Коэффициент сопротивления воздуха автомобилей таблица: Коэффициент обтекаемости автомобиля

Коэффициент обтекаемости автомобиля

	Марка автомобиля	Cx
1	Alfa Romeo 164	0,30
2	Alfa Romeo 33 1.5	0,36
3	Alfa Romeo 33 1.5 4×4 Estate	0,36
4	Alfa Romeo 33 Green Cloverleaf	0,36
5	Alfa Romeo 75 2.0 Twin Spark	0,36
6	Alfa Romeo 75 2.5 Automatic	0,36
7	Alfa Romeo 75 2.5 Cloverleaf	0,36
8	Alfa Romeo 75 2.5 Green Cloverleaf	0,36
9	Alfa Romeo 90 2.5 Gold Cloverleaf	0,38
10	Alfa Romeo Arna 1. 3 SL	0,38
11	Alfa Romeo Brera V6 2007	0,34
12	Aston Martin DB7 1996	0,34
13	Aston Martin DB7 Vantage 1999	0,34
14	Aston Martin DBS 2007	0,36
15	Aston Martin Vantage S 2012	0,34
16	Aston Martin Virage 2012	0,34
17	Audi 200 Avant Quattro C3	0,35
18	Audi 200 Quattro C3	0,33
19	Audi R8 V10 2008	0,36
20	Audi R8 V8 2007	0,34
21	Audi RS3 Sportback 2010	0,36
22	Audi RS5 2012	0,33
23	Audi S4 B8 2012	0,28
24	Audi S7 2012	0,30
25	Audi TT Coupe 1. 8T (mk1) 2000	0,32
26	Audi TT Coupe Quattro 3.2 (mk2) 2006	0,30
27	Austin Metro Mayfair 1.3	0,38
28	Austin Montego 1.6 HL	0,37
29	Austin Montego 1.6L Estate	0,37
30	Austin Montego 2.0 Mayfair Automatic	0,37
31	Austin Rover Metro 6R4	0,48
32	Bentley Continental Flying Spur Speed 2011	0,31
33	Bentley Continental GT 2012	0,32
34	Bentley Continental GT Speed 2008	0,33
35	Bentley Continental T 1997	0,37
36	Bentley Mulsanne 2011	0,35
37	BMW 323i SE E46	0,29
38	BMW 325i E30 4-door	0,38
39	BMW 518i E28	0,39
40	BMW 530i SE E34	0,31
41	BMW 650i F12 2011	0,31
42	BMW 650I Gran Coupe 2012	0,29
43	BMW 735i E32	0,32
44	BMW 850 CSI 1994	0,31
45	BMW M3 E30 1989	0,33
46	BMW M3 E46 2001	0,32
47	BMW M3 E90 2007	0,31
48	BMW M3 E92 2011	0,31
49	BMW M5 F10 2012	0,33
50	BMW M6 (mk2) 2005	0,32
51	BMW X5 M 2012	0,38
52	BMW Z3 M Coupe 1999	0,38
53	BMW Z3 M Roadster 2001	0,41
54	BMW Z4 3. 0 Coupe (Mk1) 2007	0,34
55	BMW Z4 sDrive35i (mk2) 2011	0,35
56	BMW Z8 2000	0,38
57	Bugatti EB110 1994	0,30
58	Bugatti Veyron 16.4 2010	0,36
59	Cadillac Eldorado Touring Coupe 1995	0,36
60	Caterham 7 CSR200 2008	0,70
61	Chevrolet Camaro SS (mk4) 1998	0,34
62	Chevrolet Camaro ZL1 (mk5) 2012	0,35
63	Chevrolet Corvette (C6) 2004	0,28
64	Chevrolet Corvette (C6) Z06 2006	0,31
65	Chevrolet Corvette LS1 (C5) 1997	0,29
66	Chevrolet Corvette Z06 (C5) 2002	0,31
67	Chevrolet Monte Carlo SS (mk5) 1999	0,32
68	Citroen 22 TRS	0,35
69	Citroen AX 1. 4 GT	0,31
70	Citroen AX 11 TRE 3-door	0,31
71	Citroen AX 11 TRE 5-door	0,31
72	Citroen AX 14 TRS	0,31
73	Citroen C4 VTS 2006	0,28
74	Citroen CX 25 GTi Turbo	0,36
75	Daewoo Matiz	0,36
76	Daihatsu Charade 1.0 Turbo	0,32
77	Daihatsu Charade CX 1.0TD	0,32
78	Daihatsu Domino	0,36
79	Dodge Challenger SRT8 392 2012	0,36
80	Dodge Viper GTS (mk2) 1997	0,35
81	Dodge Viper RT/10 (mk2) 1996	0,52
82	Dodge Viper RT/10 (mk4) 2010	0,39
83	Ferrari 360 Modena 1999	0,34
84	Ferrari 365 GTB Daytona 1968	0,40
85	Ferrari 456GT 1993	0,29
86	Ferrari 458 Italia 2009	0,33
87	Ferrari 512TR 1992	0,30
88	Ferrari 550 Maranello 1997	0,33
89	Ferrari 575M Maranello 2002	0,30
90	Ferrari 599 GTB Fiorano 2006	0,34
91	Ferrari California 2012	0,32
92	Ferrari F12 Berlinetta 2012	0,30
93	Ferrari F355 1995	0,33
94	Ferrari F40 1991	0,34
95	Ferrari F430 2005	0,34
96	Ferrari F50 1996	0,37
97	Ferrari FF 2011	0,35
98	Fiat Croma 2. 0 Turbo i.e	0,32
99	Fiat Croma ie Super	0,32
100	Fiat Croma ie Turbo	0,33
101	Fiat Panda 750L	0,41
102	Fiat Regata 100S Weekend	0,37
103	Fiat Regata DS Diesel	0,37
104	Ford Cougar 1999	0,31
105	Ford Escort RS Turbo Mk4	0,36
106	Ford Escort ZX2 Sport (USA) 1997	0,36
107	Ford Fiesta 1.4 S Mk2	0,40
108	Ford Fiesta 1.8 XR2i 16v Mk3	0,34
109	Ford Fiesta ST (mk5) 2007	0,34
110	Ford Focus ST (mk2) 2006	0,34
111	Ford Granada 2. 0i Ghia Mk3	0,33
112	Ford Granada Scorpio 2.8i	0,34
113	Ford Granada Scorpio 4×4 2.8i	0,34
114	Ford GT 2003	0,35
115	Ford Shelby GT500 2006	0,38
116	Ford Sierra 1.8 GL	0,34
117	Ford SVT Mustang Cobra (mk4) 2003	0,38
118	Gumpert Apollo 2005	0,39
119	Honda Accord 2.0 EX mk3	0,32
120	Honda Accord Aerodeck 2.0 EXi mk3	0,34
121	Honda Accord Aerodeck EXi Auto mk3	0,34
122	Honda Accord EXi mk3	0,32
123	Honda Aerodeck EX mk3	0,34
124	Honda Civic 1500 GT mk3	0,35
125	Honda Civic Shuttle 4WD	0,40
126	Honda Civic SI (mk6) 1999	0,34
127	Honda Civic SI (mk7) 2001	0,33
128	Honda Civic Type R 2008	0,34
129	Honda Integra 1. 5 mk1	0,38
130	Honda Integra 1.6 EX16 mk1	0,38
131	Honda Integra Type R (mk3) 1997	0,32
132	Honda Legend Coupe mk1	0,30
133	Honda NSX 1998/	0,32
134	Honda Prelude SH (mk5) 1997	0,32
135	Honda S2000	0,33
136	Hyundai Pony 1.3 GL mk2	0,38
137	Hyundai Pony 1.5 GLS mk2	0,30
138	Infiniti FX50 2011	0,35
139	Isuzu Piazza	0,33
140	Isuzu Piazza	0,33
141	Isuzu Piazza Turbo	0,33
142	Jaguar XFR 5. 0 V8 2012	0,29
143	Jaguar XJ6 3.6 Series 3	0,37
144	Jaguar XJR-15 1995	0,30
145	Jaguar XK8 1997	0,32
146	Jaguar XKR (mk2) 2007	0,34
147	Jaguar XKR 2000	0,32
148	Jaguar XKR-S 5.0 V8 2012	0,34
149	Jeep Grand Cherokee SRT8 2012	0,39
150	Koenigsegg Agera 2012	0,33
151	Lamborghini Diablo 6.0 2001	0,31
152	Lamborghini Gallardo LP560-4 2008	0,35
153	Lamborghini Murcielago 2002	0,33
154	Lancia Delta 1600 GT mk1	0,37
155	Lancia Delta HF Integrale 1993	0,41
156	Lancia Thema 2. 0 ie Turbo	0,32
157	Lancia Thema 2.0ie 16v SE Turbo	0,32
158	Lancia Thema i.e Turbo	0,32
159	Lancia Thema V6	0,32
160	Lancia Y10 Touring	0,31
161	Lancia Y10 Turbo	0,31
162	Lexus IS-F 2008	0,30
163	Lexus LFA 2012	0,31
164	Lexus LS400	0,27
165	Lotus Elise (mk1) 1997	0,34
166	Lotus Elise 111R (mk2) 2004	0,42
167	Lotus Elise S (mk3) 2012	0,41
168	Lotus Esprit Turbo 1997	0,33
169	Lotus Esprit Turbo HC	0,33
170	Lotus Excel SA	0,32
171	Lotus Excel SE	0,32
172	Maserati Gran Turismo S Auto 2008	0,33
173	Mazda 121 1. 3 LX Sun Top	0,36
174	Mazda 323 1.5 GLX Saloon mk5	0,37
175	Mazda 626 2.0i Coupe GC	0,35
176	Mazda MX-5 (mk1) 1998	0,38
177	Mazda RX-7 (mk3) 1993	0,33
178	Mazda RX-7 FD	0,31
179	Mazda RX-8 2005	0,31
180	Mazda3 MPS (mk1) 2006	0,31
181	Mazda6 MPS 2006	0,30
182	McLaren F1 1997	0,31
183	McLaren MP4-12C 2011	0,36
184	Mercedes Benz 190D 2.5 Diesel	0,33
185	Mercedes Benz 190E 2. 3-16	0,32
186	Mercedes Benz 200 W124	0,29
187	Mercedes Benz 260E W124	0,30
188	Mercedes Benz 300 SL R107	0,41
189	Mercedes Benz 300E W124	0,30
190	Mercedes Benz E320 CDi Avantgarde Estate W210	0,27
191	Mercedes-Benz 190 2.5-16 1990	0,29
192	Mercedes-Benz 300E Road Test 1985 W124 Series	0,29
193	Mercedes-Benz 600SL (R129) 1993	0,45
194	Mercedes-Benz C63 AMG (W204) 2008	0,32
195	Mercedes-Benz CL500 (С215) 2000	0,28
196	Mercedes-Benz CL63 AMG (C216) 2007	0,30
197	Mercedes-Benz CLK320 (C208) 1998	0,32
198	Mercedes-Benz CLK55 AMG (C209) 2001	0,29
199	Mercedes-Benz CLK-GTR 1998	0,45
200	Mercedes-Benz S600 L 2011	0,28
201	Mercedes-Benz SL500 (R231) 2012	0,29
202	Mercedes-Benz SLK230 (R170) 1999	0,34
203	Mercedes-Benz SLK32 AMG (R170) 2002	0,34
204	Mercedes-Benz SLK320 (R170) 2001	0,34
205	Mercedes-Benz SLK55 AMG (R172) 2011	0,34
206	Mercedes-Benz SLS AMG 2011	0,36
207	MG Montego 2. 0 Turbo	0,35
208	Mini Cooper S (mk2) 2003	0,37
209	Mini Cooper S (mk3) 2008	0,36
210	Mitsubishi 3000GT VR-4 1994	0,33
211	Mitsubishi Cordia 1.8 Turbo 1986	0,34
212	Mitsubishi Eclipse GS-T (mk2) 1995	0,29
213	Mitsubishi Eclipse GTS (mk3) 2002	0,35
214	Mitsubishi Lancer 1.5 GLX 1986	0,37
215	Mitsubishi Lancer EVO IX 2007	0,36
216	Mitsubishi Lancer EVO X 2009	0,34
217	Nissan 200SX SE-R (S14) 1995	0,34
218	Nissan 240SX SE (S13) 1991	0,30
219	Nissan 300ZX TURBO (Z32) 1990	0,31
220	Nissan 350Z (Z33) 2003	0,29
221	Nissan 370Z (Z34) 2010	0,30
222	Nissan Bluebird 1. 6 LX 1986	0,37
223	Nissan GT-R (R35) 2009	0,27
224	Nissan Laurel 2.4 SGL 1986	0,38
225	Nissan Laurel 2.4 SGLi 1986	0,38
226	Nissan Skyline GT-R V-Spec (R32) 1994	0,35
227	Nissan Sunny 1.3 LX 1986	0,33
228	Nissan Sunny 1.6 SLX Coupe 1986	0,30
229	Opel Astra OPC (mk3) 2007	0,34
230	Opel Corsa OPC (mk4) 2008	0,34
231	Pagani Huayra 2011	0,31
232	Panoz AIV Roadster 1997	0,72
233	Panoz Esperante 1999	0,39
234	Peugeot 205 1. 4 GT	0,35
235	Peugeot 205 1.6 GTi	0,34
236	Peugeot 205 CTi Cabriolet	0,36
237	Peugeot 207 RC 2007	0,32
238	Peugeot 305 1.9 GTX	0,38
239	Peugeot 309 1.3 GL	0,30
240	Peugeot 309 1.3 GLX	0,30
241	Peugeot 309 GR	0,33
242	Peugeot 309 GTi	0,30
243	Peugeot 309 SRD Diesel	0,33
244	Peugeot 505 GTi Family Estate	0,37
245	Peugeot RCZ 2011	0,33
246	Plymouth Prowler 1999	0,52
247	Pontiac Firebird Trans AM (mk4) 1996	0,34
248	Porsche 911 (901) 1965	0,39
249	Porsche 911 (964) 1989	0,32
250	Porsche 911 (964) Turbo 1991	0,37
251	Porsche 911 (993) Turbo 1995	0,34
252	Porsche 911 930 Carrera SE	0,39
253	Porsche 911 Carrera (996) 1999	0,30
254	Porsche 911 Carrera S (991) 2012	0,29
255	Porsche 911 Carrera S (997) 2005	0,28
256	Porsche 911 GT2 (996) 2002	0,34
257	Porsche 911 GT2 RS (997) 2012	0,34
258	Porsche 911 GT3 RS 4. 0 (997) 2012	0,34
259	Porsche 911 Turbo (996) 2001	0,32
260	Porsche 911 Turbo (997) 2008	0,31
261	Porsche 911 Turbo S (993) 1997	0,34
262	Porsche 924S	0,33
263	Porsche 944 Turbo	0,33
264	Porsche 959 1990	0,31
265	Porsche Boxster	0,31
266	Porsche Boxster (986) 2000	0,31
267	Porsche Boxster S (981) 2012	0,31
268	Porsche Boxster S (986) 2000	0,32
269	Porsche Cayenne Turbo 2012	0,36
270	Porsche Cayman S 2007	0,29
271	Porsche Panamera Turbo 2009	0,30
272	Reliant Scimitar 1800 Ti	0,40
273	Reliant Scimitar SS1 1600	0,40
274	Renault 21 GTS	0,31
275	Renault 21 Savanna GTX	0,31
276	Renault 21 Ti	0,31
277	Renault 21 TX	0,32
278	Renault 25 2. 2 GTX	0,31
279	Renault 25 V6 Turbo	0,33
280	Renault 5 GT Turbo	0,36
281	Renault 5 GTL	0,35
282	Renault 5 TSE	0,35
283	Renault 9 Turbo	0,37
284	Renault Alpine GTA V6	0,30
285	Renault Clio 1.4 RT mk1	0,32
286	Renault Clio RS (mk3) 2008	0,34
287	Renault GTA V6 Turbo	0,30
288	Renault Safrane V6 RXE	0,30
289	Rolls-Royce Ghost 2011	0,33
290	Rolls-Royce Phantom 2011	0,38
291	Rover 820 Fastback	0,32
292	Rover 820 SE	0,32
293	Rover 825i	0,32
294	Rover 827 SLi	0,32
295	Rover 827 Sterling	0,32
296	Rover Metro 1. 4 SD Diesel	0,36
297	Rover Sterling Automatic	0,32
298	Saab 900 Turbo mk1	0,39
299	Saab 9000 Turbo 16	0,34
300	Saab 9000 Turbo 16	0,34
301	Saab 9000i	0,34
302	Saab 900i mk1	0,41
303	Saab 9-3 (mk1) Viggen	0,32
304	Saleen S7 2002	0,32
305	Seat Ibiza 1.5 GLX	0,36
306	Seat Malaga 1.5 GLX	0,39
307	Skoda Octavia RS 2007	0,31
308	Spectre R42 1998	0,33
309	Subaru 1. 8 GTi	0,35
310	Subaru 1800 RX Turbo	0,35
311	Subaru Impreza 2.5RS (mk1) 1997	0,36
312	Subaru Impreza WRX (mk2) 2002	0,34
313	Subaru Impreza WRX STI (mk3) 2009	0,36
314	Suzuki Alto GLA	0,36
315	Suzuki Swift 1.3 GLX 1987	0,36
316	Suzuki Swift 1.3 GLX Executive 1987	0,36
317	Toyota Camry 2.0 Gli 1987	0,35
318	Toyota Camry 3.0 V6 Gxi 1992	0,32
319	Toyota Celica 2.0 GT 1985	0,31
320	Toyota Celica 2. 0 GT ST162 mk4	0,31
321	Toyota Celica GT Cabriolet 1987	0,31
322	Toyota Celica GT-Four ST165 mk4	0,31
323	Toyota Celica GT-S (mk7) 1999	0,34
324	Toyota Corolla 1.6 Executive 1987	0,35
325	Toyota Corolla GT Hatchback 1985	0,34
326	Toyota GT 86 2012	0,27
327	Toyota MR2 Mk1	0,34
328	TOYOTA MR-SPYDER (mk3)	0,31
329	Toyota Starlet 1.0 GL 1985	0,35
330	Toyota Supra 3.0i mk3	0,32
331	Toyota Supra 3. 0i Turbo mk3	0,32
332	Toyota Supra Turbo (mk4) 1994	0,32
333	TVR Cerbera 4.5	0,35
334	Vauxhall Belmont 1.6 GL	0,32
335	Vauxhall Belmont 1.8 GLSi	0,32
336	Vauxhall Calibra 2.0i 16v	0,26
337	Vauxhall Calibra 2.0i 16v 4×4	0,29
338	Vauxhall Nova 1.3 GL Hatchback	0,36
339	Vector M12 1996	0,34
340	Vector W8 Twin Turbo 1991	0,30
341	Volkswagen Golf 1.8 GL Mk2	0,34
342	Volkswagen Jetta GT Mk 2	0,36
343	Volkswagen Polo 1. 3 GL mk2	0,39
344	Volkswagen Polo Coupe 1.3 S mk2	0,40
345	Volkswagen Scirocco 1800 GTX Mk 1	0,38
346	Volkswagen Scirocco GTX 16v Mk 1	0,38
347	Volkswagen Vento 2.0 GL	0,32
348	Volvo 340 1.4 GL	0,40
349	Volvo 340 GLE	0,37
350	Volvo 480 ES	0,34
351	Volvo 740 GLT Automatic	0,40
352	Volvo 760 Turbo	0,39
353	Volvo 760 Turbo Estate	0,37
354	Volvo 850 2.0 GLT	0,32
355	Volvo 850 2. 5 GLT Auto	0,32
356	Volvo C70 Coupe 1998	0,32
357	VW Beetle GLS 1.8T (mk2) 1999	0,38
358	VW Golf GTI (mk4) 1999	0,34
359	VW Golf GTI (mk5) 2007	0,32
360	VW Golf GTI (mk6) 2010	0,32
361	VW Golf R (mk6) 2012	0,34
362	VW Scirocco 2010	0,34
363	VW VR6 (mk3) 1995	0,34

Коэффициент аэродинамического сопротивления автомобилей таблица

Аэродинамическое сопротивление автомобиля

В процессе проектирования и создания конструкторами очень тщательно прорабатывается аэродинамика автомобиля, поскольку она оказывает значительное влияние на технические показатели модели.

При движении автомобиля большая часть мощности силовой установки уходит на преодоление сопротивления, создаваемого воздухом. И правильно созданная аэродинамика автомобиля позволяет уменьшить это сопротивление, а значит на борьбу с противодействием находящего воздушного потока потребуется затратить меньше мощности, и соответственно – топлива.

Измерение аэродинамики автомобиля проводится для изучения сил, создаваемых воздушным потоком и воздействующих на транспортное средство. И таких сил несколько – подъемные и боковые, а также лобовое сопротивление.

Лобовое сопротивление и коэффициент Сх

По большей части все работы с кузовом авто направлены на преодоление лобового сопротивления, поскольку именно эта сила самая значительная.

Движение потоков воздуха

За основу при расчетах берется сила сопротивления воздуха. Для вычисления результата используются такие данные как плотность воздуха, площадь поперечной проекции авто, коэффициент аэродинамического сопротивления (Сх) — это важнейший показатель в аэродинамике автомобиля. При этом на силу сопротивления в значительной мере влияет также скорость движения. Так, увеличение скорости вдвое будет сопровождаться повышением сопротивлением в 4 раза. Скорость один из мощных факторов увеличения расхода.

Например, для хорошо обтекаемого авто с площадью проекции 2 м 2 и коэффициентом 0,3 при движении на скорости 60 км/ч для преодоления сопротивления воздуха необходимо 2,4 л.с., а при скорости 120 км/ч уже 19,1 л.с. Разница расхода топлива при таких условиях достигает 30% на 100 км.

Если вам, в данный момент, требуется максимальная экономия топлива, необходимо придерживаться постоянной скорости около 60 км/ч. В этом режиме движения расход будет минимальным даже у авто с большим Cx.

Рассмотрим все по-простому. У воздуха есть своя плотность, причем немалая. При движении автомобилю приходится проходить через имеющиеся воздушные массы, при этом создается поток, который обтекает кузов. И чем легче авто будет «резать» воздушную массу, тем меньше он затратит на это энергии.

Но не все так просто. Во время движения перед авто создается область увеличенного давления (машина сжимает воздушную массу), то есть спереди образуется такой себе невидимый барьер, осложняющий «разрезание» воздушной массы.

Также после обтекания кузова происходит отрыв воздушного потока от поверхности, что становиться причиной появления завихрений и разрежения за авто. В сочетании с повышенным давлением возникающее разрежение еще больше увеличивает сопротивление.

Поскольку повлиять на плотность воздуха невозможно, то конструкторам остается только вносить коррективы в две другие расчетные составляющие – площадь авто и коэффициент аэродинамического сопротивления.

Но уменьшить проекцию авто не представляется особо возможным без ущерба для полезных пространств кузова (просто невозможно сделать авто меньше, чем он есть), поэтому остается только изменение коэффициента Сх.

Этот коэффициент устанавливается экспериментальным путем (в аэродинамической трубе) и характеризует он соотношение лобового сопротивления к скоростному напору и площади поперечного сечения кузова. Величина его безразмерная.

Наименьший коэффициент аэродинамического сопротивления имеет каплевидное тело. При движении в воздушной массе такое тело плавно перед собой разводит поток, не создавая области повышенного давления, а имеющийся «хвост» позволяет за собой сомкнуть поток без обрывов и завихрений, то есть разрежение тоже отсутствует. Получается, что воздух просто обтекает тело, создавая минимальное сопротивление. Для такого тела коэффициент Сх составляет всего 0,05.

Конструкторам, работая с аэродинамикой автомобиля добиться, таких показателей пока не удается. И все потому, что при движении сопротивление создается несколькими факторами:

• Формой кузова;
• Трением потока о поверхности при обтекании;
• Попаданием потока в подкапотное пространство и салон.

Поэтому для современных авто коэффициент аэродинамического сопротивления считается отличным, если его значение ниже 0,3. К примеру, у Peugeot 308 коэффициент составляет 0,29, у Audi A2 он равен 0,25, а у Toyota Prius – 0,26. Но стоит отметить, что это расчетные показатели в идеальных условиях. На практике же во время движения на авто воздействуют множество разнообразных факторов, которые негативным образом сказываются на сопротивлении кузова.

Примечательно, что на коэффициент оказывает наибольшее влияние не передок авто, а его задняя часть. И виной этому становится создание разрежения и завихрений в результате отрыва потока от кузова. Поэтому конструкторы по большей части занимаются приданием необходимой формы именно задней части.

Коэффициент сопротивления Volkswagen XL1 составляет всего 0,19

Снизить коэффициент Сх позволяет также уменьшение количества выступающих частей, причем везде на авто (бока, крыша, днище, передок), а тем элементам, которые не удается убрать с поверхности придается максимально возможная обтекаемая форма.

Подъемная и прижимная сила

В результате неравномерного обтекания потоком воздуха автомобиля с разных сторон возникает разница в скорости его движения.

Действующие подъемная и прижимная силы

Автомобиль движется и рассекает поток воздуха, при этом часть этого потока уходит под авто и проходит под днищем, то есть движется практически по прямой. А вот верхней части потока приходится повторять форму кузова, и ей приходится проходить большее расстояние. Из-за этого возникает разница в скорости воздуха – верхняя часть движется быстрее нижней, проходящей под авто. А поскольку увеличение скорости сопровождается снижением давления, то под днищем образуется зона повышенного давления, которая приподнимает машину.

Проблем добавляет и лобовое сопротивление. Область повышенного давления воздушной массы перед машиной прижимает передок к дороге, в то время как разрежение и завихрения позади наоборот – способствуют приподнятию кузова. Подъемная сила, как и лобовое сопротивление, возрастает при увеличении скорости движения.

Но эта сила может оказывать и положительное действие. При внесении корректив в конструкцию авто возможно преобразование подъемной силы в прижимную, которая будет обеспечивать лучшее сцепление с дорогой, устойчивость авто, его управляемость на высоких скоростях.

При этом для получения прижимной силы не требуется каких-либо отдельных решений. Все разработки, направленные на снижение коэффициента Сх также сказываются и на прижиме. К примеру, оптимизация формы задней части приводит к уменьшению завихрений и разрежения, из-за чего подъемная сила тоже снижается, а прижимная — повышается. Установка заднего спойлера действует таким же образом.

Уменьшение завихрений при установке спойлера

Боковые же силы при установлении аэродинамики автомобиля, особо в расчет не берутся, в силу того, что они не постоянны, а также значительного влияния на показатели авто не оказывают.

Но это все теория аэродинамики автомобиля. На практике все можно пояснить одним предложением — чем хуже аэродинамика, тем выше расход топлива.

Что ещё влияет на аэродинамику?

Конечно, конструкторы стараются по максимуму снизить сопротивление авто при движении и повысить прижимную силу. Но особенности эксплуатации авто и свой взгляд автовладельцев на внешние особенности машины вносят свои коррективы, причем в некоторых случаях – значительны.

Аэродинамическое сопротивление разных автомобилей в зависимости от скорости

К примеру, установка багажника на крышу, даже с аэродинамической формой увеличивает поперечную проекцию авто и сильно влияет на обтекаемость, это сразу сказывается на потреблении топлива.

Также расход повышается от езды с открытыми окнами и люком, использование защитных и декоративных обвесов, перевозка негабаритных грузов, выступающих за авто, нарушение положения конструктивных элементов, расположенных под днищем, повышение клиренса.

Но автовладелец также может и внести коррективы, которые положительно повлияют на аэродинамику автомобиля. К ним относится использование аэродинамических обвесов, установка спойлера, уменьшение клиренса.

Сопротивление воздуха

На расход топлива, в особенности при больших скоростях движения, значительное влияние оказывает сопротивление воздуха (аэродинамическое сопротивление), сила аэродинамического сопротивления пропорциональна квадрату скорости и рассчитывается по формуле

где S – площадь фронтальной проекции автомобиля, м 2 ; v – скорость движения автомобиля относительно воздуха, м/с; ρ – плотность воздуха, кг/м 3 ; c_х – коэффициент аэродинамического сопротивления.

Аэродинамическое сопротивление не зависит от массы автомобиля [2]. Площадь фронтальной проекции автомобиля определяется формой кузова и требованиям по обеспечению комфортного расположения водителя и пассажиров на сиденьях. Например, автомобиль большого класса может быть ниже, чем малого, так как сиденья у него зачастую располагаются ниже. У автомобиля малого класса из-за его небольшой массы и длины сиденья расположены выше над полом, и поэтому расстояние между передними и задними сиденьями меньше. Более прямое расположение водителя и пассажиров в автомобиле малого класса требует его большей высоты, но меньшей длины. Площади фронтальных проекций обоих автомобилей при этом почти одинаковы, но низкий и длинный кузов автомобиля большого класса аэродинамически более выгоден.

Мощность двигателя, необходимая для преодоления аэродинамического сопротивления, пропорциональна, следовательно, кубу скорости:

где v — относительная скорость движения автомобиля, км/ч.

Коэффициент аэродинамического сопротивления, как видно из таблицы, представленной ниже, изменяется в широком диапазоне в зависимости от формы кузова автомобиля.

Коэффициент аэродинамического сопротивления устанавливается продувкой автомобиля или его макета в аэродинамической трубе или приближенно в ходе эксплуатационных испытаний. При испытаниях в аэродинамической трубе на макетах получаются менее точные значения, чем при тех же испытаниях на реальных автомобилях. Это вызвано тем, что на изменение сопротивления воздуха оказывают влияние неточности изготовления некоторых узлов и деталей автомобиля: ручек дверей, днища кузова, бамперов, зеркал заднего вида и т. д. Кроме того, значительное влияние на величину с_х оказывает воздух, проходящий в кузов для охлаждения и вентиляции.

При больших скоростях движения автомобиля аэродинамическое сопротивление является преобладающим.

На рисунке ниже показано изменение мощностей, необходимых для преодоления сопротивления качению N_f и аэродинамического сопротивления N_v в зависимости от скорости v для автомобиля среднего класса. При скорости 60 км/ч мощности, необходимые для преодоления сопротивления качению и сопротивления воздуха, равны, что характерно для данного вида автомобилей. По сумме потребляемых мощностей можно убедиться в важности сопротивления воздуха. При скорости 80 км/ч мощность, затрачиваемая на его преодоление, в 4 раза больше, чем при скорости 40 км/ч, а при скорости выше, чем 120 км/ч, общая мощность, необходимая для движения, растет почти пропорционально кубу скорости автомобиля.

При определении мощности двигателя, необходимой для достижения максимальной скорости, большей той, которую обеспечивает номинальная мощность установленного на автомобиле двигателя, можно использовать без значительной ошибки следующее соотношение:

где N₂ – требуемая мощность, кВт; N₁ – достигнутая максимальная мощность, кВт; v₂ – требуемая скорость, км/ч; v₁ – достигнутая максимальная скорость, км/ч.

Через точку X – максимальная мощность N₁ при максимальной скорости v₁ – проведена кривая зависимости мощности от куба скорости. Разница между этой кривой и линией мощности, требуемой для движения при максимальной скорости, незначительна.

Показанная сумма мощностей сопротивления качению N_f и аэродинамического сопротивления N_v представляет собой мощность сопротивления равномерному движению автомобиля по горизонтальному участку дороги при безветрии.

Читайте также

Вариатор – автоматическая трансмиссия, способная плавно изменять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования.

Статья рассказывает о том, когда был создан первый электромобиль. Освещает особенности развития конструкции ранних электромобилей. Также рассматриваются преимущества и недостатки, приведшие к их упадку.

Сноски

1. ↺ Мацкерле Ю. Современный экономичный автомобиль/Пер. с чешск. В. Б. Иванова; Под ред. А. Р. Бенедиктова. — М.: Машиностроение, 1987. — 320 с.: ил.//Стр. 110 — 114 (книга есть в библиотеке сайта). – Прим. icarbio.ru

Комментарии

спасибо автору. все довольно просто рассказано:)

Понимаю, почему сопротивление имеет квадратичную зависимость от скорости, но никак не пойму, почему «мощность двигателя, необходимая для преодоления аэродинамического сопротивления, пропорциональна кубу скорости»?

График сопротивления неправильный. Сумма сопротивлений всегда будет больше сопротивления воздуха — параболы не будут пересекаться!

Все отлично только добавить про турбулентные и ламинарные потоки.

Аэродинамика автомобиля

Зачем это нужно

Для чего нужна аэродинамика автомобилю, знают все. Чем обтекаемее его кузов, тем меньше сопротивление движению и расход топлива. Такой автомобиль не только сбережет ваши деньги, но и в окружающую среду выбросит меньше всякой дряни. Ответ простой, но далеко не полный. Специалисты по аэродинамике, доводя кузов новой модели, еще и:

• рассчитывают распределение по осям подъемной силы, что очень важно с учетом немалых скоростей современных автомобилей,
• обеспечивают доступ воздуха для охлаждения двигателя и тормозных механизмов,
• продумывают места забора и выхода воздуха для системы вентиляции салона,
• стремятся понизить уровень шумов в салоне,
• оптимизируют форму деталей кузова для уменьшения загрязнения стекол, зеркал и светотехники.

Причем решение одной задачи зачастую противоречит выполнению другой. Например, снижение коэффициента лобового сопротивления улучшает обтекаемость, но одновременно ухудшает устойчивость автомобиля к порывам бокового ветра. Поэтому специалисты должны искать разумный компромисс.

Снижение лобового сопротивления

От чего зависит сила лобового сопротивления? Решающее влияние на нее оказывают два параметра – коэффициент аэродинамического сопротивления Сх и площадь поперечного сечения автомобиля (мидель). Уменьшить мидель можно, сделав кузов ниже и уже, но вряд ли на такой автомобиль найдется много покупателей. Поэтому основным направлением улучшения аэродинамики автомобиля является оптимизация обтекания кузова, другими словами – уменьшение Сх. Коэффициент аэродинамического сопротивления Сх – это безразмерная величина, которая определяется экспериментальным путем. Для современных автомобилей она лежит в пределах 0,26-0,38. В зарубежных источниках коэффициент аэродинамического сопротивления иногда обозначают Cd (drag coefficient – коэффициент сопротивления). Идеальной обтекаемостью обладает каплевидное тело, Сх которого равен 0,04. При движении оно плавно рассекает воздушные потоки, которые затем беспрепятственно, без разрывов, смыкаются в его «хвосте».

Иначе ведут себя воздушные массы при движении автомобиля. Здесь сопротивление воздуха складывается из трех составляющих:

• внутреннего сопротивления при прохождении воздуха через подкапотное пространство и салон,
• сопротивления трения воздушных потоков о внешние поверхности кузова и
• сопротивления формы.

Третья составляющая оказывает наибольшее влияние на аэродинамику автомобиля. Двигаясь, автомобиль сжимает находящиеся перед ним воздушные массы, создавая область повышенного давления. Потоки воздуха обтекают кузов, а там, где он заканчивается, происходит отрыв воздушного потока, создаются завихрения и область пониженного давления. Таким образом, область высокого давления спереди мешает автомобилю двигаться вперед, а область пониженного давления сзади «засасывает» его назад. Сила завихрений и величина области пониженного давления определяется формой задней части кузова.

А вот с задней частью кузова все гораздо сложнее. Как нетрудно догадаться, наименее аэродинамичными являются универсалы – их форма меньше всего напоминает идеальную «каплю». За их обширным «задком» образуется внушительная зона разряжения, которая не только снижает Сх, но и «засасывает» пыль и грязь, оседающую на заднем стекле. Немного уменьшить ее вредное воздействие можно с помощью установки дефлектора на верху пятой двери. Он направляет часть воздушного потока вниз, снижая разряжение и уменьшая загрязнение.

Не все просто и с хэтчбеками, хотя, на первый взгляд, их форма кажется наиболее обтекаемой. Впечатление обманчиво – яркий пример непредсказуемости аэродинамики. Сх хэтчбеков зависит от угла наклона задней части. При большом угле наклона (а таких моделей большинство) процесс обтекания практически не отличается от универсалов – воздушный поток отрывается от верхней кромки крыши и создает значительную зону разряжения.

С уменьшением угла наклона до 30-35 градусов точка отрыва потока перемещается на нижнюю кромку задней части. Казалось бы, зона разряжения и, соответственно, Сх должны уменьшиться. Но, как это на первый взгляд ни парадоксально, происходит все наоборот. Дело в том, что в этом случае воздушные потоки с боков кузова, попадая на наклонную поверхность, образуют кромочные вихри, которые, закручиваясь по спирали, создают за автомобилем еще большую зону разряжения. Борются с этим явлением с помощью спойлера, устанавливаемого на кромке крыши. При этом точка отрыва потока перемещается с нижней кромки задней части на верхнюю, что предотвращает образование кромочных вихрей и несколько улучшает общую аэродинамику.

А вот если уменьшить наклон «задка» до 20-23 градусов, воздушный поток с крыши почти идеально обтекает автомобиль, отрываясь от нижней кромки. При этом кромочные вихри уже не образуются, и зона разряжения получается минимальной. Но такие автомобили теряют в практичности и поэтому среди серийных моделей их совсем немного.

Наилучшие показатели обтекаемости демонстрируют автомобили со ступенчатой формой задней части – седаны и купе. Объяснение простое – сорвавшийся с крыши поток воздуха тут же попадает на крышку багажника, где нормализуется и затем окончательно срывается с его кромки. Боковые потоки тоже попадают на багажник, который не дает возникать вредным вихрям за автомобилем. Поэтому чем выше и длиннее крышка багажника, тем лучше аэродинамические показатели. На больших седанах и купе иногда даже удается достичь безотрывного обтекания кузова. Небольшое сужение задней части также помогает снизить Сх. Кромку багажника делают острой или в виде небольшого выступа – это обеспечивает отрыв воздушного потока без завихрений. В результате область разряжения за автомобилем получается небольшой.

Днище автомобиля также оказывает влияние на его аэродинамику. Выступающие детали подвески и выхлопной системы увеличивают сопротивление. Для его уменьшения стараются максимально сгладить днище или прикрыть щитками все, что «торчит» ниже бампера. Иногда устанавливают небольшой передний спойлер. Спойлер снижает поток воздуха под автомобилем. Но тут важно знать меру. Большой спойлер существенно увеличит сопротивление, но зато автомобиль будет лучше «прижиматься» к дороге. Но об этом – в следующем разделе.

Прижимная сила

Каких-либо специальных мер для борьбы с этим явлением конструкторам обычных серийных автомобилей выдумывать не приходится, так как то, что делается для улучшения обтекаемости, одновременно увеличивает прижимную силу. Например, оптимизация задней части уменьшает зону разряжения за автомобилем, а значит и снижает подъемную силу. Выравнивание днища не только уменьшает сопротивление движению воздуха, но и повышает скорость потока и, следовательно, снижает давление под автомобилем. А это, в свою очередь, приводит к уменьшению подъемной силы. Точно так же две задачи выполняет и задний спойлер. Он не только уменьшает вихреобразование, улучшая Сх, но и одновременно прижимает автомобиль к дороге за счет отталкивающегося от него потока воздуха. Иногда задний спойлер предназначают исключительно для увеличения прижимной силы. В этом случае он имеет большие размеры и наклон или делается выдвижным, вступая в работу только на высоких скоростях.

Практическая аэродинамика

Выполнение нескольких несложных правил позволит вам получить экономию из воздуха, снизив расход топлива. Однако эти советы будут полезны только тем, кто часто и много ездит по трассе.

При движении значительная часть мощности двигателя тратится на преодоление сопротивления воздуха. Чем выше скорость, тем выше и сопротивление (а значит и расход топлива). Поэтому если вы снизите скорость даже на 10 км/ч, сэкономите до 1 л на 100 км. При этом потеря времени будет несущественной. Впрочем, эта истина известна большинству водителей. А вот другие «аэродинамические» тонкости известны далеко не всем.

Расход топлива зависит от коэффициента лобового сопротивления и площади поперечного сечения автомобиля. Если вы думаете, что эти параметры заложены на заводе, и автовладельцу изменить их не под силу, то вы ошибаетесь! Изменить их совсем несложно, причем можно добиться как положительного, так и отрицательного эффекта.

Что увеличивает расход? Непомерно «съедает» топливо груз на крыше. И даже бокс обтекаемой формы будет отнимать не менее литра на сотню. Нерационально сжигают топливо открытые во время движения окна и люк. Если перевозите длинномерный груз с приоткрытым багажником — тоже получите перерасход. Различные декоративные элементы типа обтекателя на капоте («мухобойки»), «кенгурятника», антикрыла и других элементов доморощенного тюнинга хоть и принесут эстетическое наслаждение, но заставят вас дополнительно раскошелиться. Загляните под днище — за все, что провисает и выглядывает ниже линии порога, придется доплачивать. Даже такая мелочь, как отсутствие пластиковых колпаков на стальных дисках, повышает расход. Каждый перечисленный фактор или деталь по отдельности увеличивают расход не на много — от 50 до 500 г на 100 км. Но если все суммировать, «набежит» опять же около литра на сотню. Эти расчеты справедливы для малолитражных автомобилей при скорости 90 км/ч. Владельцы больших автомобилей и любители блльших скоростей делайте поправку в сторону увеличения расхода.

Если выполнить все вышеперечисленные условия, мы сможем избежать излишних трат. А можно ли еще снизить потери? Можно! Но это потребует проведения небольшого внешнего тюнинга (речь идет, конечно, о профессионально выполненных элементах). Передний аэродинамический обвес не дает воздушному потоку «врываться» под днище автомобиля, накладки порогов прикрывают выступающую часть колес, спойлер препятствует образованию завихрений за «кормой» автомобиля. Хотя спойлер, как правило, уже включен в конструкцию кузова современного автомобиля.

Так что получать экономию из воздуха – вполне реально.

Коэффициент лобового сопротивления автомобилей таблица

Аэродинамика: Топ-7 худших и лучших машин в мире

10.08.2016 | 167946 просмотров

Нет в мире автопроизводителя, который бы не находился в непрерывном поиске новых аэродинамических решений. От обтекаемости машины напрямую зависят и скоростные показатели, и расход топлива (или электроэнергии), и устойчивость на дороге, а значит, и безопасность. Маленькие прорывы в этой области случаются буквально каждый год. Главным показателем аэродинамических свойств автомобиля считается коэффициент лобового сопротивления — Cx. Цифры, которые демонстрируют свежие новинки, еще 10 лет назад казались недостижимыми для обычных, массовых машин.

Мы выбрали лучшие и худшие модели с точки зрения аэродинамики. В нашу подборку вошли только серийные легковые автомобили современности. То есть те, которые выпускаются сейчас либо выпускались в последние 15 лет и до сих пор встречаются на дорогах.

Для тех, кто хочет разобраться в вопросах аэродинамики подробнее, ниже мы приводим небольшой «ликбез», объясняющий, как рассчитывают аэродинамические коэффициенты и какие еще показатели, кроме Сх, имеют значение.

Аэродинамика для чайников

Что такое коэффициент аэродинамического сопротивления Сх? Если выражаться предельно упрощенно, этот показатель демонстрирует, насколько автомобиль легче «прорезает» воздух по сравнению с условным цилиндром, площадь поперечного сечения которого равна максимальной площади сечения автомобиля. Еще это называют площадью фронтальной проекции машины, или коротко — мидель. У условного цилиндра Cx равен единице (в реальности точная цифра будет зависеть от длины цилиндра, но для простоты объяснения мы сейчас от этого абстрагируемся).

Как от формы тела меняется Сх? Все дело в создаваемых завихрениях. Если вместо цилиндра взять плоский щит такого же диаметра, то его сопротивление воздуху будет на 17-20% больше, чем у цилиндра (Cx щита = 1,17-1,2) за счет завихрений позади щита. Там создается зона разреженного воздуха, и она сама по себе как бы «тянет» щит назад. То же самое происходит и с автомобилем.

Одна из лучших форм с точки зрения аэродинамики — капля. У нее Сх будет равен лишь 0,04. То есть капля на 96% более обтекаема, чем цилиндр при равенстве диаметров. Это получается потому, что сзади у капли — длинный сужающийся хвост, а спереди — округлый «обтекатель». Они обеспечивают минимум завихрений. Создатели первых аэродинамичных автомобилей середины прошлого века экспериментировали именно с каплевидными формами кузова (вспомните, какой «хвост» у «Победы»).

Реальная сила, с которой воздух сопротивляется движению автомобиля, зависит, разумеется, от скорости. Причем с ростом скорости аэродинамическое сопротивление возрастает квадратично. Это влияет в первую очередь на расход топлива — и чем выше скорость, тем больше влияет. Само собой, и максимальная скорость тоже ограничена не только мощностью мотора, но и аэродинамическими особенностями автомобиля.

Подъемная сила — это вторая по значимости проблема в аэродинамике автомобилей помимо лобового сопротивления воздуха. Дело в том, что абсолютно любой автомобиль по своим формам похож на профиль крыла самолета: снизу плоский, а сверху — выпуклый. Это означает, что воздух, протекающий над автомобилем, совершает более длинный путь, чем воздух снизу. И скорость потока снизу выше, чем сверху. Из-за этого над машиной появляется зона разреженного воздуха, а под ней, напротив, зона повышенного давления. Чем выше скорость, тем сильнее воздух снизу приподнимает автомобиль.

Разного рода аэродинамические элементы вроде антикрыльев, спойлеров, сплиттеров, диффузоров и накладок на днище призваны создать прижимную силу. В случае с гоночными болидами удается этого достичь в полной мере: чем выше скорость, тем сильнее прижимается машина к земле. Это увеличивает сцепление колес с дорогой и делает автомобиль более стабильным на высоких скоростях.

Тут еще надо упомянуть о таком явлении, как граунд-эффект — за счет особой формы днища и применения аэродинамических «юбок» вдоль бортов конструкторы гоночных машин научились в свое время создавать под машиной зону разреженного воздуха, за счет чего автомобиль «липнет» к дороге. Этим прежде пользовались конструкторы Формулы 1, однако в 80-е годы граунд-эффект в Королевских гонках был запрещен. С тех пор у всех болидов одинаковое ровное днище.

В случае с гражданскими автомобилями о создании прижимной силы говорить не совсем корректно. За счет аэродинамических ухищрений удается добиться снижения подъемной силы, но все равно машины на высоких скоростях немного «взлетают», колеса разгружаются и стабильность падает.

Подъемная сила и сила лобового сопротивления это еще не все. Важное значение имеют момент крена и поворачивающий момент (измеряются при повороте автомобиля под углом к воздушному потоку). Эти показатели отражают склонность машины реагировать на боковые порывы ветра. Чем меньше эти цифры, тем лучше машина держит скоростную прямую и меньше отклоняется от траектории, например, при проезде встречной фуры.

Еще один важный показатель — опрокидывающий момент. Положительные значения этих сил говорят о том, что с ростом скорости передние колеса разгружаются, а задние — нагружаются; отрицательные — наоборот. В идеале — должен быть близок к нулю.

Все эти показатели измеряются «вживую» путем продувки автомобилей и макетов в аэродинамической трубе на разных скоростях воздушного потока и измерения реальных сил, действующих на кузов.

Аэродинамическая труба, позволяющая продувать полномасштабные макеты машин и реальные автомобили — это очень большое и сложное сооружение. Скажем, труба на «АвтоВАЗе» имеет длину 67,5 м, а ширину — 29 м. Воздух в ней проходит путь в 150 метров. Поток создается вентилятором, диаметр которого 7,4 м. Максимальная скорость воздушного потока в трубе — 216 км/ч.

Рейтинг худших автомобилей по части аэродинамики

Автомобилей с ужасной аэродинамикой в мире немало, но по понятным причинам многие производители не раскрывают официальные цифры аэродинамических показателей. Более того — у множества моделей они вообще никогда не измерялись ни производителем, ни независимыми исследователями. Мы выбрали семерку наиболее показательных машин, по которым данные известны и достоверны.

7. Lada 4×4 / ВАЗ-21213 «Нива»

Коэффициент Сх = 0,536

В том, что классическая «Нива» не умеет ездить быстро, вина не только слабого 81-сильного мотора, но и, конечно, аэродинамики. «Максималка» у этого автомобиля — всего лишь 137 км/ч. Впрочем, для машины родом из 70-х годов прошлого века это не так плохо. Владельцы «Лады 4х4» могут утешать себя тем, что Гелендваген, являющийся практически ровесником тольяттинского внедорожника, по обтекаемости еще хуже.

6. Mercedes-Benz G-класса

Коэффициент Сх = 0,54

Те, кто говорит, что у Гелендвагена аэродинамика кирпича, все-таки сильно сгущают краски. У тела кубической формы Сх равен 1,05, а у Мерседеса G-класса этот показатель вдвое меньше. Гелендваген очень сильно страдает от своей аэродинамики: какой бы мощный мотор ни ставили на эту модель, ее «максималка» оставляет желать лучшего. Даже безумная версия G 65 AMG, развивающая 630 л.с., способна набирать всего лишь 230 км/ч.

5. Вазовская «классика»

Коэффициент Сх = 0,56-0,53

В зависимости от модели аэродинамика тольяттинских автомобилей классического семейства немного различается. Наши коллеги из «Авторевю» в 2000 году продули «семерку» и получили результат 0,546. Хуже всего дела у «копейки» — аж 0,56. Такие данные приводит учебник «Автомобили и тракторы. Основы эргономики и дизайна», изданный МАМИ в 2002 году. «Шестерка», по тем же данным, имеет коэффициент 0,54. А лучше всех себя показал универсал 2104 — 0,53.

4. Hummer h4

Коэффициент Сх = 0,57

Многие и не догадываются, что Hummer на трассе с трудом может угнаться за современной малолитражкой, включая Lada Granta. Американский внедорожник не способен ехать быстрее 160 км/ч, в то время как тольяттинской модели покоряется скорость в 183 км/ч. Понятно, что Hummer более чем вдвое тяжелее, но так и мотор у него какой! Выпускавшийся с 2002 по 2009 годы внедорожник имеет под капотом могучий V8 рабочим объемом 6,2 л (393 л.с.), но при Cx = 0,57 он просто не способен нормально «продираться» сквозь толщу воздуха.

3. Jeep Wrangler (поколение TJ)

Коэффициент Сх = 0,58

Автомобиль, который произошел от армейского «Виллиса» образца 1941 (!) года, принципиально чужд высоким скоростям. Конечно, современная машина не имеет общих кузовных панелей с Джипом времен Второй мировой войны: Wrangler гораздо крупнее и имеет более обтекаемые формы. Но это не сильно помогает. Хуже всего дела обстоят у двухдверной модификации с открытым верхом (Сх = 0,58). А лучше всего, как можно догадаться, у длиннобазной пятидверки с жесткой крышей — Jeep Wrangler Unlimited. Эта версия имеет Cx, равный 0,495.

2. УАЗ «Хантер» / УАЗ-469

Коэффициент Сх = 0,6

Выпускающийся сейчас «Хантер» мало отличается от УАЗа-469 образца 1972 года, и потому не мог не попасть в наш антирейтинг. Данные по УАЗу-469 приводит вышеупомянутый учебник МАМИ. Доверять этим сведениям вполне можно: первый в списке авторов — профессор Игорь Степанов, много лет занимающийся именно аэродинамикой, а также Анатолий Карунин — в прошлом заведующий кафедрой «Автомобили», а ныне ректор МГТУ «МАМИ».

1. Caterham Seven

Коэффициент Сх = 0,7

Как ни странно, у этого спорткара дела с аэродинамикой обстоят гораздо хуже, чем у угловатых внедорожников. Дело в том, что перед нами фактически разработка 50-х годов — Lotus Seven. Но самое интересное, что ужасная аэродинамика ничуть не мешает этой модели отлично проявлять себя на треке: дело в том, что сухой вес Caterham — лишь 575 кг. Поэтому при мощности в 260 л.с. (с «топовым» мотором) эта модель может набирать 250 км/ч. Ну а разгон до 100 км/ч и вовсе суперкаровский — 3,1 секунды.

Рейтинг лучших автомобилей по части аэродинамики

Борьба за улучшение аэродинамики машин сейчас обострилась как никогда: многие автопроизводители идут буквально «колесо в колесо». Поэтому на некоторых строчках нашего рейтинга расположились не одна и не две, а сразу несколько моделей (и в некоторых случаях это еще не полный список!). По каждой из моделей приведены данные той модификации, которая является лучшей по значению Сх.

Места с седьмого по пятое делят сразу два десятка машин, так что отдельно комментировать каждую из них мы не будем. Ну а начиная с четвертого места — то есть с Cx = 0,23 — остановимся на каждой модели.

7. BMW 3-й серии (E90), BMW i8, Jaguar XE, Lexus LS, Mazda 3, Mercedes B-класса, Mercedes C-класса Coupe, Mercedes E-класса, Infiniti Q50, Nissan GT-R

Коэффициент Сх = 0,26

6. Alfa Romeo Giulia, Honda Insight, Audi A2, Peugeot 508

Коэффициент Сх = 0,25

5. Tesla Model S, Tesla Model X, Hyundai Sonata Hybrid, Mercedes C-класса, Toyota Prius

Коэффициент Сх = 0,24

4. Audi A4, Mercedes CLA, Mercedes S 300 h

Коэффициент Сх = 0,23

Сразу оговоримся: у Audi такие чудеса аэродинамики демонстрирует только одна модификация — Audi A4 2.0 TDI ultra (190 л.с.), которая имеет специальные щитки, экранирующие днище, а также активные жалюзи в решетке радиатора. А вот у остальных модификаций А4 аэродинамика не столь выдающаяся: Сх = 0,26-0,27. За счет удачной обтекаемости автомобиль с аэродинамическими щитками потребляет за городом (то есть на сравнительно высоких скоростях) всего лишь 3,4-3,5 л солярки на 100 км. В смешанном цикле — 3,9-4 л.

У «Мерседеса» тоже не все модификации CLA демонстрируют Сх, равный 0,23, а только версии BlueEfficiency. Может показаться странным, что самые худшие цифры — у мощных спортивных версий. Скажем, CLA 250 4Matic имеет Cx = 0,29, а версия AMG 45 — и вовсе 0,30. Но удивляться не следует: при доводке аэродинамики этих машин инженерам надо было особо позаботиться о снижении подъемной силы на предельных скоростях, и обтекаемость отчасти принесена в жертву.

В случае с S-классом лишь самая младшая версия S 300 h демонстрирует отличные показатели. А вот у «шестисотого» Сх = 0,28.

3. Tesla Model 3

Коэффициент Сх = 0,21

Новый электромобиль, который Tesla представила этой весной, а запустит в производство на будущий год, отличается феноменальной аэродинамикой. Да, он все же уступил двум моделям в нашем рейтинге, но каким! Те, что заняли первые два места, представляют собой миниатюрные экспериментальные машины, не особо подходящие для нормальной эксплуатации и задуманные как мелкосерийные. «Тесле» же удалось сделать кузов гольф-класса — вполне практичный и при этом сверхобтекаемый. И эта модель рассчитана на массовое производство. За первую неделю приема предзаказов эта машина нашла более 300 тысяч покупателей.

2. General Motors EV1

Коэффициент Сх = 0,195

Эту модель, выпускавшуюся с 1996 по 1999 год, называют первой серийной разработкой современного автопрома, которая изначально создавалась именно как электромобиль. И, кстати, это единственный случай в истории, когда GM выпустил автомобиль под собственным именем, а не под одной из марок своих подразделений. Двухместное купе EV1 имело запас хода до 160 км, что сравнимо с современными электромобилями вроде Nissan Leaf. Автомобиль опередил свое время и по-настоящему массовым не стал: тираж составил 1117 штук.

Много лет именно эта машина удерживала титул самой аэродинамичной модели в мире, пока в 2013 году не был представлен…

1. Volkswagen XL1

Коэффициент Сх = 0,189

Футуристическая капсула с полностью закрытыми задними колесами выглядит как пришелец из будущего. В движение XL1 приводит гибридная силовая установка с дизельным мотором, которая, по задумке создателей, должна тратить всего 1 л топлива на 100 км пути. Добиться таких впечатляющих показателей удалось во многом благодаря уникальной аэродинамике.

Volkswagen XL1 продается на Западе с середины 2014 года по цене €111 000. Тем, кто хочет купить эту модель, надо поторопиться: тираж ограничен 250 экземплярами.

15 машин с наилучшей аэродинамикой

16 мая 2017 года Коэффициент аэродинамического сопротивления Cx может помочь сэкономить деньги или побить рекорд скорости. Ведь чем этот показатель ниже, тем лучше аэродинамика автомобиля. Значит, машина будет быстрее разгоняться и потреблять меньше топлива.

Выражаясь совсем уж просто, Сx показывает, насколько легче машина рассекает воздух по сравнению с условным цилиндром, площадь поперечного сечения которого равна максимальной площади сечения автомобиля. Коэффициент Cx можно уменьшить, соответственно, уменьшив площадь поперечного сечения машины. К примеру, убрать большие зеркала заднего вида, заменив их крошечными телекамерами. Однако идеальной обтекаемостью обладает только каплевидное тело. Сx капли равен 0,04. Чем кузов автомобиля «каплевиднее», тем и коэффициент ниже. Дело тут в завихрениях, которые создает автомобиль, двигаясь вперед. За машиной возникает зона разрежения, которая как бы тянет автомобиль назад. Чем кузов машины больше и чем он угловатее сзади, тем больше эта зона. А вот корма капли создает минимум завихрений. Поэтому Cx хэтчбеков больше, нежели Cx седанов с вытянутым багажником.

Все видели, как на гонках автомобиль вдруг взлетает, как самолет. Подъемная сила — еще одна проблема в аэродинамике. Она актуальна не только для гоночных болидов, но и для спорткаров. Чтобы снизить подъемную силу, конструкторы придумывают антикрылья (перевернутое крыло), различные спойлеры и сплиттеры. Эти элементы увеличивают прижимную силу, благодаря чему машина как будто прилипает к дороге. Но эти элементы создают за автомобилем разрежение воздуха, увеличивая коэффициент Cx. Вот поэтому коэффициент аэродинамического сопротивления спорткаров подчас выше, чем обычных гражданских машин.

Далее — подборка самых аэродинамически эффективных машин за всю историю автомобилестроения, коэффициент Cx которых ниже 0,2!

Самыми лучшими в мире машинами с точки зрения аэродинамики оказались концепты и гоночные болиды. А что в зачете товарных машин, среди тех, что можно купить в автосалоне, с пробегом или без него? Итак, ниже рейтинг серийных автомобилей, коэффициент аэродинамического сопротивления Cx которых не превышает 0,3.

Коэффициент обтекаемости автомобиля

Коэффициент обтекаемости (аэродинамического сопротивления) — коэффициент, характеризующий способность автомобиля преодолевать аэродинамическое сопротивление воздуха. Для современных автомобилей коэффициент аэродинамического сопротивления Сх=0,3 и ниже. Суперкары имеют несколько большие цифры Сх ввиду наличия дополнительных аэродинамических элементов (антикрыльев, спойлеров и т.д.), которые, придавая автомобилю дополнительную прижимную силу, увеличивают и аэродинамическое сопротивление.

Коэффициент аэродинамического сопротивления Cx таблица

Аэродинамическое сопротивление автомобиля

В процессе проектирования и создания конструкторами очень тщательно прорабатывается аэродинамика автомобиля, поскольку она оказывает значительное влияние на технические показатели модели.

При движении автомобиля большая часть мощности силовой установки уходит на преодоление сопротивления, создаваемого воздухом. И правильно созданная аэродинамика автомобиля позволяет уменьшить это сопротивление, а значит на борьбу с противодействием находящего воздушного потока потребуется затратить меньше мощности, и соответственно – топлива.

Измерение аэродинамики автомобиля проводится для изучения сил, создаваемых воздушным потоком и воздействующих на транспортное средство. И таких сил несколько – подъемные и боковые, а также лобовое сопротивление.

Лобовое сопротивление и коэффициент Сх

По большей части все работы с кузовом авто направлены на преодоление лобового сопротивления, поскольку именно эта сила самая значительная.

Движение потоков воздуха

За основу при расчетах берется сила сопротивления воздуха. Для вычисления результата используются такие данные как плотность воздуха, площадь поперечной проекции авто, коэффициент аэродинамического сопротивления (Сх)  — это важнейший показатель в аэродинамике автомобиля. При этом на силу сопротивления в значительной мере влияет также скорость движения. Так, увеличение скорости вдвое будет сопровождаться повышением сопротивлением в 4 раза. Скорость один из мощных факторов увеличения расхода.

Например, для хорошо обтекаемого авто с площадью проекции 2 м2  и коэффициентом 0,3 при движении на скорости 60 км/ч для преодоления сопротивления воздуха необходимо 2,4 л.с., а при скорости 120 км/ч уже 19,1 л.с. Разница расхода топлива при таких условиях достигает 30% на 100 км.

Если вам, в данный момент, требуется максимальная экономия топлива, необходимо придерживаться постоянной скорости около 60 км/ч. В этом режиме движения расход будет минимальным даже у авто с большим Cx.

Рассмотрим все по-простому. У воздуха есть своя плотность, причем немалая. При движении автомобилю приходится проходить через имеющиеся воздушные массы, при этом создается поток, который обтекает кузов. И чем легче авто будет «резать» воздушную массу, тем меньше он затратит на это энергии.

Но не все так просто. Во время движения перед авто создается область увеличенного давления (машина сжимает воздушную массу), то есть спереди образуется такой себе невидимый барьер, осложняющий «разрезание» воздушной массы.

Также после обтекания кузова происходит отрыв воздушного потока от поверхности, что становиться причиной появления завихрений и разрежения за авто. В сочетании с повышенным давлением возникающее разрежение еще больше увеличивает сопротивление.

Поскольку повлиять на плотность воздуха невозможно, то конструкторам остается только вносить коррективы в две другие расчетные составляющие – площадь авто и коэффициент аэродинамического сопротивления.

Но уменьшить проекцию авто не представляется особо возможным без ущерба для полезных пространств кузова (просто невозможно сделать авто меньше, чем он есть), поэтому остается только изменение коэффициента Сх.

Этот коэффициент устанавливается экспериментальным путем (в аэродинамической трубе) и характеризует он соотношение лобового сопротивления к скоростному напору и площади поперечного сечения кузова. Величина его безразмерная.

Аэродинамическая труба

Наименьший коэффициент аэродинамического сопротивления имеет каплевидное тело. При движении в воздушной массе такое тело плавно перед собой разводит поток, не создавая области повышенного давления, а имеющийся «хвост» позволяет за собой сомкнуть поток без обрывов и завихрений, то есть разрежение тоже отсутствует. Получается, что воздух просто обтекает тело, создавая минимальное сопротивление. Для такого тела коэффициент Сх составляет всего 0,05.

Конструкторам, работая с аэродинамикой автомобиля добиться, таких показателей пока не удается. И все потому, что при движении сопротивление создается несколькими факторами:

• Формой кузова;
• Трением потока о поверхности при обтекании;
• Попаданием потока в подкапотное пространство и салон.

Поэтому для современных авто коэффициент аэродинамического сопротивления считается отличным, если его значение ниже 0,3. К примеру, у Peugeot 308 коэффициент составляет 0,29, у Audi A2 он равен 0,25, а у Toyota Prius – 0,26. Но стоит отметить, что это расчетные показатели в идеальных условиях. На практике же во время движения на авто воздействуют множество разнообразных факторов, которые негативным образом сказываются на сопротивлении кузова.

Примечательно, что на коэффициент оказывает наибольшее влияние не передок авто, а его задняя часть. И виной этому становится создание разрежения и завихрений в результате отрыва потока от кузова. Поэтому конструкторы по большей части занимаются приданием необходимой формы именно задней части.

Коэффициент сопротивления Volkswagen XL1 составляет всего 0,19

Снизить коэффициент Сх позволяет также уменьшение количества выступающих частей, причем везде на авто (бока, крыша, днище, передок), а тем элементам, которые не удается убрать с поверхности придается максимально возможная обтекаемая форма.

Подъемная и прижимная сила

В результате неравномерного обтекания потоком воздуха автомобиля с разных сторон возникает разница в скорости его движения.

Действующие подъемная и прижимная силы

Автомобиль движется и рассекает поток воздуха, при этом часть этого потока уходит под авто и проходит под днищем, то есть движется практически по прямой. А вот верхней части потока приходится повторять форму кузова, и ей приходится проходить большее расстояние. Из-за этого возникает разница в скорости воздуха – верхняя часть движется быстрее нижней, проходящей под авто. А поскольку увеличение скорости сопровождается снижением давления, то под днищем образуется зона повышенного давления, которая приподнимает машину.

Проблем добавляет и лобовое сопротивление. Область повышенного давления воздушной массы перед машиной прижимает передок к дороге, в то время как разрежение и завихрения позади наоборот – способствуют приподнятию кузова. Подъемная сила, как и лобовое сопротивление, возрастает при увеличении скорости движения.

Но эта сила может оказывать и положительное действие. При внесении корректив в конструкцию авто возможно преобразование подъемной силы в прижимную, которая будет обеспечивать лучшее сцепление с дорогой, устойчивость авто, его управляемость на высоких скоростях.

При этом для получения прижимной силы не требуется каких-либо отдельных решений. Все разработки, направленные на снижение коэффициента Сх также сказываются и на прижиме. К примеру, оптимизация формы задней части приводит к уменьшению завихрений и разрежения, из-за чего подъемная сила тоже снижается, а прижимная — повышается. Установка заднего спойлера действует таким же образом.

Уменьшение завихрений при установке спойлера

Боковые же силы при установлении аэродинамики автомобиля, особо в расчет не берутся, в силу того, что они не постоянны, а также значительного влияния на показатели авто не оказывают.

Но это все теория аэродинамики автомобиля. На практике все можно пояснить одним предложением — чем хуже аэродинамика, тем выше расход топлива.

Что ещё влияет на аэродинамику?

Конечно, конструкторы стараются по максимуму снизить сопротивление авто при движении и повысить прижимную силу. Но особенности эксплуатации авто и свой взгляд автовладельцев на внешние особенности машины вносят свои коррективы, причем в некоторых случаях – значительны.

Аэродинамическое сопротивление разных автомобилей в зависимости от скорости

К примеру, установка багажника на крышу, даже с аэродинамической формой увеличивает поперечную проекцию авто и сильно влияет на обтекаемость, это сразу сказывается на потреблении топлива.

Также расход повышается от езды с открытыми окнами и люком, использование защитных и декоративных обвесов, перевозка негабаритных грузов, выступающих за авто, нарушение положения конструктивных элементов, расположенных под днищем, повышение клиренса.

Но автовладелец также может и внести коррективы, которые положительно повлияют на аэродинамику автомобиля. К ним относится использование аэродинамических обвесов, установка спойлера, уменьшение клиренса.{2}}{2}}S.} Коэффициент аэродинамического сопротивления сферы в зависимости от числа Рейнольдса. Приведены графики для гладкой (smooth) и шероховатой (rough) сфер. Развитая турбулентность потока у гладкой сферы развивается при бо́льших скоростях потока.

Cx{\displaystyle C_{x}} зависит только от формы автомобиля и числа Рейнольдса, при равенстве всех критериев подобия, в данном случае существенно число Рейнольдса, одинаков для всех геометрически подобных тел, независимо от их конкретных размеров. Cx{\displaystyle C_{x}} в широком диапазоне чисел Рейнольдса (Re), от ~1000 до ~10⁵ приблизительно постоянно. При малых Re Cx{\displaystyle C_{x}} увеличивается из-за перехода обтекающего потока в ламинарное течение, для автомобиля такое Re соответствует скорости нескольким десяткам сантиметрам в секунду. При Re>10⁵ наступает полное развитие турбулентности как на лобовой, так и на тыльной сторонах обтекаемого тела и Cx{\displaystyle C_{x}} снижается.

Чем меньше Cx{\displaystyle C_{x}}, тем меньше лобовое сопротивление движению автомобиля и меньше расход топлива при прочих равных условиях. Cx{\displaystyle C_{x}} современных легковых серийно выпускаемых автомобилей лежит в пределах от 0,2 до 0,35. У грузовых автомобилей и внедорожников, из-за плохо обтекаемого воздухом массивного кузова — до 0,5 и более.

Некоторые производители указывают в спецификациях эффективную площадь сопротивления автомобиля Seff{\displaystyle S_{eff}}:

Seff=Cx⋅S.{\displaystyle S_{eff}=C_{x}\cdot S.}

Эта величина равна площади тонкой плоской пластины, ориентированной перпендикулярно набегающему потоку и испытывающей равную силу сопротивления с автомобилем, движущемся с той же скоростью, так как Cx{\displaystyle C_{x}} тонкой пластины близок к 1. Эффективная площадь зависит не только от формы, но и от размеров автомобиля, точнее, от площади его миделева сечения. Эффективная площадь современных серийных составляет от 0,5 м² для легковых до 2 и более квадратных метров у внедорожников и грузовиков.

Коэффициент сопротивления определяется экспериментальным путём продувкой макетов автомобилей в аэродинамической трубе, либо расчётным путём с помощью компьютерного моделирования.{3}}{2}}S_{eff}.}

Пример

У автомобиля в летний день (плотность воздуха ~1,2 кг/м³), с эффективной площадью 1 м², движущегося со скоростью 10 м/с (36 км/час) двигатель затрачивает на преодоление сопротивления воздуха около 600 Вт, а при движении со скоростью 30 м/с (108 км/час) уже ~16 кВт (~22 л. с.).

Некоторые примеры коэффициентов аэродинамического сопротивления современных автомобилей:

Серийно выпускаемые автомобили[править | править код]

• Cx=0,29{\displaystyle C_{x}=0,29} — Peugeot 308, 2007

• Cx=0,28{\displaystyle C_{x}=0,28} — Porsche 997, 2004

• Cx=0,27{\displaystyle C_{x}=0,27} — Infiniti G35, 2002 (Cx=0,26{\displaystyle C_{x}=0,26} «aero package»)

• Cx=0,26{\displaystyle C_{x}=0,26} — Lexus LS 430, 2001 (0,25 air suspension)

• Cx=0,25{\displaystyle C_{x}=0,25} — Audi A2 1.2 TDI, 2001

Несерийные и уникальные автомобили[править | править код]

• Cx=0,2{\displaystyle C_{x}=0,2} — Loremo, 2007

• Cx=0,18{\displaystyle C_{x}=0,18} — Acabion, 2006

ru.wikipedia.org

Коэффициент аэродинамического сопротивления. — Лада 2113, 1.6 л., 2011 года на DRIVE2

Коэффициент аэродинамического сопротивления

Коэффициент аэродинамического сопротивления (Cw) — безразмерная величина, отражающая отношение силы сопротивления воздуха движению автомобиля к силе сопротивления движению цилиндра:
Cw = Fauto / Fcylinder,
при условии, что наибольшее поперечное сечение автомобиля равно поперечному сечению цилиндра[источник не указан 1186 дней].
Другими словами, сила сопротивления воздуха, действующая на корпус автомобиля, равна силе, действующей на цилиндр с понижающим коэффициентом Cw:
Fauto = Cx * Fcylinder,
где Cw — безразмерный коэффициент, обычно меньший единицы (от С — coefficient, w — продольная ось цилиндра и автомобиля).
Cw не имеет единицы измерения и действует для всех геометрически подобных тел, вне зависимости от их конкретных размеров.
Чем меньше Cw, тем лучше проработана аэродинамика автомобиля. Для современных автомобилей Cw < 0,3.
Коэффициент определяется экспериментальным путём — в аэродинамической трубе, либо компьютерным моделированием.

Нередко приходится читать и слышать про достигнутые практически на стандартных машинах подобных значений максимальной скорости. Спидометры, уклоны, ветерки можно пока изъять из рассмотрения. Прежде всего, необходимо ответить, что цифири максимальной скорости — те, что нам втюхивает завод, как правило, являются “парадными”. Так, для стандартного 8v зубильного ряда «максималка» в лучшем случае не 156 км/час, а 152 км/час, для 2112 с 1.5 л 16v не 185 км/час, а в лучшем случае 179 км/час.

На таких скоростях главные затраты двигателя приходятся на преодоление сил аэродинамического сопротивления. А последние, как известно, пропорциональны коэффициенту аэродинамического сопротивления, площади миделевого сечения, скоростному напору (половине произведения плотности воздуха на квадрат его скорости).

Аэродинамическое сопротивление, площадь миделя и плотность воздуха не трогаем — стандарт есть стандарт.3 = 150 кобыл! Вот тебе и стандарт… Справедливости ради надо отметить, что даже наличие под капотом 150 л/.с в зубиле не обеспечивают максимальной скорости в 190, надо иметь еще трансмиссию, которая обеспечивала бы при таких оборотах колес попадание в зону пика мощности как минимум, не хуже, чем в стандарте на 152 км/час, но это, как говорится, уже детали…

Средняя погрешность спидометра по правилам ЕЭК ООН 39 может быть только положительной и не превышать истинную скорость движения более чем на 10%+6 км/ч.

То есть если реальная скорость 160, то спидометр имеет право показать
160+16+6= 182 км/ч

Коэффициент лобового сопротивления.
1. Лада Приора Cx — 0,32
2. ВАЗ 2110 Cх — 0,347
3. ВАЗ 2112 Cx — 0,335
4. ВАЗ 2111 Cx — 0,381
5. ВАЗ 21106 Cx — 0,385
6. ВАЗ 21103М Cx — 0,333
7. Лада Калина »Норма» Сх — 0,378
8. Лада Калина «Люкс» Cx — 0,347
9. ВАЗ 2108 Cx — 0,463
10. ВАЗ 2109 Сх — 0,463
11. ВАЗ 2114 Cx — 0,445
12. ВАЗ 21099 Cx — 0,453
13. ВАЗ 2115 Cx — 0,429
14. ВАЗ 2107 Cx — 0,546
15. ВАЗ 2101 Cx — 0,52
16. ВАЗ 2121-213, 214 Cx — 0,536
17. ВАЗ 2123 Шнива Cx — 0,455
18. ГАЗ 21 Cx — 0,497
19. ГАЗ 3110 Cx — 0,461
20. nexia — 0,3

Что может стандартный ВАЗовский двигатель и чего он не может.

Скоростные характеристики.
ВАЗ 2108-09-99-2115: Cx — 0,468; S (площадь лобового сопротивления) — 1,8
1100 карб. (39,7 кВт/54,4 л.с.) — 139, 35 км/ч.
1300 карб. (47 кВт/64,4 л.с.) — 147,42 км/ч.
1500 карб. (51,5 кВт/71,6 л.с.) — 152 км/ч.
1500 инж. (60 кВт/82,2 л.с) — 159,92 км/ч.
ВАЗ 2110: Cx — 0,348; S (площадь лобового сопротивления) — 1,93

1500 инж. 8-кл. (56 кВт/76,7 л.с.) — 168,54 км/ч.
1500 инж. 16-кл. (69 кВт/94,5 л.с.) — 180,69 км/ч
Следует учесть, что данные цифры пригодны только для полностью исправного автомобиля со СТАНДАРТНЫМ двигателем и КПП, не приподнятого, с отличной подвеской и ходовой (исправными, желательно импортными, ступичными подшипниками), отрегулированным сход — развалом, одинаковом и правильном давлении в шинах, с минимальным потреблением электроэнергии (фары, печка, магнитола и т.д), без «обвесов», снижающих аэродинамику, абсолютно горизонтальной поверхности дороги и нулевой скорости ветра.

Для достижения «зубилом» скоростного барьера в 200 км/ч. необходима мощность двигателя 160 л.с, «десятке» потребуется поменьше — 130 л.с. Другие «контрольные точки» —

170 км/ч — 100 л.с (2108)/ 80 л.с (2110)
180 км/ч — 120 л.с (2108)/ 95 л.с (2110)
190 км/ч — 140 л.с (2108)/110 л.с (2110)

P.s. Будем надеяться на «честные» 180км/ч))))

www.drive2.ru

ПРАКТИЧЕСКАЯ АЭРОДИНАМИКА «За Рулем» №4, 1983 — DRIVE2

Снижение расхода топлива, пожалуй, наиболее актуальная проблема в современном автомобилестроении. Расход этот зависит прежде всего от объективного фактора — различных сил сопротивления движению, на преодоление которых затрачивается энергия сгорания топлива. Уменьшение их — один из путей его экономии. Наша статья посвящена резервам, заключенным в улучшении аэродинамических свойств автомобиля.
В общем сопротивлении движению автомобиля аэродинамические силы могут составлять существенную часть. Если при езде по городскому циклу (средняя скорость 40—50 км/ч) они достигают 8%, при движении в пригородной зоне (средняя скорость 80—90 км/ч) — 29%, то на автострадах — 53%. Отметим, что чем выше скорость, тем быстрее растут потери «на ветер»: уже при 60 км/ч они отнимают больше энергии, чем любая другая составляющая. Дело в том, что мощность, расходуемая на преодоление аэродинамического сопротивления, пропорциональна кубу скорости; значит, если скорость удваивается, то мощность должна увеличиться в восемь раз.
Чтобы уяснить, как возникает и воздействует на автомобиль сопротивление воздуха, рассмотрим, из чего оно складывается. Взаимодействие воздуха и автомобиля можно представить как сумму сопротивлений: профильного, индуктивного, внутреннего, а также сопротивлений трения и выступов. Наибольший «вклад» (около 58%) приходится на профильное. Оно обусловлено самой формой кузова. Воздух, обтекающий автомобиль, как бы сжимается впереди него, создавая значительное положительное давление. Поток, идущий по верхней части кузова, неоднократно отрывается от его поверхности, что создает в этих местах области пониженного давления. В задней же части поток окончательно отрывается от кузова. Там образуется мощный вихревой след и область больших отрицательных давлений. Положительное давление впереди автомобиля и отрицательное сзади препятствуют движению, создавая сопротивление давлений, или профильное сопротивление воздуха.
Индуктивное сопротивление (8% в общем балансе) вызывается разностью давлений на верхнюю и нижнюю части кузова. В результате их взаимодействия возникает сила, отжимающая автомобиль от земли, — подъемная. Хотя она и сокращает сопротивление качению, ее влияние на ходовые качества машины в целом отрицательно — это уменьшение силы сцепления колес с дорогой, которое влечет за собой ухудшение управляемости.
Сопротивление выступов (13% всех потерь). Очевидно, что свой вклад в полное аэродинамическое сопротивление вносит любая выступающая деталь автомобиля (зеркало, антенна, ручки дверей и т. д.). Так, багажник на крыше при скорости 60 км/ч увеличивает его на 10—12%, из-за чего на 2—3% растет расход топлива. Специалисты ряда фирм считают, что только изменение подобных деталей может улучшить топливную экономичность на 3—4%.
Сопротивление трения (11% всех потерь) обусловлено «прилипанием» к поверхности кузова слоев воздуха, вследствие чего поток вблизи нее теряет скорость. Потери энергии на поверхностное трение зависят главным образом от качества отделки кузова. Во всяком случае, эксперименты показали, что если у нового полированного автомобиля оно составляет около 8% общего сопротивления воздуха, то у плохо покрашенного, с грубой поверхностью возрастает в 2—2,5 раза. В частности, поверхностное трение заметно увеличивается в случае, когда крыша обтянута модным гранулированным виниловым кожзаменителем.
Внутреннее сопротивление (10% всех потерь) возникает при прохождении воздуха через системы охлаждения и вентиляции. Природа этих потерь такова, что возможность снизить их в настоящее время весьма проблематична.
Количественной характеристикой суммарного аэродинамического сопротивления служит так называемый коэффициент лобового сопротивления — Сх, который, как правило, определяют экспериментальным путем. Для этого автомобиль или его уменьшенный макет устанавливают в аэродинамическую трубу и моделируют его обтекание воздушным потоком. Меньшую точность дают некоторые методы дорожных испытаний.
Коэффициент лобового сопротивления у легковых автомобилей, выпущенных разными фирмами в 70-х и 80-х годах, колеблется (см. таблицу) от 0,30 до 0,60.

Вернемся к вопросу о затратах мощности и топлива на преодоление сопротивления воздуха. Приведенный на вкладке график показывает, как влияет на них изменение коэффициента лобового сопротивления при разных скоростях… Теперь, когда мы представляем, что значит Сх для экономии топлива, небезынтересными окажутся и такие данные: дополнительные фары перед облицовкой радиатора увеличивают его на 0,04, грязезащитные фартуки у всех колес — на 0,03, выдвинутая антенна — на 0,02, наружное зеркало заднего вида — на 0,01, неубранные стеклоочистители — на 0,007. Все это дополнительное оборудование плюс багажник на крыше могут поднять суммарную величину Сх, скажем, для ВАЗ—2105 с 0,43 до 0,58, и это означает расход лишних 1—1,5 л бензина на 100 километров. Цифра достаточно убедительная для того, чтобы учитывать аэродинамические характеристики автомобиля как в эксплуатации, так и, прежде всего, на стадии проектирования…

Коэффициент лобового сопротивления Сх:
«Ауди-100» (0,30), ВАЗ-2101 (0,46), ВАЗ-2103 (0,45), ВАЗ-2105 (0,43), ГАЗ-20 (0,46), ГАЗ-24 (0,45), ГАЗ-24 (0,41), ЗАЗ-968 (0,48), «Москвич-2140» (0,41), СИМКА-1307 (0,38), «Ситроен-ЖСА-Икс-3» (0,32), «Ситроеи-ЦИкс» (0,35), «Фольксваген-жук» (0,60), «Фольксваген-гольф» (0

www.drive2.ru

Аэродинамика Accord CL9 — Honda Accord, 2.4 л., 2006 года на DRIVE2

Приветствую всех!
Сегодня хочу написать про аэродинамику аккорд7.
Наш аккорд имеет с завода отличную аэродинамические показатели.
Мое мнение по сравнению с конкурентами у нас все намного лучше.

В слякоть боковые стекла остаются чистими, а по трассе на высокой скорости машина устойчива

Аэродинамика автомобиля

Зачем это нужно

Для чего нужна аэродинамика автомобилю, знают все. Чем обтекаемее его кузов, тем меньше сопротивление движению и расход топлива. Такой автомобиль не только сбережет ваши деньги, но и в окружающую среду выбросит меньше всякой дряни. Ответ простой, но далеко не полный. Специалисты по аэродинамике, доводя кузов новой модели, еще и:

рассчитывают распределение по осям подъемной силы, что очень важно с учетом немалых скоростей современных автомобилей,
обеспечивают доступ воздуха для охлаждения двигателя и тормозных механизмов,
продумывают места забора и выхода воздуха для системы вентиляции салона,
стремятся понизить уровень шумов в салоне,
оптимизируют форму деталей кузова для уменьшения загрязнения стекол, зеркал и светотехники.
Причем решение одной задачи зачастую противоречит выполнению другой. Например, снижение коэффициента лобового сопротивления улучшает обтекаемость, но одновременно ухудшает устойчивость автомобиля к порывам бокового ветра. Поэтому специалисты должны искать разумный компромисс.

Снижение лобового сопротивления

От чего зависит сила лобового сопротивления? Решающее влияние на нее оказывают два параметра – коэффициент аэродинамического сопротивления Сх и площадь поперечного сечения автомобиля (мидель). Уменьшить мидель можно, сделав кузов ниже и уже, но вряд ли на такой автомобиль найдется много покупателей. Поэтому основным направлением улучшения аэродинамики автомобиля является оптимизация обтекания кузова, другими словами – уменьшение Сх. Коэффициент аэродинамического сопротивления Сх – это безразмерная величина, которая определяется экспериментальным путем. Для современных автомобилей она лежит в пределах 0,26-0,38. В зарубежных источниках коэффициент аэродинамического сопротивления иногда обозначают Cd (drag coefficient — коэффициент сопротивления). Идеальной обтекаемостью обладает каплевидное тело, Сх которого равен 0,04. При движении оно плавно рассекает воздушные потоки, которые затем беспрепятственно, без разрывов, смыкаются в его «хвосте».

Иначе ведут себя воздушные массы при движении автомобиля. Здесь сопротивление воздуха складывается из трех составляющих:

внутреннего сопротивления при прохождении воздуха через подкапотное пространство и салон,
сопротивления трения воздушных потоков о внешние поверхности кузова и
сопротивления формы.
Третья составляющая оказывает наибольшее влияние на аэродинамику автомобиля. Двигаясь, автомобиль сжимает находящиеся перед ним воздушные массы, создавая область повышенного давления. Потоки воздуха обтекают кузов, а там, где он заканчивается, происходит отрыв воздушного потока, создаются завихрения и область пониженного давления. Таким образом, область высокого давления спереди мешает автомобилю двигаться вперед, а область пониженного давления сзади «засасывает» его назад. Сила завихрений и величина области пониженного давления определяется формой задней части кузова.

Коэффициент аэродинамического сопротивления тел различной геометрической формы Обтекание кузова автомобиля Зона разряжения в задней части автомобиля
Передняя часть и боковые поверхности автомобиля особых хлопот конструкторам в плане аэродинамики не доставляют. Здесь главное — избегать резких переходов и выступов, предотвращая тем самым отрыв воздушного потока от поверхности кузова.

А вот с задней частью кузова все гораздо сложнее. Как нетрудно догадаться, наименее аэродинамичными являются универсалы – их форма меньше всего напоминает идеальную «каплю». За их обширным «задком» образуется внушительная зона разряжения, которая не только снижает Сх, но и «засасывает» пыль и грязь, оседающую на заднем стекле. Немного уменьшить ее вредное воздействие можно с помощью установки дефлектора на верху пятой двери. Он направляет часть воздушного потока вниз, снижая разряжение и уменьшая загрязнение.

Не все просто и с хэтчбеками, хотя, на первый взгляд, их форма кажется наиболее обтекаемой. Впечатление обманчиво – яркий пример непредсказуемости аэродинамики. Сх хэтчбеков зависит от угла наклона задней части. При большом угле наклона (а таких моделей большинство) процесс обтекания практически не отличается от универсалов – воздушный поток отрывается от верхней кромки крыши и создает значительную зону разряжения.

С уменьшением угла наклона до 30-35 градусов точка отрыва потока перемещается на нижнюю кромку задней части. Казалось бы, зона разряжения и, соответственно, Сх должны уменьшиться. Но, как это на первый взгляд ни парадоксально, происходит все наоборот. Дело в том, что в этом случае воздушные потоки с боков кузова, попадая на наклонную поверхность, образуют кромочные вихри, которые, закручиваясь по спирали, создают за автомобилем еще большую зону разряжения. Борются с этим явлением с помощью спойлера, устанавливаемого на кромке крыши. При этом точка отрыва потока перемещается с нижней кромки задней части на верхнюю, что предотвращает образование кромочных вихрей и несколько улучшает общую аэродинамику.

А вот если уменьшить наклон «задка» до 20-23 градусов, воздушный поток с крыши почти идеально обтекает автомобиль, отрываясь от нижней кромки. При этом кромочные вихри уже не образуются, и зона разряжения получается минимальной. Но такие автомобили теряют в практичности и поэтому среди серийных моделей их совсем немного.

Аэродинамика хэтчбека Дефлектор Задний спойлер Аэродинамика днища автомобиля
Наилучшие показатели обтекаемости демонстрируют автомобили со ступенчатой формой задней части – седаны и купе. Объяснение простое – сорвавшийся с крыши поток воздуха тут же попадает на крышку багажника, где нормализуется и затем окончательно срывается с его кромки. Боковые потоки тоже попадают на багажник, который не дает возникать вредным вихрям за автомобилем. Поэтому чем выше и длиннее крышка багажника, тем лучше аэродинамические показатели. На больших седанах и купе иногда даже удается достичь безотрывного обтекания кузова. Небольшое сужение задней части также помогает снизить Сх. Кромку багажника делают острой или в виде небольшого выступа – это обеспечивает отрыв воздушного потока без завихрений. В результате область разряжения за автомобилем получается небольшой.

Днище автомобиля также оказывает влияние на его аэродинамику. Выступающие детали подвески и выхлопной системы увеличивают сопротивление. Для его уменьшения стараются максимально сгладить днище или прикрыть щитками все, что «торчит» ниже бампера. Иногда устанавливают небольшой передний спойлер. Спойлер снижает поток воздуха под автомобилем. Но тут важно знать меру. Большой спойлер существенно увеличит сопротивление, но зато автомобиль будет лучше «прижиматься» к дороге. Но об этом – в следующем разделе.

Прижимная сила

Подъемная сила
При движении автомобиля поток воздуха под его днищем идет по прямой, а верхняя часть потока огибает кузов, то есть, проходит больший путь. Поэтому скорость верхнего потока выше, чем нижнего. А согласно законам физики, чем выше скорость воздуха, тем ниже давление. Следовательно, под днищем создается область повышенного давления, а сверху – пониженного. Таким образом создается подъемная сила. И хотя ее величина невелика, неприятность состоит в том, что она неравномерно распределяется по осям. Если переднюю ось подгружает поток, давящий на капот и лобовое стекло, то заднюю дополнительно разгружает зона разряжения, образующаяся за автомобилем. Поэтому с ростом скорости снижается устойчивость и автомобиль становится склонен к заносу.

Выдвижной задний спойлер
Каких-либо специальных мер для борьбы с этим явлением конструкторам обычных серийных автомобилей выдумывать не приходится, так как то, что делается для улучшения обтекаемости, одновременно увеличивает прижимную силу. Например, оптимизация задней части уменьшает зону разряжения за автомобилем, а значит и снижает подъемную силу. Выравнивание днища не только уменьшает сопротивление движению воздуха, но и повышает скорость потока и, следовательно, снижает давление под автомобилем. А это, в свою очередь, приводит к уменьшению подъемной силы. Точно так же две задачи выполняет и задний спойлер. Он н

www.drive2.ru

Аэродинамика. Часть 2. Лобовое сопротивление. — DRIVE2

В первой части речь шла об основах аэродинамики и борьбе за ньютоны прижимной силы. Но каждый ньютон силы, прижимающий болид к земле, приходит не один. Он приносит с собой величайшее зло для аэродинамики – лобовое сопротивление.

Полный размер

Ненадолго представим себя специалистами, проводящими аэродинамический расчет. Правда, в настоящее время облик этого специалиста изменился. Если на заре автомобильной аэродинамики это был человек с карандашом в руках, обложенный со всех сторон результатами испытаний, то теперь это инженер, сидящий перед компьютерным монитором, на котором медленно меняются цветные картинки.

Полный размер

За каждой из этих картинок кроется сложнейший процесс вычисления. Он основан на том, что пространство разбивается на множество ячеек, в каждой из которых есть газ. Для каждой ячейки имеется сложная система дифференциальных уравнений, описывающих поведение газа. И каждое мгновение компьютер проводит вычисления для миллионов таких ячеек, определяя сколько газа с какими параметрами пришло и сколько его вышло. Специалисту по аэродинамике остается только наблюдать за происходящим и анализировать результаты. Мы же поступим по старинке и вооружимся нехитрыми исходными данными: знанием основ аэродинамики, горсткой технической информации и калькулятором. Зато объект исследования у нас будет непростой – болид Формулы 1.
Как мы уже знаем, сила лобового сопротивления вычисляется по формуле:

Коэффициент аэродинамического сопротивления для современных болидов Формулы 1 находится в интервале от 0,5 до 1(в зависимости от трассы). По сравнению с гражданскими автомобилями – это очень много. Даже для внедорожников этот показатель находится в районе 0,4. А у лучших с точки зрения аэродинамики представителей автомобильного мира коэффициент лобового сопротивления чуть меньше 0,3. Для формульных болидов это несбыточная мечта. Таким образом они расплачиваются за открытые колеса, радиаторы системы охлаждения, большие антикрылья и возможность прижиматься к дорожному полотну с силой, эквивалентной полутора тоннам.

Представим, что мы на легендарной Монце: позади второй поворот Lesmo, а впереди нас ждет Ascari (это названия поворотов, обрамляющих длинную прямую с небольшим изломом). Но до Ascari еще далеко и мы несемся со скоростью 300 км/ч (примерно 83 м/с) по прямой.

Полный размер

Я выделил красным участок о котором идет речь

Коэффициент лобового сопротивления нашего болида 0,5. Мы берем минимальное значение, поскольку храм скорости (а именно так в гоночном мире называют трассу в Монце) не прощает большого аэродинамического сопротивления и наказывает всех, кто пренебрег этим негласным правилом, драгоценными секундами, потерянными в безуспешной борьбе с воздухом на длинных прямых королевского парка. Площадь поперечного сечения нашего болида 1,5 м2 (приблизительные данные для BMW Sauber F1.07). Плотность воздуха 1,23 кг/м3. Проведем несложные вычисления:

Именно с такой силой воздух мешает нам двигаться дальше. За спиной 8 цилиндров объемом 2,4 литра, которые выдают 750 л.с. (551 кВт). А как известно, мощность – это про

www.drive2.ru

Аэродинамика автомобиля — DRIVE2

Статья целиком и полностью списана с «АВТОМОБИЛЬНОГО СПРАВОЧНИКА BOSCH», издание 2-е, издательство «За Рулем», 2004 год. Носит информационный теоретический характер.

Аэродинамика автомобиля связана со всеми процессами воздействия воздушных потоков на автомобиль и на пространство, окружающее его.
К тем аэродинамическим характеристикам, которые зависят от выбора конструкции автомобиля, можно отнести коэффициент аэродинамического сопротивления Cw, как показатель аэродинамического качества внешней формы автомобиля, и площадь поперечного сечения А автомобиля.
Установка дополнительных приспособлений для дальнейшего снижения коэффициента аэродинамического сопротивления Cw и подъемной силы могут привести только к очень небольшому улучшению аэродинамики автомобиля. Часто такие модификации приводят к нежелательным последствиям из-за уменьшения угла свеса или дорожного просвета. Другими словами, использование таких дополнительных приспособлений в большей степени улучшает внешний вид автомобиля, чем его рабочие характеристики.
На величину Cw могут влиять отдельные аэродинамические факторы и конструктивные параметры. Прохождение воздушного потока через автомобиль, а также наличие закрепленных на крыше устройств, всегда будут приводить к увеличению Cw. Примеры приведены в таблице 2.

Таблица 2

Рисунок 1

Рисунок 2

Рисунок 3

www.drive2.ru

10 автомобилей с идеальным аэродинамическим «телом» — АвтоМания

     Коэффициент лобового сопротивления транспортного средства (c  d )
     Описание Низкое Среднее Высокое
     ----------------------------------------
     Экспериментальный 0.17 0,21 0,23
     Спорт 0,27 0,31 0,38
     Производительность 0,32 0,34 0,38
     Мышцы 60-х 0,38 0,44 0,50
     Седан 0,34 0,39 0,50
     Мотоцикл 0,50 0,90 1,00
     Грузовик 0,60 0,90 1,00
     Трактор-прицеп 0,60 0,77 1,20