Лобовая площадь автомобиля: Аэродинамические коэффициенты и лобовая площадь автомобилей — Студопедия

Нас не догонят! — журнал За рулем

LADA

УАЗ

Kia

Hyundai

Renault

Toyota

Volkswagen

Skoda

Nissan

ГАЗ

BMW

Mercedes-Benz

Mitsubishi

Mazda

Ford

Все марки

Нас не догонят!

Внешность обманчива

Многие из нас не задумываясь считают обтекаемым тот автомобиль, который таковым выглядит. И ошибаются. У весьма динамичного внешне ВАЗ-2109 коэффициент аэродинамического сопротивления чуть меньше, чем у «Жигулей», и больше, чем у коротенькой угловатой «Оки». У древней «Победы» такой же, как у ВАЗ-2106. Даже у стремительного на вид «Святогора» с точки зрения аэродинамики весьма неудачный задок. Срыв потока происходит как раз по нижней кромке двери, наклоненной на 27°. В итоге заднее стекло чистое, но коэффициент сопротивления наихудший из возможных.

Первый отечественный автомобиль, к которому инженеры подошли со всей серьезностью еще на этапе разработки макета — ВАЗ 2110. В результате на высоких скоростях «десятка» разгоняется гораздо охотнее «девятки» с таким же двигателем, а экономия топлива очевидна даже на глаз.

Чтобы снизить сопротивление воздуха, надо свести к минимуму лобовую площадь или коэффициент обтекаемости. Лобовая площадь уже устоялась и меняется в зависимости от класса машины примерно от 1,5 до 2,5 м2. Уменьшить ее можно, разве что усадив пассажиров в затылок друг другу. Хорошо, если их будет два. А пятерых гуськом? Как ни крути, остается обтекаемость. Существует несколько разновидностей, разбитых по осям координат. Поскольку автомобиль обычно движется вперед, конструкторов интересует прежде всего та, что идет вдоль оси машины, по координате «х». Потому коэффициент обтекаемости так и называется — Сх.

Подноготная Сх 

Чтобы уяснить, что это такое, разберемся, из чего складывается воздействие воздуха на автомобиль. До 13% всех потерь вносит сопротивление выступов. Это любая выступающая часть машины (зеркало, антенна, брызговики, дверные ручки и т.д.). Именно поэтому на современных машинах нет ни форточек, ни водосточных желобков. Внутреннее сопротивление съедает до 10% всех потерь.

Создается при прохождении воздуха через систему охлаждения и вентиляцию. Снизить его без ущерба для двигателя и комфорта невозможно.

«Прилипанию» струй воздуха к поверхности кузова (сопротивление трения) принято отводить до 11% потерь. Действует только в очень тонкой, прилежащей к стенкам зоне, называемой пограничным слоем, и потому зависит от качества покраски автомобиля. Сопротивление трения грязной машины может быть в 2–4 раза больше, чем свежевымытой.

Разность давлений на верхнюю и нижнюю части кузова называют индуктивным сопротивлением. Это сила, которая стремится оторвать машину от дороги. Ее доля — около 8%.

Самый большой вклад (до 58% всех потерь) приходится на профильное сопротивление, задаваемое самой формой кузова. Поскольку автомобиль движется, воздух перед ним уплотнен. Поток, идущий по верхней части кузова, многократно отрывается от него, создавая области пониженного давления. В задней части поток окончательно отрывается. Там образуется мощный вихревой след и область больших отрицательных давлений.

Именно совершенствованием формы кузова и достигают наибольшего снижения Сх.

Неподдающаяся

К сожалению, обтекаемость формы кузова расчету не поддается. Все знания о воздушном сопротивлении получены экспериментально, обдувом в аэродинамических трубах.

Передняя часть автомобиля должна быть низкая и широкая, без острых углов, чтобы не было отрыва потоков воздуха. Оптимальный наклон ветрового стекла 48–55°. Больший угол улучшает аэродинамику незначительно.

Наибольшее влияние на коэффициент обтекаемости оказывает задняя часть автомобиля по той простой причине, что там поток обрывается и — главное — образуются завихрения. Эти самые завихрения и приносят основные потери, причем наибольшее влияние на Сх оказывает угол наклона задней части. На графике показано влияние этого угла на коэффициент сопротивления воздуха и положение линии отрыва. На автомобилях с круто срезанной задней частью, с углом от 40 до 90 градусов, линия отрыва идет по задней кромке крыши, и вихри не возникают.

Если наклон уменьшать, то можно получить граничное значение угла, при котором линия отрыва переходит с кромки крыши на нижнюю кромку наклонной поверхности задка. Образуются два вращающихся вовнутрь продольных вихря, которые порождают сильное разрежение.

Дальнейшее уменьшение наклона задка вновь снижает аэродинамическое сопротивление, поскольку продольные вихри ослабляются. При угле в 23° получается значение Cв=0,40, такое же, как у автомобиля с круто срезанной задней частью. Наилучший угол с точки зрения аэродинамики близок к 10°, однако по соображениям компоновки и безопасности так сильно наклонить стекло невозможно.

Дурилки

Противотуманки, фартуки, длинная антенна, намордники с кокетливыми ушками и багажник на крыше могут поднять Сх обычной «шестерки» с 0,46 до 0,58, а то и больше.

Несведущий в аэродинамике может поверить, что пластиковые дефлекторы на передней кромке капота сдувают комаров с ветрового стекла. На самом деле эта «мухобойка» своими острыми краями лишь завихряет воздух, и больше ничего. Другая модная безделушка — дефлектор на вентиляционные отверстия — будет работать лучше, если… его перевернуть задом наперед. Антикрыло почему-то чаще всего устанавливают в зоне аэродинамической тени. Возможно, так красивее, но толку никакого. За редким исключением, любой обвес несет лишь одну функцию: кроме расходов за покупку и установку, он заставит раскошелиться за лишние литры бензина.

Предлагаем сравнить разные Сх:

0,46 «Победа»

0,5 ВАЗ-2105 

0,46 ВАЗ-2109 

0,44 ВАЗ-21099 

0,40 «Ока»

0,39 «Святогор»

0,34 ВАЗ-2110 

0,37 ВАЗ-2111 

0,32 ВАЗ-2112 

Наше новое видео

Тест 9-местной Нивы! И необычной Гранты

3 искренних заблуждения при перевозке детей

50 л/100 км, автомат, пневмоподвеска — тест самого народного автомобиля СССР

Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!

За рулем на Яндекс.Дзен

Новости smi2.ru

Формула аэродинамики – Автоцентр.

ua

Марка

Модель

Оставьте ваши контактные данные:

По телефону

На почту

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 30
• 31
• 01
• 02
• 03
• 04

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Уточните удобное время для звонка:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 30
• 31
• 01
• 02
• 03
• 04

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Прямо сейчас

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

• Сначала выберите дилера

Модель

• Сначала выберите марку

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

Sample Text

Оставьте ваши контактные данные:

Выберите машину:

Марка

• Сначала выберите дилера

Модель

• Сначала выберите марку

Уточните удобное время для тест-драйва:

День/дата

• День/дата
• Сегодня
• Завтра
• 30 октября
• 31 октября
• 01 ноября
• 02 ноября
• 03 ноября
• 04 ноября
• 05 ноября
• 06 ноября
• 07 ноября
• 08 ноября
• 09 ноября
• 10 ноября
• 11 ноября

Часы

• 8
• 9
• 10
• 11
• 12
• 13
• 14
• 15
• 16
• 17
• 18
• 19
• 20

Минуты

• 00
• 10
• 20
• 30
• 40
• 50

Отправляя заявку я предоставляю свое согласие на сбор и обработку предоставленных мною личных персональных данных в соответствии с Законом Украины «О защите персональных данных»

X

Оберіть мовну версію сайту. За замовчуванням autocentre.ua відображається українською мовою.

Слава Україні! Героям слава!
Ви будете перенаправлені на українську версію сайту через 10 секунд

Площадь лобовой части гоночного автомобиля – простой расчет

Расчет площади лобовой части гоночной машины

Вам нужна площадь передней части гоночного автомобиля для расчетов, но вы ее не знаете! И никакое количество погуглить тоже не дало вам его найти. Что ты умеешь делать?

В этой статье представлен простой 8-шаговый метод , который вы можете использовать для аппроксимации лобовой площади гоночного автомобиля.

---

Хотите раздаточный материал?

Если вы добавите свой адрес электронной почты ниже, я отправлю вам 11-страничный набор слайдов , чтобы пройти его в своем собственном темпе. Также в комплект входит удобный шаблон с прозрачной сеткой , который очень быстро поможет вам приступить к работе с собственным гоночным автомобилем.

---

Что вам потребуется

• Ширина вашего гоночного автомобиля
• Высота вашего гоночного автомобиля
• Изображение передней части вашего автомобиля (или камера, чтобы сделать снимок)
• Программное обеспечение для презентаций (например, PowerPoint)
• Шаблон прозрачной сетки (подписчики берут ваш в колоде раздаточных материалов)

---

Шаг 1: Измерьте свой гоночный автомобиль

Вам нужны максимальная ширина и максимальная высота вашего гоночного автомобиля.

В моем примере ширина гоночного автомобиля составляет 1,61 м, а высота — 1,07 м.

---

Шаг 2: Выберите изображение

Чтобы это работало, вам нужно хорошее изображение вашего гоночного автомобиля спереди. Это может быть удивительно трудно найти. Если у вас его нет под рукой, то лучше, если вы пойдете и возьмете его.

Фронтальное изображение гоночного автомобиля. Изображение предоставлено: Javelin Trackdays

Изображение выше — это то, что я решил использовать для этой статьи. Пока это не совсем идеально, потому что машина в крене, но достаточно хорошо.

Причина, по которой я выбрал этот снимок, заключается в том, что:

• изображение достаточно высокого разрешения
• это почти идеальный лобовой снимок
• оно было снято с достаточно большого расстояния*

*Расстояние означает что любое искажение, вызванное объективом камеры, сведено к минимуму. Изображение довольно «плоское», что означает, что его лучше измерить.

---

Шаг 3: Наложение и выравнивание прозрачной сетки

Учитывая, что моя гоночная машина находится в движении, мне нужно было выровнять сетку по машине на изображении. Вы можете увидеть это выше.

Интересно, что я изо всех сил пытался найти прозрачную сетку хорошего качества для наложения. Я сделал тот, который вы видите, который вы можете получить бесплатно в раздаточном материале.

Наложение я делаю в PowerPoint, но вы можете использовать любое подобное программное обеспечение.

---

Шаг 4. Обрисуйте контур гоночного автомобиля

Одна из причин, по которой я решил использовать PowerPoint, заключается в том, что в текущих версиях есть функция «Рисование».

Надеюсь, вы заметили, что мне удалось обвести гоночную машину красным цветом на изображении выше.

Возможно, вы захотите сделать это более точно, то есть ближе к машине, но я сделал это немного грубее, чтобы вы могли видеть это более четко для этой статьи.

---

Шаг 5: Расчет общей площади

На изображении выше вы можете видеть, что я удалил изображение гоночного автомобиля. Это помогает свести к минимуму отвлекающие факторы и, надеюсь, делает концепцию того, что я пытаюсь объяснить, более ясной. Вы можете быть в порядке, оставив свою гоночную машину на заднем плане, но мне это легче увидеть.

Цель упражнения состоит в том, чтобы рассчитать площадь того, что сейчас является силуэтом гоночных автомобилей . 2

---

Шаг 6: Расчет общего количества квадратов

Здесь помогает дизайн прозрачного наложения сетки. В моем случае вы можете легко увидеть группы из 5 квадратов — как красивую миллиметровку.

В каждой мини-группе вы видите:

5 x 5 = 25 квадратов.

6 снизу и 4 сбоку.

Итого получается:

6 х 4 х 25 = 600 квадратов .

---

Шаг 7: Расчет площади, покрывающей гоночный автомобиль

Вы можете попробовать подсчитать все квадраты, покрытые гоночной машиной. В качестве альтернативы можно меньше считать 😎, если вместо этого вы посчитаете квадраты, НЕ покрытые силуэтом. Затем вычтите это число из общего количества квадратов, только что полученного на шаге 6.

На изображении выше вы можете увидеть, как я это сделал, подсчитав желтые квадраты. Было пару симпатичных коробочек по 25 квадратов. Затем ящик с 20. После этого нужно было считать каждый отдельный целый квадрат. Для квадратов, которые не были целыми, я просто приблизил. Опять же, я использовал здесь немного художественной лицензии, но вы можете быть более точным, если хотите. 92

---

Лично я обнаружил, что наиболее трудоемкой частью этого процесса был поиск достойного изображения гоночного автомобиля. Это потому, что большинство изображений расположены под углом, чтобы они выглядели лучше!

Если у вас есть это, надеюсь, вы сможете легко следовать этим шагам, чтобы быстро вычислить лобовую площадь гоночного автомобиля.

Надеюсь, это поможет вам, и не забудьте взять бесплатный раздаточный материал, если вы хотите, чтобы прозрачная сетка помогала вам двигаться вперед.

---

Дальнейшее чтение:

Примените этот расчет при оптимизации передаточного числа –> https://www.yourdatadriven.com/how-to-use-the-gearing-optimisation-spreadsheet/

Оптимизируйте температуру шин (включая БЕСПЛАТНУЮ таблицу) –> https ://www.yourdatadriven.com/guide-to-interpreting-tyre-temperatures-in-motorsports/

Начинаете с регистрации данных? Узнайте об этом ключевом канале данных –> https://www. yourdatadriven.com/introduction-to-motorsport-data-analysis-delta-t/

---

Справочник EV — аэродинамика

Передняя часть автомобиля

Передняя часть автомобиля используется для определения полного аэродинамического сопротивления автомобиля. Фронтальная площадь — это истинная площадь силуэта или проекции автомобиля. Это можно приблизительно определить, измерив ширину и высоту транспортного средства и умножив их на общую площадь. Ниже приведен список нескольких транспортных средств и их лобовых областей для сравнения:0009

            GM 1-Ton full size van                                   3.35 m ²

            Ford Minivan                                                  3.25 m ²

            Chrysler Minivan                                            2.97 m ²

            Typical U.S. Sedan                                         2.30 m ²

            5 passenger Volvo ECC                                  2. 01 m ²

          1991 Honda Civic DX                                    1.80 m ²

            GM Experimental Ultralite                              1.71 m ²

            Renault VESTA II                                           1.64 m ²

2

Vehicle Drag Coefficient

The drag coefficient is a dimensionless число, связанное с лобовым сопротивлением транспортного средства в зависимости от его формы и деталей. Например, форма и расположение наружного зеркала заднего вида, а также угол наклона заднего стекла и платформы — все это влияет на коэффициент аэродинамического сопротивления. Одной из самых больших и наиболее забытых областей, влияющих на коэффициент, является днище автомобиля. Более новые автомобили имеют тенденцию к более низким коэффициентам аэродинамического сопротивления, как показано в списке ниже:

Коэффициенты сопротивления CD для ряда транспортных средств

Среднее значение 1975 г. США по недвижимости 0,60

Среднее значение 1979 года США 0,48

ГМ 1-тонное полноразмерное фургон 0,47

Средний 1987 год США 0,37

Среднее 1992 год США 0,33

1987 г.

Chrysler T-115 1990 Минивэн                       0,32

1986 Subaru XT Coupe 0,31

Best 1993 США седан США 0,29

General Motors Electric Impact 0,19

Gm Sunraycer Solar Car 0.13

Аэродинамический сопротивление

Аэродинамический перета скорость.

                          FA = ½pACdv ²

Где: FA = Перетаскивание воздуха в Ньютонах, (сила)

P = плотность воздуха = 1,23 кг/м ³

A = лобная площадь в квадратных метрах

CD = коэффициент перетаскивания

V = скорость в метрах/сек

Например, сила сопротивления удара GM будет определяться для скорости около 60 миль/ч или 100 км/ч;

A = 1,58 м ²                 Cd = 0,19v = 28 м/с                  p = 1,23 кг/м ³

            FA = ½(1,23 кг/м ³ )(1,58(2 м 9 м ^{2)½ 9018.}