» его в обводы идеально-обтекаемого веретенообразного тела. Происходит это следующим образом: поверхности кузова придается форма, по возможности приближенная к идеальной, а «недостающие» части идеального тела как бы отрезаются, причем со скруглением граней. Исследователи пришли к выводу, что в этом случае вихревой поток, образующийся за автомобилем, может быть значительно снижен.

Каким же представляется идеальный по форме кузов для внедорожника? Он должен иметь сравнительно тупую, но скругленную форму передка и гладкие, незначительно суживающиеся к задней части кузова боковины и крышу.

Раздвигаемая автомобилем масса воздуха должна быть направлена по пути наименьшего сопротивления. При этом нельзя забывать и о том, что пространство между нижней частью автомобиля и дорогой является наименее свободной зоной (особенно ярко это выражено у внедорожника), частицы воздуха, раздвинутые передком машины и направленные вверх, должны пройти почти вдвое больший путь, чем направленные вдоль боковин кузова (высота автомобиля примерно равна его ширине). Таким образом, наивыгоднейшим является направление воздушного потока вдоль боков автомобиля, но в то же время и путь потока через крышу автомобиля должен быть по возможности облегчен. Именно с этой целью капот стараются делать покатым, а ветровое стекло наклонным. Еще в середине 30-х годов испытания в аэродинамических трубах показали, что заднюю часть автомобиля желательно проектировать с незначительным спуском линии крыши и плавным сужением боковин кузова.

На современном автомобиле в большинстве случаев отсутствуют сильно выступающие элементы кузова. Даж5е фары и задний номерной знак у многих внедорожников утапливаются в корпус! Да и запасное колесо (с этой же целью) все чаще перекочевывает с выносного кронштейна под пол багажника. Дверные петли и ручки делают утопленными, а поверхность оконных стекол стараются максимально приблизить к теоретической поверхности формы кузова. Закрываются накладками и зазоры между кузовом и бамперами. Значительное улучшение обтекаемости боковой поверхности дает также отказ от сточных желобов, спускающихся по контуру дверных проемов.

Для скоростного полноприводного автомобиля очень важно наличие по возможности гладкого днища. При этом отверстия для входа и выхода воздуха, охлаждающего двигатель, трансмиссию и тормоза передних колес, стараются располагать в соответствии с результатами продувок макетов в аэродинамической трубе. Места для входа воздуха должны находиться на тех участках кузова, где имеется избыточное давление, а выходы – соответственно на участках разряжения. Причем края отверстий для входа и выхода воздуха делаются скругленными, с тем чтобы не создавать дополнительных завихрений.

Особое внимание уделяется выступающим элементам на кузове (это важно и для уменьшения аэродинамического шума) – уплотнителям стекол, водосточным желобкам, антеннам, стеклоочистителям и т.д. По возможности от них либо вообще стараются избавиться (вместо наружных применяют внутренние антенны, а дворники в нерабочем положении укладывают в специальную нишу перед лобовым стеклом), либо придают обтекаемую форму (корпуса зеркал заднего вида).

Аэродинамика внедорожника связана и с такой важной (поскольку она напрямую связана с безопасностью) проблемой, как загрязнение стекол (особенно передних дверей и заднего), наружных зеркал и осветительных приборов. Полностью избавиться от этого явления невозможно, а частичное решение кроется в установке дефлекторов (щитков, направляющих воздушный поток в определенном направлении) и тщательном выборе углов наклона и конфигурации различных частей кузова.

Воздействие бокового ветра на устойчивость автомобиля