Коэффициент лобового сопротивления автомобилей гранта

Нас не догонят!

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.

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.

Читайте также:  Коммутатор зажигания автомобиля уаз

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.

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.

Источник

Alexandr667 › Блог › Об обтекаемости советских авто

Когда после десятки (21103 1.5 16 кл) пересел на 2114 со 124 мотором (1.6 16кл), то обратил внимание на то что расход в районе 8 литров и динамика и максималка хуже. Десятка 2001 года ложила стрелу легко и по gps скорость была около 185, точно не помню. Расход был по бортовику 6.3 литра и выше не поднимался.По факту было около 6.5 литра на сотку. На четырке и вес вроде меньше и мотор бОльшего объёма и мощнее по идее, а едет не так и кушает заметно больше. Погнал машину на диагностику, думал может прошить, хотя уже была прошита. Объяснил ситуацию электрику-диагносту. Тот сказал, что для 14-ки это нормальный расход и с десяткой ее не стоит сравнивать, т.к. кузова разные… Вот статейка, которая все это объясняет довольно популярно))))

Читайте также:  Сколько раз можно участвовать в утилизации автомобилей

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 26 октября 2014 в 00:25

Комментарии 12

Я хотел донести что твои расчеты неверные и не совпадают с практикой, привел пример, про 2110 и 2105, посчитай почему у них при одинаковой тяговооруженнонности так сильно различаются максимальные скорости и тогда я тебе поверю, Окей? Бери в расчет 21053 с инжекторным мотором 1.5 и 21102 с инжекторным мотором 1.5, максималку в них 150 и 170 соответственно, жду от тебя что нибудь вразумительное

Ребята, про аэродинамику очень много вранья написано!
Якобы Жигули — поганый кирпич, а вот всякие модные дорогие иномарки — супер обтекаемые!
Вот и Приоре нарисовали коэффициент лобового сопротивления — 0,32, а нашим жигулям малюют чуть не 0,56!
.
А теперь момент истины!
.
Итак, Жигули с мотором аж 80 лс может разогнаться всего до 155км/ч.
(я знаю, что вы знаете, что даже копейка с 64лс разгоняется до 160! Но мы берём худший случай для Жигулей!).
.
А Приора с 98лс разгоняется по рассказам пацанофф — до 200км/ч! В лучшем случае для Приоры!
.
Намеренно берём похуже для наших Жигулей, и получше для йихних Приор smile3.gif
.
Площадь поперечного сечения у обоих машин практически одинаковая в силу одинаковых габаритных размеров.
Это сильно упрощает наш анализ!
.
Итак, если бы поставить мотор Приоры 98лс на Жигули, мы получили бы максимальную скорость во сколько раз больше?
Корень кубический из отношения 98лс/80лс. Это 1,07 раза!
То есть 155км/ч х 1,07 = 166км/ч
.
Приора же едет в 200/166=1,205 раза быстрее, значит её лобовое сопротивление в 1,205 раза меньше.
.
Если взять самое лучшее значение коэффициента лобового сопротивления Жигулей Сх=0,46, то у Приоры будет
Сх=0,46/1,205=0,38!

Вы поняли?
Я заведомо взял все числа так, чтобы было похуже для Жигулей и получше для Приоры! И смог натянуть всего лишь 0,38!
Нет никаких 0,32 для Приоры даже близко!
Все табличные сведения во всех интернетах — сплошное враньё!
————————
Теперь посчитаем реальные значения Сх
Для Жигулей:
Мы знаем, что Жигули 2103 разгоняется до 165 (46м/с), есть даже кадры до 170 разгоняли.
Мощность мотора 2103 — 75лс = 55кВт
Эта мощность затрачивается на ветер, и на качение колёс.
Как узнать мощность на качение со скоростью 165км/ч?
Я не измерял, но мне кажется, когда я толкаю свой Жигулёнок, я упираюсь с силой 20кг (200ньютон)
На скорости 46м/с мощность будет 46м/с умножить на 200ньютон = 9200вт.
Вычитаем 9 000вт из 55 000вт и остаётся 46 000вт на преодоление ветра!
Площадь миделя — мне запомнилось число 1,885кв.м. Не помню откуда запомнилось. Для Волги ГАЗ24 приводят 2,277кв.м., а она в 1,15 раза шире.

Читайте также:  Компас в автомобиль своими руками

Допустим мощность качения не 9квт, а допустим 4кВт! Ну пусть наши жигули лёгенько катятся!
Допустим, что и площадь миделя не такая (а какая тогда? Если я возьму бОльше — то Сх станет ещё меньше! А мне кажется, что 1,885 — это сильно заниженное число, но мне оно запомнилось как достоверное число из достоверного источника. Но если я площадь Волги 2,277кв.м поделю на 1,15 то получу 1,98кв.м. А если ширну Жигулей (1,60м) умножу на высоту (1,45м) то получу 2,32кв.м, что неправильно, потому что профиль машины заужен, скошен… В общем, площадь у нас точно не меньше 1,885!

Ну и если я уменьшу мощность качения до 4кВт, то мощность на сопротивление ветра увеличится до 51 000вт! И тогда Сх увеличивается ну аж до 0,44.

Как ещё можно увеличить лобовое сопротивление Жигулей — я не знаю!

Таким же методом вычисляем Сх для Приоры и получаем 0,38 при скорости 190, мощности 98лс, мощности качения 5кВт (скорость больше — больше и мощность)

Вы понимаете, какой вопиющий уровень лжи и клеветы в частности на Жигули во всех интернетах всего мира?! Потому что по факту это был реально очень хороший автомобиль во всех смыслах! по совокупности всех потребительских свойств.

А теперь ещё раз посмотрите в таблицу — Волга и Жигули. Для Волги приводят 0,46, а для Жигулей — 0,52-0,54.
А теперь смотрите: Мощность Волги — 95лс, а максимальная скорость — ну, фактически такая же как у Жигули. Площадь Волги в 1,15 раза больше, и мощность тоже в 95/80= примерно 1,15 раза! А коль скорость у них одинаковая, значит и коэффициент лобового сопротивления у них одинаковый! (у них и форма кузова одинаково выглядит!) Но в таблицах вам намалевали разные цифры! То есть очевидна клевета на Жигули! (Число для Волги нарисовали как раз правдоподобное — у Волги и других недостатков очень много.)

Источник

Поделиться с друзьями
Практические советы по железу и огороду
Adblock
detector