Под коэффициентом аэродинамического сопротивления понимают безразмерную величину, отражающую отношение сопротивления воздуха при движении транспортного средства к силе сопротивления движения цилиндра. Данный параметр обозначается, как «cW». Каждый современный автопроизводитель постоянно ищет способы, как улучшить аэродинамические свойства своих машин. Дело в том, что от обтекаемости автомобиля напрямую зависят такие показатели, как расход топлива (или электроэнергии в случае с «зелеными» авто), устойчивость на дороге и скорость. Все это в конечном итоге влияет на безопасность автовладельца.

Что такое аэродинамический коэффициент?

Цифры, которые демонстрируют современные транспортные средства, еще несколько лет назад казались недостижимым результатом. Автопроизводители ежегодно совершают в этой области маленькую революцию. Если говорит про коэффициент аэродинамического сопротивления простым языком, то это показатель, который демонстрирует, насколько легко машина «прорезает» воздух по сравнению с условным цилиндром, площадь поперечного сечения которого равна максимальной площади сечения транспортного средства. Коротко это еще называют мидель. В базовых расчётах у условного цилиндра показатель cW равен единице. Но в реальности это значение зависит от длины цилиндра.

    Аэросопротивление напрямую зависит от формы тела. Если, к примеру, вместо цилиндра взять плоский щит аналогичного диаметра, то его сопротивление будет на 17-20 процентов больше, чем у цилиндра. Такого эффекта ему удается добиться за счет завихрений, которые создаются позади. Их еще называют зоной разряженного воздуха и она, как бы самостоятельно, тянет щит назад. Точно также происходит и с машинами. Для измерения аэродинамического коэффициента необходимо разделить силу лобового сопротивления транспортного средства на произведение скоростного напора и площадь миделевого сечения авто.

    Идеальные результат аэродинамического коэффициента демонстрирует капля. У нее cW равен всего 0,04. Это значит, что капля обтекаема более, чем на 96%, если сравнивать с цилиндром с аналогичными диаметрами. Ее главный секрет в форме. Дело в том, что спереди капля представляет собой округлый «обтекатель», а в задней части у нее расположен длинный сужающийся хвостик. Из-за этого создается минимальное количество завихрений. Первые автокомпании, которые работали над созданием динамичных машин, брали за основу именно каплеобразную форму. Стоит только вспомнить отечественную Победу с ее вытянутым «хвостом».

    Что влияет на показатель?

    У современных легковушек показатель коэффициента в среднем составляет 0,3. Сила, с которой воздух сопротивляется движению машины, в первую очередь зависит от скорости. С возрастанием последней сопротивление возрастает квадратично. От этого зависит расход горючего на каждые 100 км пути. Стоит отметить, что скорость ограничена не только силовым возможностями мотора, но и аэродинамическими особенностями транспортного средства.

    При создании новых моделей разработчики также обращают внимание на подъемную силу, так как по своей форме любая машина похожа на крыло самолета. Это обозначает, что воздушные массы, проходящие над авто, преодолевают более длинную дистанцию нежели те, что под ним. Из-за этого под днищем ТС образуется зона повышенного давления, а над ним – разряженного воздуха. Для улучшения коэффициента автомобильные разработчики используют всевозможные элементы. В их числе:

    • накладки на крыше;
    • антикрылья;
    • сплиттеры;
    • спойлеры;
    • диффузоры.

    Наибольшим коэффициентом аэродинамического сопротивления обладают гоночные болиды, так как те обладают практически идеальной формой и могут развивать высокую скорость, которая прижимает их к земле. Далее идут спортивные автомобили, например, Ford Mustang. Затем легковые машины и внедорожники. Впрочем, если брать в пример гражданские авто, то в их случае говорить об аэродинамических показателях не приходится. Конечно, производители применяют различные ухищрения, снижая при этом подъемную силу. Но этого все равно недостаточно для стабильного движения на высоких скоростях.

    Как измерить коэффициент на практике?

    Для того, чтобы «вживую» вычислить аэродинамические показатели транспортного средства, автопроизводители используют метод «продувки». Для этого машина или ее макет помещаются в аэродинамическую трубу. В ней на кузов на разных скоростях действует воздушный поток, благодаря чему измеряются реальные силы. Сама аэродинамическая труба достаточно массивная в плане габаритов. К примеру, на заводе АвтоВАЗа ее длина составляет 67,5 метров, а ширина – 150 метров. Воздушный поток создается с помощью вентилятора, диаметром 7,4 м, и он проходит путь в 150 м. Предельная скорость потока достигает 216 км/ч.

    Худшие и лучшие модели

    Не всегда автопроизводители готовы раскрывать реальные аэродинамические показатели своих моделей. Кроме того, некоторые разработчики никогда не проводили подобные измерения для ряда машин. Поэтому автомобилей с плохой аэродинамикой на рынке достаточно. Самыми яркими представителями машин с известными показателями являются:

    Определить лучших из лучших по данному показателю модель достаточно сложно, так как производители идут буквально «колесо в колесо». Места в десятке лидеров делят сразу 20 автомобилей различных иностранных марок. На третьем месте расположился американский электрокар Tesla Model 3. Его коэффициент аэродинамического сопротивления равен 0,21. Второй стала модель General Motors EV1 с результатом cW 0,195. Лидирует в этом списке футуристичный автомобиль Volkswagen XL1. Его показатель составляет всего 0,189. При такой впечатляющей динамике машина тратит всего 1 литр топлива на 100 км пути.

    Автор: Павел Афанасьев

    Комментировать

    Нет больше статей