Влияние встречного воздуха на мощность двигателя

Даже в безветренную погоду, когда автомобиль едет со скоростью более 95 км/ч, воздушный поток давит на автомобиль с огромной силой, причем сила давления изменяется пропорционально скорости движения в квадрате! Чтобы преодолеть влияние встречного воздуха, расходуется немалая часть энергии двигателя. Что происходит с воздушной средой, когда автомобиль проходит через нее?

влияние встречного воздуха

Аэродинамика автомобиля


Влияние встречного потока

Прежде, лобовая поверхность подвергается давлению. Чем больше эта поверхность, тем сильнее давление. Достичь идеальной поверхности невозможно, хотя в начале XX века пытались предпринимать такие шаги. С точки зрения науки, полностью обтекаемую форму невозможно получить из-за невозможности сохранить геометрические пропорции кузова. При всем этом, не получиться максимально изолировать колеса.

Силы сопротивления воздуха

Влияние встречного воздуха

В любом случае остаются на поверхности места препятствий потоку воздуха. В них и происходит задержка потока частиц воздуха. По законам физики, в каждой такой точке сила противодействия равно силе потока воздуха, но в противоположном направлении, плюс скорость движения. Создается мощное сопротивление и потери мощности на преодоления этих сил природы.

Немного физики

Сопротивление свелось бы к преодолению силы трения на поверхности, если бы автомобиль сконструировали, как тонкую пластинку или веретенчатое тело, или автомобиль имел бы максимально обтекаемую форму, то трением можно было пренебречь в какой-то мере. Силы, возникающие посредством трения, зависят не только от скорости но, и от формы кузова.

формула расчета сопротивления воздуха

Формула расчета силы сопротивления воздуха

Если такое тело укоротить, как бы сжать по длине, то на участке сужения тела к его «хвосту» поток воздуха отрывается, и за телом образуется «вихревая улица». Количество завихрение тем больше, чем шире хвостовая часть. При максимально обтекаемой форме автомобиля уменьшается мощность, затрачиваемая на сопротивление потоку воздуха. Очень наглядны в этом отношении примеры из истории советских автомобилей, где дизайнерам еще надо потрудиться.

Современный кузов автомобиля

Обтекаемая форма автомобиля

Нынче конструкторы стремятся уменьшить поперечное сечение автомобиля (т.е. его лобовую поверхность), и как можно больше приблизить дизайн автомобиля к более обтекаемой. Но снизить крышу с задней стороны кузова имеет свой предел, т.к. уменьшает полезное внутреннее пространство автомобиля и ухудшает комфорт. Кроме того, воздушный поток, пронизывающий автомобиль, очень рано отрывается, и за кузовом образуется широкая «вихревая улица». Поэтому конструкторы пришли к выводу, что более эффективно и разумно вписывать кузов в переднюю и среднюю части идеально обтекаемого тела, а хвостовую часть как бы отрезать. Образование вихрей при этом уменьшается, сохраняется необходимое внутреннее пространство и умеренная длина кузова.

Влияние встречного воздуха, стенд проверки аэродинамики авто

Если вы обнаружили ошибку в тексте, то выделите мышкой этот участок и нажмите Shift + Enter или Нажмите сюда. Спасибо!