آیرودینامیک خودرو چه اثری در بال عقب خودرو دارد

آیرودینامیک خودرو در سال های اخیر پیشرفت زیادی نموده است و کارایی خودرو را هم زیاد می نماید بدنه خودرو برای حرکت خودرو بسیار مهم می باشد برخی از خودروها هنوز آیرودینامیک قبلی را در بدنه خود دارند و این باعث می شود سرعتشان زیاد نباشد در ادامه تصاویر و جزئیات بیشتر آیرودینامیک خودرو چه اثری در بال عقب خودرو دارد را در سایت مجله دانستن خواهید دید با ما همراه باشید.

به گزارش سایت دانستن: جریان هوا مدام در کارایی ماشین تاثیرگذار بوده ولی این نقش , هرگز به مقدار روز جاری محسوس نبوده است . هنر آیرودینامیک در سالهای اخیر ترقی چشمگیری داشته . یک‌سری ده سال پیشین , خودروسازان فقط یک بال و پر پشت ماشین نصب و آنگاه , تاثیر آن را بررسی می کردند البته روز جاری , این روند به مراتب پیچیده خیس است ; مهندسی آیرودینامیک , روز جاری ساعت ها بی شماری از آزمایش های تونل باد و مشابه سازی های توسعه یافته کامپیوتری را دربرگیرنده میگردد . البته چنانچه دانش آیرودینامیک روز جاری تا این حد توسعه یافته شده , چرا هنوز نیز خودروهایی همچون هوندا سیویک تایپ R اینچنین جزئیات آیرودینامیک بدنه چشمگیری دارا هستند زمانی خودروهای دیگر همچون 488 GTB فراری ظاهرا چیز طولانی تر ای روی بدنه ندارند؟ با طرح این پرسش , میخواهیم نگاهی موشکافانه خیس به دانش آیرودینامیک اتومبیل و چک آن در روند تکامل بال و پر عقب داشته باشیم .

نیرویی برای چسباندن اتومبیل به مسیر

برای شعور خوبتر دانش آیرودینامیک , کافی است نگاهی به افق بیندازید . به عبارتی قاعده ای که هواپیماها را در هوا نگه میدارد , در چسباندن خودروها به مرحله مسیر به فعالیت می‌روند . نیمرخ قوس دار پر و بال یک هواپیما , مسیر جریان هوا را برش داده جزء آن را از رو و منتخب دیگر را از زیر خویش سوق دهی می نماید . از آنجایی که تراز فوقانی بال و پر هواپیما قوس بیشتری به جریان هوا میدهد , جریان هوای این بخش بدون چاره است مسافت بیشتری را برای گذر از مرحله بال و پر طی نماید و در سود سرعت بیشتری بگیرد . طبق ضابطه برنولی ( نسبت دادن به کتاب سال 1738 فیزیکدان و ریاضیدان سوئیسی , دانیل برونی , به اسم Hydrodynamica ) هوایی که با سرعت بالاتری در جریان است , فشار کمتری به نسبت هوایی که با سرعت کمتر در جریان است , داراست . در فیض این تفاوت فشار , پر و بال ها در سوی بالا ساماندهی میگردند و در اثر ساخت نیروی صعودی , شرایط هواپیما در طول مراقبت میگردد .

این بال و پر را که راز و ته نمائید , همین قاعده , ماشین را سفت خیس به مرحله مسیر چسبانده , چسبندگی بیشتری به آن می‌دهد . نمونه بارز آن نیز نیروی رو به زیر یا این که به عبارتی داونفورسی است که بوسیله یک پر و بال عقب اثبات معمولی تولید می گردد . با استفاده از به عبارتی ابزار مشابه سازی که خودروسازان بزرگ برای پباده سازی خودروهای خویش به عمل میبرند , میتوانیم چگونگی تولید نیروی رو به ذیل به وسیله یک پر و بال را به تصویر بکشیم .

جریان هوایی که سرعت بالا خیس تکان می نماید , حوزه‌ ای با فشار هوای ذیل ساخت می نماید تا نیروی رو به زیر روی بال و پر تولید شود . ولی پیش از نصب هرگونه پر و بال روی ماشین می بایست نواحی قرمز در کناره های انتهایی بال و پر نیز مورد علاقه قرار گیرند . متاسفانه کلیه این نیروی رو به ذیل با یک نیروی پسا هم همراه است که خودروسازان آن را با واحدی به اسم Drag Coefficient ( ضریب درگ ) یا این که به اختصار Cd مشخص و معلوم می نمایند .

هر چه این ضریب زیر خیس باشد , اتومبیل بی آلایش خیس و با زحمت کمتری جریان هوای مقابل را می‌شکافد . این ضریب زیاد اساسی است به این دلیل که بین آن و سرعت ارتباط موجود هست ; هر چقدر سرعت بالا خیس برانید , جریان هوای مقابل با فشار بیشتری مانند یک دیوار و در روی ماشین قرار می‌گیرد . این یکی دلایلی است که سبب ساز می گردد بوگاتی شیرون با وجود 300 اسب بخار اقتدار بیشتر به نسبت ویرون گرند اسپرت ویتس , صرفا 10 کیلومتر بیشینه سرعت بالاتر از آن داشته باشد .

 

پر و بال دادن به ماشین
خودروسازان سطح ها در اختیار گرفتن ایرودینامیک بی شماری برای ساخت نیروی رو به ذیل به فعالیت می‌برند و توضیح در خصوص کلیه آن ها نیازمند نگارش کتابی درخصوص آیرودینامیک است . پس فعلا به مهم‌ترین آنان یعنی بال و پر های اثبات می‌پردازیم . اولی کاربرد بال و پر اثبات در اتومبیل به ده سال 1930 میلادی و RAK2 فریتز فان اوپل گشوده می گردد . این اتومبیل رکوردشکن چهت نیل به مرز سرعت 237 . 9 کیلومتر در ساعت از 24 موشک استفاده گرفت و با علم کسب شده از صنعت هوافضا , اوپل دو پر و بال قوس گرفته درسمت بالا در پباده سازی RAK2 استفاده کرد تا از بلند شدن آن از تراز زمین در سرعت های بالا پیشگیری نماید . ولی تا آخرها ده سال 1960 که کولین چپمن خودروی فرمولاوان برنده خویش یعنی لوتوس 49 را معرفی کرد ,

Opel RAK2

خودروسازان سطح ها در اختیار گرفتن ایرودینامیک بی شماری برای ساخت نیروی رو به زیر به فعالیت میبرند و توضیح در خصوص همگی آن ها نیازمند نگارش کتابی در امر آیرودینامیک است . پس فعلا به مهمترین آن‌ها یعنی بال و پر های اثبات میپردازیم . اولی کاربرد پر و بال اثبات در ماشین به ده سال 1930 میلادی و RAK2 فریتز فان اوپل گشوده می گردد . این ماشین رکوردشکن چهت نیل به مرز سرعت 237 . 9 کیلومتر در ساعت از 24 موشک سود گرفت و با علم کسب شده از صنعت هوافضا , اوپل دو بال و پر قوس گرفته درسمت بالا در پباده سازی RAK2 استفاده کرد تا از بلند شدن آن از تراز زمین در سرعت های بالا پیشگیری نماید . البته تا آخرها ده سال 1960 که کولین چپمن خودروی فرمولاوان پیروز خویش یعنی لوتوس 49 را معرفی کرد , زمان بُرد تا شاهد او‌لین استفاده از پر و بال عقب اثبات در چیدمانی رایج خیس برای اتومبیل باشیم .

در میانه فصل 1968 فرمولاوان , چپمن پر و بال طول گرفته ای را مستقیما روی فنربندی عقب , به مراتب فراتر از طول رمز راننده ( یا این که به عبارت خوبتر , بیرون از رد آیرودینامیک خودروهای مقابل ) نصب کرد . این مشخصه , در بالا برتری رقابتی قابل توجهی به لوتوس اعطا کرد ولی خیلی زود , به واسطه چندین تصادف دور از شوخی , از استفاده آن منع شد .

 

ایرودینامیک فعال

ارگانیک است هر مورد از اجزائی که نیروی رو به ذیل ساخت می نمایند , یک نیروی درگ هم مربوط به خویش خواهند داشت . پس چطور می‌شود شایسته ترین استفاده ممکن را از آیرودینامیک موفقیت . این چنین که بر راز پیچ ها نیروی رو به زیر واجب را داشته باشیم , فارغ از ساخت هیچ مدل نیروی پسا در مسیرهای مستقیم؟ اینجاست که وارد صحنه آیرودینامیک فعال می شویم . نمونه بارز آیرودینامیک فعال , بال و پر عقبی است که در دل سطح های بدنه پنهان است و صرفا در هنگام نیاز برای مثال در رمز پیچ ها و یا این که در سرعت های بالا , برای ساخت چسبندگی بیشتر اتومبیل به مسیر , بالا میاید . این مراحل بوسیله ستون های هیدرولیک انجام میگردد و بسته به کارایی متبوع , وضعیت و صورت متفاوتی به بال و پر عقب میدهد .

برای مثال پر و بال عقب مک لارن P1 در موقعیت سواری Race در بالاترین طول خویش و تهاجم یترین زاویه ممکن قرار میگیرد که همین P1 را در پیچیدن های فراوان پر سرعت هم به خیر به تراز مسیر می چسباند . همین بال و پر عقب قادر است با تغییر و تحول زاویه به شکلی نسبتاً عمودی , نقش یک ترمز هوایی را هم در تزمزگیری های شدید ایفا نماید . پیشینه این گونه فناوری آیرودینامیک را می توان تا شاپارل 2E سال 1966 دنبال کرد . این ماشین مسابقه ای دارنده پر و بال عقب بزرگی بود که امکان تغییر و تحول موقعیت برای تولید داونفورس کمتر یا این که بیشتر , بسته به نیاز راننده بود . نیسان به مسافت 2 سال با R381 فاتح گرندپری , این فناوری را ارتقاء اعطا کرد . ولی با این تفاوت که بال و پر عقب را به دو نصیب تقسیم کرد تا قابلیت و امکان تولید نیروی رو به ذیل متغیر روی چرخ عقب باطن پیچ و خارج پیچ وجود داشته باشد .

 

پر و بال یا این که اسپویلر

هر جزو آیرودینامیکی که پشت یک ماشین نصب می‌شود , یک بال و پر عقب حقیقی وواقعی نیست . بیشتر از بال و پر عقب کاربرد اسپویلرها که نیز از لحاظ صورت و نیز از حیث سعی متعدد از پر و بال عقب می‌باشند در خودروهای امروزی و مدرن همگانی است . مهم‌ترین بخش پر و بال عقب , مرحله زیرین قوس دار آن است ; یعنی جایی که بیشترین تفاوت فشار هوا تولید میگردد . اسپویلرها که اما در عامیانه , از آن‌ها تحت عنوان بال و پر عقب هم یاد میگردد , فاقد این بخش زیرین می باشند و فقط جریان هوا را در سرعت های بالا , به شکلی با صرفه خیس از نصیب عقب اتومبیل ساماندهی کرده , بازدارنده اغتشاش هوای مزاحم و پس مهلک در‌این نصیب میشوند . مثال بارز اسپویلرهای امروزی هم اسپویلر سه تکه پورشه پانامرا توربو 2017 است که به شکلی دیدنی , ابتدا از دل صندوق بالا آمده آنگاه گشوده می گردد .

زمانی میگوییم مهمترین بخش پر و بال عقب ماشین در تولید نیروی رو به زیر , مرحله زیرین آن است , با یک اختلال کلیدی هم مواجه می شویم به این دلیل‌که اکثرا با دو ستون به اتومبیل متصل می باشند که به دلیل مشکل در جریان هوای زیر مرحله بال و پر میتوانند تا یک سوم تاثیرپذیری عملکردی بال و پر را کاهش دهند.به همین دلیل است که در برخی ابرخودروها پایه های اتصال بال به خودرو، به سطح فوقانی آن وصل هستند. نمونه بارز این طراحی نیز بال عقب کونیگزگ One:1 است.

آیرودینامیک خودرو چه اثری در بال عقب خودرو دارد

فناوری روز آیرودینامیک

آیرودینامیک امروزی به قدری ترقی کرده که می توان فارغ از افزودن الحاقات بزرگ به بدنه , داونفورس کافی را برای یک اتومبیل تشکیل داد , مانند فراری 488 GTB که سوای هیچ نوع سطح های کمکی بیش تر شده روی بدنه , تا 50 درصد بیشتر از مدلی که جایگزینش شده ( 458 ایتالیا ) نیروی رو به ذیل ساخت می نماید . این کلیدی به لطف ابتکار عمل های آیرودینامیکی همچون روزنه هوای فعالیت شده در انتهای درپوش موتور , موسوم به Blown Spoiler که جریان هوای روی ماشین را از روی مرحله درپوش موتور و روزنه انتهایی آن تا خروجی هوای عمل شده در نصیب عقب سوق دهی می نماید میسر شده‌است .

ین مشخصه به نوعی یک اسپویلر داخلی در دل بدنه ساخت کرده که قابلیت ساخت یک قوس مطلوب در مرحله زیرین آن را به طراحان فراری داده است و در کنار آن , از مزیتی به اسم پدیده ونتوری هم منفعت میبرد . این پدیده وقتی رخداد می افتد که جریان هوا با سوق‌دهی به یک محیط کم حجم خیس , عجله بیشتری می‌گیرد . در واقع با ادغام این دو مزیت , Blown Spoiler فراری 458 GTB عملکردی خوب تر از یک پر و بال عقب اثبات دارااست .

 

آتی فناوری آیرودینامیک

آنچه که خواندید , مختصری بود در امر سطح ها کنترلی اثبات و تکامل آنان از پر و بال عقب اثبات تا آیرودینامیک فعال . ولی آتی فناوری آیرودینامیک چه خواهد بود؟ یک جواب می‌تواند در اختیار گرفتن جریان هوا با تحریک پلاسما باشد ; ایده ای که فعلا در تراز تحقیق و توسعه و گسترش است ولی پتانسیل زیاد بالایی برای استفاده در ابرخودروهای فوق عملکردی دارااست . ایده کلی نیز این است که صرفا هنگامی که چسبندگی مازاد ما یحتاج است , کنترلگرهای پلاسما فعال میگردند . در واقع اجزای الکترونیک جا شده در دل بدنه که به خودی خویش تاثیری در جریان هوای اطراف بدنه ندارند , میتوانند فارغ از نیاز به هیچ جور عضو الصاقی متحرک , صورت و مسیر این جریان هوا را تغییر‌و تحول دهند .

پروسه فعالیت بدین ترتیب است که جریان متناوب با ولتاژ بالا از بین دو الکترون عبور داده می‌شود تا پلاسمای دمای ذیل تولید شود . این پلاسما قادر است مولکول های هوایی که از روی یک تراز می گذرند را یونیزه کرده , جریان عبوری را عجله دهد .

این دسته فناوری برخلاف بال و پر های همگانی میتواند سوای تولید درگ و اغتشاش هوا , داونفورس اتومبیل را به صورت محسوسی ارتقا دهد . کافی است هنگام نیاز به چسبندگی بیشتر به مسیر , کنترلگرهای جریان پلاسما فعال شوند و زمانی که نیازی نیست , غیرفعال شوند . چه بسا هنگام فعال بودن هم این مکانیسم , نیروی پسای به مراتب کمتری به نسبت بال و پر ها و اسپویلرهای اثبات یا این که فعال تولید می نمایند به دلیل آن که فاقد هرگونه عضو متحرک یا این که تراز فیزیکی مانع یا این که مزاحم است .

مک لارن ماشین فومولاوان مفهومی خویش , MF4 – X را بر مبنا این فناوری پباده سازی کرده و نهاد هایی همچون ناسا نیز دقت ویژه ای بدین فناوری دارا‌هستند ولی تا عملیاتی شدن آن , به خصوص روی خودروهای کارایی محور و ابرخودروها , زمان بخش اعظمی باقی است به این دلیل که فعلا با ولتاژهای زیاد بالایی فعالیت می نماید که دلخواه و باصرفه برای یک اتومبیل مدرن نیست .

 

آیرودینامیک خودرو چه اثری در بال عقب خودرو دارد

نظرات کاربران (0)

دیدگاه ها بسته شده اند.