ኤሮዳይናሚክስ መመሪያ መጽሐፍ

የተሽከርካሪውን አየር መቋቋም ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ በጣም አስፈላጊ ነገሮች

ዝቅተኛ የአየር መቋቋም የነዳጅ ፍጆታን ለመቀነስ ይረዳል ፡፡ ሆኖም በዚህ ረገድ ለልማት ሰፊ ቦታ አለ ፡፡ በእርግጥ ፣ የከባቢ አየር ጥናት ባለሙያዎች በዲዛይነሮች አስተያየት ከተስማሙ ፡፡

"ሞተርሳይክሎችን መሥራት ለማይችሉ ሰዎች ኤሮዳይናሚክስ።" እነዚህ ቃላት በ XNUMX ዎቹ ውስጥ በኤንዞ ፌራሪ የተናገሩ ሲሆን በወቅቱ ብዙ ንድፍ አውጪዎች በዚህ የመኪናው የቴክኖሎጂ ጎን ላይ ያለውን አመለካከት በግልጽ ያሳያሉ ፡፡ ሆኖም ፣ የመጀመሪያው የዘይት ችግር የተከሰተው ከአስር ዓመት በኋላ ብቻ ነበር ፣ ይህም አጠቃላይ የእሴት ስርዓታቸውን በጥልቀት የቀየረው ፡፡ በመኪናው እንቅስቃሴ ወቅት ሁሉም የተቃውሞ ኃይሎች እና በተለይም በአየር ወለሎች ውስጥ ሲያልፍ የሚነሱባቸው ጊዜያት ፣ የሚበላው የነዳጅ መጠን ምንም ይሁን ምን የሞተሮችን መፈናቀል እና ኃይልን በመሳሰሉ ሰፋፊ ቴክኒካዊ መፍትሄዎች የተሸነፉባቸው ጊዜያት ፣ እናም ሄደው መሐንዲሶች ግቦችዎን ለማሳካት የበለጠ ውጤታማ መንገዶች።

በአሁኑ ጊዜ የአይሮ ዳይናሚክ ቴክኖሎጅካዊ ንጥረ ነገር በመርሳት አቧራማ ወፍራም ሽፋን ተሸፍኗል ፣ ግን ለዲዛይነሮች ይህ ዜና አይደለም ፡፡ የቴክኖሎጂ ታሪክ እንደሚያሳየው በ 77 ዎቹ ውስጥ እንኳን እንደ ጀርመናዊው ኤድመንድ ሮምፕለር እና ሀንጋሪያው ፖል ጃራይ (ታታር ታክስ ቲኤክስ XNUMX ን የፈጠረው) የተራቀቁ እና የፈጠራ አዕምሮዎች የተስተካከለ ንጣፎችን በመፍጠር ለመኪና አካል ዲዛይን የአየር ጠባይ አቀራረብ መሠረት ጥለዋል ፡፡ በ ‹XNUMXs› ውስጥ ሀሳባቸውን ያዘጋጁ እንደ ባሮን ሬይንሃርድ ቮን ኮኒች-ፋክስፌልድ እና ውኒባልድ ካም ያሉ የሁለተኛ የአየር ሞገድ ስፔሻሊስቶች ተከትለዋል ፡፡

ፍጥነት እየጨመረ በሄደ መጠን ገደብ እንደሚመጣ ለሁሉም ሰው ግልጽ ነው, ከዚህ በላይ የአየር መከላከያ መኪና ለመንዳት ወሳኝ ምክንያት ይሆናል. በአይሮዳይናሚክ የተመቻቹ ቅርጾችን መፍጠር ይህንን ወሰን በከፍተኛ ሁኔታ ሊገፋው ይችላል እና ፍሰት ፋክተር Cx በሚባለው ይገለጻል ፣ ምክንያቱም የ 1,05 እሴት ከአየር ፍሰት ጋር በተዛመደ የተገለበጠ ኪዩብ ስላለው (በዘንጉ በኩል 45 ዲግሪ ከተቀየረ ፣ ወደ ላይኛው ተፋሰስ እንዲሄድ)። ጠርዝ ወደ 0,80 ይቀንሳል). ሆኖም ፣ ይህ ቅንጅት የአየር መከላከያ እኩልታ አንድ ክፍል ብቻ ነው - የመኪናውን የፊት ክፍል (ሀ) እንደ አስፈላጊ አካል መጠን ማከል አለብዎት። የኤሮዳይናሚክስ ባለሙያዎች የመጀመሪያው ተግባር ንፁህ ፣ ኤሮዳይናሚክስ ቀልጣፋ ንጣፎችን መፍጠር ነው (ምክንያቶቹ እንደምናየው በመኪና ውስጥ ብዙ) ይህም በመጨረሻ ወደ ዝቅተኛ ፍሰት ቅንጅት ይመራል። የኋለኛውን መለካት የንፋስ መሿለኪያን ይጠይቃል፣ ይህም ውድ እና እጅግ ውስብስብ የሆነ መዋቅር ነው - ለዚህ ምሳሌ በ 2009 የተሰጠው ዋሻ ነው። ኩባንያውን 170 ሚሊዮን ዩሮ የፈጀው BMW። በውስጡ በጣም አስፈላጊው አካል እጅግ በጣም ብዙ የኤሌክትሪክ ኃይል የሚፈጅ ግዙፍ ማራገቢያ ሳይሆን የተለየ ትራንስፎርመር ማከፋፈያ ያስፈልገዋል, ነገር ግን የአየር ጄት በመኪና ላይ የሚፈጥረውን ኃይል እና ጊዜ የሚለካ ትክክለኛ ሮለር ማቆሚያ ነው. የእሱ ተግባር የመኪናውን አጠቃላይ መስተጋብር ከአየር ፍሰት ጋር መገምገም እና ስፔሻሊስቶች እያንዳንዱን ዝርዝር ሁኔታ እንዲያጠኑ እና እንዲቀይሩት በመርዳት በአየር ፍሰት ውስጥ ውጤታማ ብቻ ሳይሆን በዲዛይነሮች ፍላጎት መሰረትም ጭምር ነው. . በመሠረቱ, መኪና የሚያጋጥመው ዋና ዋና የመጎተት አካላት ከፊት ያለው አየር ሲጨመቅ እና ሲቀያየር እና - በጣም አስፈላጊ - ከኋላ ካለው ኃይለኛ ብጥብጥ የሚመጡ ናቸው. መኪናውን ለመጎተት የሚሞክር ዝቅተኛ የግፊት ዞን አለ ፣ እሱም በተራው ከጠንካራ አዙሪት ተፅእኖ ጋር ይደባለቃል ፣ ኤሮዳይናሚስቶች እንዲሁ “ሙት አነሳስ” ብለው ይጠሩታል። ለሎጂካዊ ምክንያቶች, ከጣቢያው ፉርጎ ሞዴሎች በኋላ, የቫኩም ደረጃው ከፍ ያለ ነው, በዚህም ምክንያት የፍጆታ ቅንጅት እየተበላሸ ይሄዳል.

ኤሮዳይናሚክ ድራግ ምክንያቶች

የኋለኛው እንደ የመኪናው አጠቃላይ ቅርፅ ላይ ብቻ ሳይሆን በተወሰኑ ክፍሎች እና ገጽታዎች ላይም ይወሰናል. በተግባር የዘመናዊ መኪናዎች አጠቃላይ ቅርፅ እና መጠን ከጠቅላላው የአየር መከላከያ 40 በመቶውን ይሸፍናሉ, ሩብ የሚሆኑት በእቃው ወለል መዋቅር እና እንደ መስታወት, መብራቶች, ታርጋ እና አንቴና ያሉ ባህሪያት ይወሰናል. 10% የአየር መቋቋም በአየር ማስገቢያ ቀዳዳ በኩል ወደ ብሬክስ, ሞተር እና ማስተላለፊያ ውስጥ ስለሚፈስ ነው. 20% በተለያዩ ወለል እና በተንጠለጠሉ ዲዛይኖች ውስጥ የ vortex ውጤት ነው ፣ ማለትም ፣ በመኪናው ስር የሚከሰቱ ሁሉም ነገሮች። እና በጣም የሚያስደስት - 30% የአየር መከላከያው በዊልስ እና ክንፎች ዙሪያ በተፈጠሩት ሽክርክሪትዎች ምክንያት ነው. የዚህ ክስተት ተግባራዊ ማሳያ ይህንን በግልጽ ያሳያል - ከ 0,28 በአንድ ተሽከርካሪ የሚፈሰው ፍሰት መጠን ወደ 0,18 ይወርዳል መንኮራኩሮች ሲወገዱ እና የፍንዳታ ቀዳዳዎች ሲዘጉ. እንደ Honda የመጀመሪያ ኢንሳይት እና የጂኤም ኢቪ1 ኤሌክትሪክ መኪና ያሉ ሁሉም በሚያስደንቅ ሁኔታ ዝቅተኛ ማይል ርቀት ያላቸው መኪኖች የተደበቁ የኋላ መከላከያዎች መኖራቸው በአጋጣሚ አይደለም። አጠቃላይ የኤሮዳይናሚክስ ቅርፅ እና የተዘጋው የፊት ክፍል ኤሌክትሪክ ሞተር ብዙ የማቀዝቀዣ አየር ስለማያስፈልገው የጂኤም ዲዛይነሮች የኢቪ1 ሞዴልን በ 0,195 ፍሰት መጠን እንዲያዘጋጁ አስችሏቸዋል። Tesla ሞዴል 3 Cx 0,21 አለው. በውስጣዊ ማቃጠያ ሞተሮች ውስጥ ባሉ ተሽከርካሪዎች ውስጥ የመንኮራኩሮች ሽክርክሪት ለመቀነስ, የሚባሉት. "የአየር መጋረጃዎች" በቀጭኑ ቀጥ ያለ የአየር ፍሰት ከፊት መከላከያው ውስጥ ካለው ክፍት ቦታ የሚመራ ፣ በዊልስ ዙሪያ በመንፋት እና ሽክርክሪትዎችን በማረጋጋት ፣ ወደ ሞተሩ የሚወስደው ፍሰት በአይሮዳይናሚክ መዝጊያዎች የተገደበ ሲሆን የታችኛው ክፍል ሙሉ በሙሉ ይዘጋል ።

በሮለር ስታንዳርድ የሚለካው የኃይሎች እሴቶች ዝቅተኛ ፣ ትንሹ Cx። በተለምዶ በ 140 ኪሎ ሜትር ፍጥነት ይለካል - ዋጋ 0,30, ለምሳሌ, 30 በመቶው መኪና የሚያልፍበት አየር ወደ ፍጥነት ይጨመራል. የፊት ለፊት ንባብ በጣም ቀላል አሰራርን ይጠይቃል - ለዚህም የመኪናው ውጫዊ ገጽታዎች ከፊት ሲታዩ በሌዘር ተዘርዝረዋል እና በካሬ ሜትር ውስጥ የተከለለ ቦታ ይሰላል. ከዚያም በ ስኩዌር ሜትር ውስጥ የመኪናውን አጠቃላይ የአየር መከላከያ ለማግኘት በፍሰት ምክንያት ይባዛል.

ወደ ኤሮዳይናሚክ ትረካችን ታሪካዊ ገጽታ ስንመለስ በ 1996 ደረጃውን የጠበቀ የነዳጅ ፍጆታ መለኪያ ዑደት (NEFZ) መፈጠር በመኪናዎች አየር ዝግመተ ለውጥ (በ 7 ዎች ውስጥ በከፍተኛ ደረጃ የተሻሻለ) ላይ አሉታዊ ሚና ተጫውቷል. ) በከፍተኛ ፍጥነት ባለው እንቅስቃሴ አጭር ጊዜ ምክንያት የአየር አየር ሁኔታ አነስተኛ ውጤት ስላለው. ባለፉት ዓመታት የፍጆታ መጠን ቢቀንስም, የእያንዳንዱ ክፍል ተሽከርካሪዎች መጠን መጨመር የፊት ለፊት አካባቢ መጨመር እና በዚህም ምክንያት የአየር መከላከያ መጨመርን ያመጣል. እንደ ቪደብሊው ጎልፍ፣ ኦፔል ዘ አስትራ እና ቢኤምደብሊው 90 ተከታታይ መኪኖች በ90ዎቹ ከቀደምቶቹ የበለጠ የአየር መከላከያ ነበራቸው። ይህ አዝማሚያ በአስደናቂ የ SUV ሞዴሎች ከትልቅ የፊት አካባቢያቸው እና ከስርጭት መበላሸቱ ጋር ተመቻችቷል. የዚህ ዓይነቱ ተሽከርካሪ በዋነኛነት ለክብደቱ ከፍተኛ ትችት ተሠጥቶበታል ነገርግን በተግባር ይህ ምክንያት ከፍጥነት መጨመር ጋር አንጻራዊ ጠቀሜታ ያነሰ ይሆናል - ከከተማው ውጭ በ 50 ኪ.ሜ በሚደርስ ፍጥነት ሲነዱ የአየር መከላከያው መጠን ስለ ነው. 80 በመቶ፣ በሀይዌይ ፍጥነት መኪናው ካጋጠመው አጠቃላይ ተቃውሞ ወደ XNUMX በመቶ ይጨምራል።

የአየር ማራዘሚያ ቱቦ

በተሽከርካሪ አፈጻጸም ውስጥ የአየር መቋቋም ሚና ሌላው ምሳሌ የተለመደ የስማርት ከተማ ሞዴል ነው። ባለ ሁለት መቀመጫ በከተማው ጎዳናዎች ላይ ቀላል እና ደብዛዛ ሊሆን ይችላል፣ ነገር ግን አጭር እና ተመጣጣኝ የሰውነት ስራው ከኤሮዳይናሚክስ አንፃር በጣም ውጤታማ አይደለም። በዝቅተኛ ክብደት ዳራ ውስጥ የአየር መቋቋም ከጊዜ ወደ ጊዜ አስፈላጊ አካል ይሆናል ፣ እና በስማርት በ 50 ኪ.ሜ በሰዓት ኃይለኛ ውጤት ማምጣት ይጀምራል ። ቀላል ክብደት ያለው ንድፍ ቢኖርም ፣ የሚጠበቀውን ያህል አለመሆኑ አያስደንቅም። በአንጻራዊ ሁኔታ ዝቅተኛ ዋጋ.

ሆኖም የስማርት ድክመቶች ቢኖሩም የወላጅ ኩባንያ የመርሴዲስ ለኤሮዳይናሚክስ ያለው አመለካከት አስደናቂ ቅርጾችን የመፍጠር ሂደት ዘዴያዊ ፣ ተከታታይ እና ንቁ አቀራረብ ምሳሌ ነው። በተለይም በዚህ ኩባንያ ውስጥ በንፋስ ወለሎች እና በዚህ አካባቢ ጠንክሮ መሥራት የኢንቨስትመንት ውጤቶች እንደሚገኙ ሊከራከር ይችላል. የዚህ ሂደት ተፅእኖ በጣም አስገራሚ ምሳሌ የአሁኑ ኤስ-ክፍል (Cx 0,24) ከ Golf VII (0,28) ያነሰ የአየር መከላከያ ያለው መሆኑ ነው። ተጨማሪ የውስጥ ቦታ ፍለጋ ውስጥ, የታመቀ ሞዴል ቅርጽ ይልቅ ትልቅ የፊት አካባቢ አግኝቷል, እና ፍሰት Coefficient ምክንያት አጭር ርዝመቱ S-ክፍል ይልቅ የከፋ ነው, ይህም የተሳለጠ ወለል እና ብዙ አይፈቅድም. ተጨማሪ. - ቀድሞውኑ ከኋላ ባለው ሹል ሽግግር ምክንያት ፣ ለዙሮች መፈጠር አስተዋጽኦ ያደርጋል። ነገር ግን፣ ቪደብሊውው የሚቀጥለው ትውልድ ጎልፍ የአየር መከላከያው በእጅጉ ይቀንሳል እና ዝቅ እንዲል እና እንዲስተካከል እንደሚደረግ አጥብቆ ተናግሯል። በ ICE ተሽከርካሪ ዝቅተኛው የተመዘገበው የነዳጅ ፍጆታ መጠን 0,22 የመርሴዲስ CLA 180 BlueEfficiency ነው።

የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ጠቀሜታ

ሌላው ከክብደት ዳራ ጋር የከባቢ አየር ቅርፅ አስፈላጊነት አስፈላጊነት ምሳሌ ዘመናዊ ዲቃላ ሞዴሎች እና እንዲያውም የበለጠ የኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ናቸው ፡፡ ለምሳሌ ፣ በፕራይስ ሁኔታ ፣ ከፍተኛ የስነ-ምህዳራዊ ዲዛይን አስፈላጊነት እንዲሁ ፍጥነት በሚጨምርበት ጊዜ የተዳቀለው የኃይል ማመንጫ ብቃቱ በከፍተኛ ሁኔታ እየቀነሰ በመምጣቱ ነው ፡፡ በኤሌክትሪክ ተሽከርካሪዎች ረገድ በኤሌክትሪክ ሞገድ ውስጥ ካለው ርቀት ጋር የሚዛመዱ ነገሮች ሁሉ እጅግ በጣም አስፈላጊ ናቸው ፡፡ እንደ ባለሙያዎቹ ገለፃ ክብደቱን በ 100 ኪሎ ግራም መቀነስ የመኪናውን ርቀት በጥቂት ኪሎ ሜትሮች ብቻ እንዲጨምር ያደርገዋል ፣ በሌላ በኩል ደግሞ ኤሮዳይናሚክስ ለኤሌክትሪክ መኪና ከፍተኛ ጠቀሜታ አለው ፡፡

በመጀመሪያ ደረጃ, የእነዚህ ተሽከርካሪዎች ከፍተኛ ክብደት ለማገገም የሚያገለግሉትን አንዳንድ ሃይሎች እንዲያገግሙ ስለሚያስችላቸው እና በሁለተኛ ደረጃ, ምክንያቱም የኤሌክትሪክ ሞተር ከፍተኛ ጉልበት በሚነሳበት ጊዜ የክብደት ተጽእኖን ለማካካስ እና ውጤታማነቱ ይቀንሳል. በከፍተኛ ፍጥነት እና በከፍተኛ ፍጥነት. በተጨማሪም የኃይል ኤሌክትሮኒክስ እና ኤሌክትሪክ ሞተር አነስተኛ የማቀዝቀዣ አየር ያስፈልጋቸዋል, ይህም በመኪናው ፊት ለፊት ትንሽ መክፈቻ እንዲኖር ያስችላል, ይህም ቀደም ሲል እንዳየነው በሰውነት ዙሪያ ያለው ፍሰት መበላሸት ዋነኛው ምክንያት ነው. የዲዛይነሮች አነሳሽነት ሌላው አካል በዛሬው ተሰኪ ዲቃላ ሞዴሎች ውስጥ ይበልጥ aerodynamically ቀልጣፋ ቅርጾችን ለመፍጠር ብቻ የኤሌክትሪክ ሞተር, ወይም ተብሎ የሚጠራው ጋር ያለ ፍጥነት እንቅስቃሴ ሁነታ ነው. በመርከብ መጓዝ. ቃሉ ከመጣበት እና ነፋሱ ጀልባውን ያንቀሳቅሳል ተብሎ ከሚታሰበው ጀልባዎች በተቃራኒ የኤሌክትሪክ መኪኖች መኪናው አነስተኛ የአየር መከላከያ ካለው የጉዞ ርቀት ይጨምራሉ። በአይሮዳይናሚክ የተመቻቸ ቅርጽ መፍጠር የነዳጅ ፍጆታን ለመቀነስ በጣም ኢኮኖሚያዊ መንገድ ነው.

ጽሑፍ-ጆርጂ ኮለቭ

የአንዳንድ ታዋቂ መኪኖች የፍጆታዎች ብዛት

Mercedes Simplex

የ 1904 ምርት ፣ Cx = 1,05

ራምፕለር ትሮፊንዋገን

የ 1921 ምርት ፣ Cx = 0,28

ፎርድ ሞዴል ቲ

የ 1927 ምርት ፣ Cx = 0,70

የሙከራ ሞዴል ካም

የ 1938 ምርት ፣ Cx = 0,36

መርሴዲስ መዝገብ መኪና

የ 1938 ምርት ፣ Cx = 0,12

VW አውቶቡስ

የ 1950 ምርት ፣ Cx = 0,44

ቪደብሊው "ኤሊ"

የ 1951 ምርት ፣ Cx = 0,40

ፓንሃርድ ዲና

የ 1954 ምርት ፣ Cx = 0,26

Porsche 356

የ 1957 ምርት ፣ Cx = 0,36

ኤምጂ EX 181

የ 1957 ምርት ፣ Cx = 0,15

Citroen DS 19

የ 1963 ምርት ፣ Cx = 0,33

NSU ስፖርት ልዑል

የ 1966 ምርት ፣ Cx = 0,38

መርሴዲስ ሲ 111

የ 1970 ምርት ፣ Cx = 0,29

ቮልቮ 245 ቫን

የ 1975 ምርት ፣ Cx = 0,47

Audi 100

የ 1983 ምርት ፣ Cx = 0,31

መርሴዲስ ወ 124

የ 1985 ምርት ፣ Cx = 0,29

ቶዮታ ፕሩስ 1

የ 1997 ምርት ፣ Cx = 0,29