X'inhi l-ajrudinamika tal-karozza?
Kontenut
Meta wieħed iħares lejn ritratti storiċi ta 'mudelli ta' karozzi leġġendarji, kulħadd jinduna immedjatament li hekk kif nersqu eqreb lejn ġranetna, il-karozzerija ta 'vettura qed issir dejjem inqas angolari.
Dan minħabba l-ajrudinamika. Ejja nikkunsidraw x'inhi l-partikolarità ta 'dan l-effett, għaliex huwa importanti li nqisu l-liġijiet ajrudinamiċi, kif ukoll liema karozzi għandhom koeffiċjent ta' simplifikazzjoni ħażin, u liema huma tajbin.
X'inhi l-ajrudinamika tal-karozza
Kemm jista 'jkun stramb, iktar ma tkun mgħaġġla l-karozza tiċċaqlaq tul it-triq, iktar ikollha t-tendenza li toħroġ mill-art. Ir-raġuni hija li l-fluss tal-arja li l-vettura taħbat magħha jinqata 'f'żewġ partijiet mill-body tal-karozza. Wieħed imur bejn il-qiegħ u l-wiċċ tat-triq, u l-ieħor imur fuq il-bejt, u jdur il-kontorn tal-magna.
Jekk tħares lejn il-karozzerija tal-karozza mill-ġenb, allura viżwalment se tixbaħ mill-bogħod ġwienaħ tal-ajruplan. Il-partikolarità ta 'dan l-element tal-inġenju tal-ajru hija li l-fluss tal-arja fuq il-liwja jgħaddi aktar minn passaġġ milli taħt il-parti dritta tal-parti. Minħabba dan, jinħoloq vakwu, jew vakwu, fuq il-ġwienaħ. B'veloċità dejjem tiżdied, din il-forza tgħolli l-ġisem aktar.
Effett ta 'rfigħ simili jinħoloq għall-karozza. Il-fluss 'il fuq jgħaddi madwar il-bonit, is-saqaf u t-tronk, filwaqt li l-fluss' l isfel jgħaddi madwar il-qiegħ. Element ieħor li joħloq reżistenza addizzjonali huwa l-partijiet tal-ġisem qrib il-vertikali (gradilja tar-radjatur jew windskrin).
Il-veloċità tat-trasport taffettwa direttament l-effett tal-irfigħ. Barra minn hekk, il-forma tal-ġisem b'panelli vertikali toħloq turbulenza addizzjonali, li tnaqqas il-ġbid tal-vettura. Għal din ir-raġuni, is-sidien ta 'bosta karozzi klassiċi b'forom angolari, meta jarmu, neċessarjament iwaħħlu spoiler u elementi oħra mal-karozzerija li jippermettu li tiżdied il-forza tal-karrozza.
Għaliex għandek bżonnha
Is-simplifikazzjoni tippermetti li l-arja tivvjaġġa aktar malajr tul il-ġisem mingħajr vortiċi bla bżonn. Meta l-vettura tkun imfixkla mir-reżistenza akbar tal-arja, il-magna tikkonsma aktar fjuwil, bħallikieku l-vettura qed iġġorr tagħbija addizzjonali. Dan jaffettwa mhux biss l-ekonomija tal-karozza, iżda wkoll kemm sustanzi rilaxxanti jiġu rilaxxati mill-pajp ta 'l-egżost fl-ambjent.
Iddisinjaw karozzi b'aerodinamika mtejba, inġiniera minn manifatturi ewlenin tal-karozzi jikkalkulaw l-indikaturi li ġejjin:
- Kemm għandha tidħol arja fil-kompartiment tal-magna biex il-magna tirċievi tkessiħ naturali xieraq;
- F’liema partijiet tal-ġisem se tittieħed l-arja friska għall-intern tal-karozza, kif ukoll fejn se tintrema;
- X'jista 'jsir biex l-arja ssir inqas storbju fil-karozza;
- Il-forza ta 'l-irfigħ għandha titqassam ma' kull fus skond il-karatteristiċi tal-forma tal-bodi tal-vettura.
Dawn il-fatturi kollha huma kkunsidrati meta jiġu żviluppati mudelli ta 'magni ġodda. U jekk qabel l-elementi tal-ġisem jistgħu jinbidlu b'mod drammatiku, illum ix-xjentisti diġà żviluppaw l-iktar forom ideali li jipprovdu koeffiċjent imnaqqas ta 'rfigħ frontali. Għal din ir-raġuni, bosta mudelli ta 'l-aħħar ġenerazzjoni jistgħu jvarjaw esternament biss b'bidliet żgħar fil-forma tad-diffusers jew tal-ġwienaħ meta mqabbla mal-ġenerazzjoni ta' qabel.
Minbarra l-istabbiltà tat-triq, l-ajrudinamika tista 'tikkontribwixxi għal inqas kontaminazzjoni ta' ċerti partijiet tal-ġisem. Allura, f'ħabta ma 'daqqa ta' riħ ta 'quddiem, fanali ta' quddiem li jinsabu vertikalment, bamper u windskrin se jħammġu aktar malajr minn insetti żgħar imfarrka.
Biex jitnaqqas l-effett negattiv tal-lift, il-produtturi tal-karozzi għandhom l-għan li jnaqqsu tneħħija sal-valur massimu permissibbli. Madankollu, l-effett ta 'quddiem mhuwiex l-unika forza negattiva li taffettwa l-istabbiltà tal-magna. L-inġiniera huma dejjem "ibbilanċjati" bejn is-simplifikazzjoni frontali u laterali. Huwa impossibbli li jinkiseb il-parametru ideali f'kull żona, għalhekk, meta jimmanifatturaw tip ġdid ta 'korp, l-ispeċjalisti dejjem jagħmlu ċertu kompromess.
Fatti bażiċi ajrudinamiċi
Minn fejn ġejja din ir-reżistenza? Kollox huwa sempliċi ħafna. Madwar il-pjaneta tagħna hemm atmosfera li tikkonsisti f'komposti gassużi. Bħala medja, id-densità tas-saffi solidi tal-atmosfera (spazju mill-art sal-vista tal-għasfur) hija ta 'madwar 1,2 kg / metru kwadru. Meta oġġett ikun miexi, jaħbat ma 'molekuli tal-gass li jiffurmaw l-arja. Iktar ma tkun għolja l-veloċità, iktar ikunu qawwija dawn l-elementi li jolqtu l-oġġett. Għal din ir-raġuni, meta tidħol fl-atmosfera tad-dinja, il-vettura spazjali tibda tissaħħan bil-qawwa mill-forza tal-frizzjoni.
L-ewwel kompitu li l-iżviluppaturi tad-disinn tal-mudell il-ġdid qed jippruvaw ilaħħqu miegħu huwa kif tnaqqas id-drag. Dan il-parametru jiżdied b'4 darbiet jekk il-vettura taċċellera fil-medda minn 60 km / h sa 120 km / h. Biex tifhem kemm dan huwa sinifikanti, ikkunsidra eżempju żgħir.
Il-piż tat-trasport huwa ta 'elfejn kg. It-trasport jaċċelera għal 2 km / h. F'dan il-każ, jintefqu biss 36 watt ta 'enerġija biex tingħeleb din il-forza. Kull ħaġa oħra tintefaq fuq overclocking. Imma diġà b'veloċità ta '600 km / h. 108 kW ta 'enerġija diġà qed tintuża biex tingħeleb ir-reżistenza ta' quddiem. Meta ssuq b'veloċità ta '16 km / h. il-karozza diġà tonfoq sa 250 horsepower fuq il-forza tal-ġibda. Jekk is-sewwieq irid jaċċellera l-karozza saħansitra aktar, sa 180 kilometru fis-siegħa, minbarra l-qawwa li żżid il-veloċità, il-magna jkollha bżonn tikkonsma 300 żwiemel biex tlaħħaq mal-fluss ta ’l-arja ta’ quddiem. Huwa għalhekk li karozza sportiva teħtieġ powertrain daqshekk qawwija.
Biex jiżviluppaw l-iktar trasport issimplifikat, iżda fl-istess ħin pjuttost komdu, l-inġiniera jikkalkulaw il-koeffiċjent Cx. Dan il-parametru fid-deskrizzjoni tal-mudell huwa l-iktar importanti f'termini tal-forma ideali tal-ġisem. Qatra ilma għandha daqs ideali f'dan il-qasam. Hija għandha dan il-koeffiċjent ta '0,04. L-ebda manifattur tal-karozzi ma jaqbel ma 'disinn oriġinali bħal dan għall-mudell il-ġdid tal-karozza tiegħu, għalkemm qabel kien hemm għażliet f'dan id-disinn.
Hemm żewġ modi kif titnaqqas ir-reżistenza għar-riħ:
- Ibdel il-forma tal-ġisem sabiex il-fluss ta ’l-arja jiċċirkola madwar il-karozza kemm jista’ jkun;
- Agħmel il-karozza dejqa.
Meta l-magna tkun miexja, forza vertikali taġixxi fuqha. Jista 'jkollu effett ta' pressjoni 'l isfel, li għandu effett pożittiv fuq il-ġbid. Jekk il-pressjoni fuq il-karozza ma tiżdiedx, il-vortiċi li jirriżulta jiżgura s-separazzjoni tal-vettura mill-art (kull manifattur jipprova jelimina dan l-effett kemm jista 'jkun).
Min-naħa l-oħra, waqt li l-karozza tkun miexja, it-tielet forza taġixxi fuqha - il-forza laterali. Din iż-żona hija saħansitra inqas kontrollabbli peress li hija affettwata minn bosta kwantitajiet varjabbli, bħal riħ trasversali meta tkun qed issuq dritt 'il quddiem jew tiddewwar. Is-saħħa ta 'dan il-fattur hija impossibbli li titbassar, allura l-inġiniera ma jirriskjawx u joħolqu każijiet b'wisa' li tippermetti li jsir ċertu kompromess fil-proporzjon Cx.
Biex jiġi ddeterminat sa liema punt il-parametri tal-forzi vertikali, frontali u laterali jistgħu jiġu kkunsidrati, il-manifatturi ewlenin tal-vetturi qed jistabbilixxu laboratorji speċjalizzati li jwettqu testijiet ajrudinamiċi. Skond il-possibbiltajiet materjali, dan il-laboratorju jista 'jinkludi mina tar-riħ, li fiha l-effiċjenza tas-simplifikazzjoni tat-trasport tiġi kkontrollata taħt fluss kbir ta' arja.
Idealment, manifatturi ta 'mudelli ta' karozzi ġodda jistinkaw jew biex iġibu l-prodotti tagħhom għal koeffiċjent ta '0,18 (illum dan huwa l-ideal), jew biex jaqbżuh. Imma ħadd għadu ma rnexxa fit-tieni, għax huwa impossibbli li jiġu eliminati forzi oħra li jaġixxu fuq il-magna.
Il-forza tal-ikklampjar u l-irfigħ
Hawnhekk hemm sfumatura oħra li taffettwa l-immaniġġjar tat-trasport. F'xi każijiet, it-tkaxkir ma jistax jiġi minimizzat. Eżempju ta 'dan huma l-karozzi tal-F1. Għalkemm il-ġisem tagħhom huwa perfettament issimplifikat, ir-roti huma miftuħa. Din iż-żona toħloq l-iktar problemi għall-produtturi. Għal trasport bħal dan, Cx huwa fil-medda minn 1,0 sa 0,75.
Jekk il-vortiċi ta 'wara ma jistax jiġi eliminat f'dan il-każ, allura l-fluss jista' jintuża biex tiżdied il-ġbid mal-korsa. Għal dan, partijiet addizzjonali huma installati fuq il-ġisem li joħolqu downforce. Pereżempju, il-bamper ta 'quddiem huwa mgħammar bi spoiler li ma jħallihx jerfa' mill-art, li huwa estremament importanti għal karozza sportiva. Ġwienaħ simili huwa mwaħħal fuq wara tal-karozza.
Il-ġwienaħ ta 'quddiem jidderieġi l-fluss mhux taħt il-karozza, iżda fuq il-parti ta' fuq tal-ġisem. Minħabba dan, l-imnieħer tal-vettura huwa dejjem dirett lejn it-triq. Vakwu jifforma minn taħt, u l-karozza tidher li teħel mal-korsa. L-ispoiler ta ’wara jipprevjeni l-formazzjoni ta’ vortiċi wara l-karozza - il-parti tkisser il-fluss qabel ma tibda tinġibed fiż-żona tal-vakwu wara l-vettura.
Elementi żgħar jaffettwaw ukoll it-tnaqqis tal-ġibda. Pereżempju, it-tarf tal-kappa ta 'kważi l-karozzi moderni kollha jkopri x-xfafar tal-wiper. Peress li l-parti ta 'quddiem tal-karozza l-aktar li tiltaqa' ma 'traffiku li ġej, tingħata attenzjoni anke għal elementi żgħar bħal deflectors tad-dħul ta' l-arja.
Meta tkun qed tinstalla kitts sportivi tal-bodi, għandek tieħu kont li l-forza addizzjonali li tagħmel il-karozza aktar kunfidenti fit-triq, iżda fl-istess ħin il-fluss direzzjonali jżid il-ġibda. Minħabba dan, l-ogħla veloċità ta 'trasport bħal dan se tkun inqas minn mingħajr elementi ajrudinamiċi. Effett negattiv ieħor huwa li l-karozza ssir aktar voraci. Veru, l-effett tal-kitt tal-body sportiv jinħass b'veloċitajiet ta '120 kilometru fis-siegħa, għalhekk f'ħafna sitwazzjonijiet fit-toroq pubbliċi dettalji bħal dawn.
Mudelli ta 'tkaxkir fqar:
Mudelli bi trażżin ajrudinamiku tajjeb:
Barra minn hekk, ara vidjow qasir dwar l-ajrudinamika tal-karozza:
2 комментария
Bogdan
Bongu. Mistoqsija injorant.
Jekk karozza marret b'100km / h f'2000 rpm, u l-istess karozza marret b'200km / h f'2000 rpm, il-konsum ikun differenti? X'jiġri jekk huwa differenti? Valur għoli?
Jew x'inhu l-konsum tal-karozza? B'veloċità jew veloċità tal-magna?
Grazzi
Dmugħ
Ir-doppju tal-veloċità ta 'karozza jirdoppja r-reżistenza tat-tidwir u jirdoppja r-reżistenza tal-arja, għalhekk hija meħtieġa aktar enerġija. Dan ifisser li għandek bżonn taħraq aktar fjuwil, anki jekk rpm huwa kostanti, għalhekk tagħfas l-aċċeleratur u l-pressjoni tal-manifold tiżdied u massa akbar ta 'arja tidħol f'kull ċilindru. Dan ifisser li l-magna tiegħek tinjetta aktar fjuwil, allura iva, anki jekk l-RPM tiegħek jibqa 'l-istess, int ser tuża madwar 4.25 darbiet aktar fjuwil għal kull km.