Lim-On Auto - Воздействие бокового ветра на устойчивость автомобиля

Говоря об аэродинамических свойствах внедорожников, нельзя не коснуться и темы аэродинамической устойчивости автомобиля под воздействием бокового ветра. Здесь главную роль играет форма кузова машины, так как составляющая силы бокового ветра прикладывается в центре тяжести фигуры, образованной проекцией автомобиля на плоскость, перпендикулярную направлению ветра. Эту точку специалисты по аэродинамике называют метацентром. Вертикальная ось поворота автомобиля под действием бокового ветра проходит через точку, расстояние от которой до передней и задней осей обратно пропорционально коэффициентам сопротивления уводу каждой оси. С некоторым упрощением можно считать, что ось поворота проходит через центр тяжести автомобиля. Для тех, кто впервые встречает в литературе понятие «увод оси», даем краткое пояснение. Колесо с упругой шиной под воздействием боковой силы ветра ведет себя далеко не так, как, скажем, колесо из дерева. Диск смещается вправо или влево, а сечение шины при этом деформируется. Смещение диска провоцирует за собой качение шины с уводом в сторону действия силы. Величина этого смещения различна для осей и пропорциональна поперечной эластичности шин.

У автомобилей с покатой задней частью кузова поверхность проекции перед виртуальной вертикальной осью поворота больше, чем позади нее. Такие автомобили будут стремиться под действием сильного порыва бокового ветра повернуться по направлению ветра, то есть «хвостом» ему навстречу. Понятно, что в этом случае водителю, не упуская ни доли секунды, придется произвести корректировку направления поворотом руля. Невольно напрашивается сравнение поведения такой машины на дороге с повадками флюгера, всегда стремящегося повернуться по направлению ветра.

Но поскольку большинство внедорожников имеет двух– и однообъемные кузова с высокими очертаниями задней части, с ними все обстоит гораздо лучше. Под воздействием бокового ветра водитель сразу чувствует стремление машины встать передком навстречу ветру, что с точки зрения безопасности наиболее предпочтительно.

Большое влияние аэродинамика кузова оказывает и на величину сцепления колес с дорогой. Ее значение может значительно снизиться вследствие действия сил, возникающих от давления встречного воздуха. Уплотнение встречного воздуха впереди движущегося автомобиля чаще всего оказывает на него давление снизу, а это приводит к возникновению подъемной силы, достигающей на скоростях более 100 км/ч величины в несколько сотен ньютонов и уменьшающей силу сцепления колес с дорогой на 4 – 5%. Для нейтрализации этого явления на скоростных автомобилях устанавливают спойлеры.

В заключение замечу, что, несмотря на то что с каждым прожитым десятилетием конструкция автомобиля усложняется, а исследования в области автомобильной аэродинамики уже сегодня позволяют говорить о победе над «встречным ветром», решить ее окончательно может лишь выход внедорожника в безвоздушное пространство.

Если Вас заинтересовала в Москве, то мы рады будем предложить Вам наши услуги.

Попытка расчета идеально обтекаемого кузова автомобиля