Въздушни завеси: Модерна аеродинамика в съвременните автомобили

В съвременния свят, където опазването на околната среда е приоритет, автомобилната индустрия е изправена пред все по-строги изисквания за намаляване на въглеродните емисии. Това превръща ефективната аеродинамика в ключов фактор не само за производителите, но и за потребителите. Когато автомобилът среща по-малко съпротивление при движение, той изисква по-малко енергия за придвижване, което директно води до намален разход на гориво и съответно - по-ниски емисии на CO2.

В този контекст, аеродинамиката се превръща в съществен елемент от цялостното уравнение за ефективност и производителност на превозното средство, независимо дали става въпрос за луксозен седан, спортен автомобил или семеен миниван. Докато в миналото аеродинамичният дизайн е бил фокусиран предимно върху спортните автомобили, днес той е критичен фактор при проектирането на всички видове превозни средства.

Инженерите и дизайнерите непрекъснато разработват иновативни решения за оптимизиране на въздушния поток около автомобила. Един от най-интересните примери за такава иновация е въздушната завеса - елегантно и ефективно решение за намаляване на въздушното съпротивление.

Постигане на аеродинамика

Автопроизводителите използват набор от компоненти за постигане на аеродинамични резултати при превозното средство:

• Спойлери
• Предни дифузьори
• Въздушни сплитери
• Странични прагове
• Скулптурирани панели на каросерията
• Канарди

Сред огромната гама от аеродинамични компоненти, въздушната завеса може би е една от най-малко познатите.

Като цяло, въздушните завеси са сравнително нов подход за подобряване на аеродинамиката. От масова гледна точка, те се появиха за първи път във Ford Mustang преди няколко години, но сега все повече автопроизводители ги внедряват като част от дизайна на своите превозни средства в различни сегменти, от седани до камиони.

Какво прави въздушната завеса?

Въздушната завеса по същество представлява отвор в предните ъгли на автомобила, който позволява на въздуха да преминава под фаровете, в корпусите на колелата и около предните колела. Чрез насочване на въздушния поток по този път, въздушната завеса намалява въздушното съпротивление на каросерията по прост, но високоефективен начин.

Въпреки че въздушните завеси могат да варират от гледна точка на дизайна при различните превозни средства, всички те обикновено включват входен отвор или поредица от входни пролуки на предната броня, които позволяват на въздуха да влезе, последвани от специално проектирани изходи, които насочват въздуха около предните колела.

Ако свалите предното колело, ще намерите тънък вертикален отвор в подкалника, който подава въздух от каналите в бронята пред предното колело.

Credits: https://media.ford.com

Разбиране на въздушния поток

Започвайки от предната броня, въздухът се сблъсква с автомобила и намира път около него. Голяма част от този въздух преминава над покрива на колата и под превозното средство. Но значителна част от въздуха се увива около страните и тече по дължината на колата.

Този въздух, идващ надолу по страните на автомобила, има предизвикателен път, защото трябва да премине над предните колела. Не е очевидно за окото, но въртящите се колела са значителен източник на съпротивление, което прави трудно за въздуха да остане в непрекъснат поток.

Това води до турбуленция, която увеличава коефициента на съпротивление на превозното средство. По дефиниция, коефициентът на съпротивление е "числена мярка за ефективността на обтекаемата аеродинамична форма на тялото при намаляване на въздушното съпротивление при движение напред на превозното средство." Колкото по-нисък е коефициентът на съпротивление, толкова по-аеродинамично ще бъде превозното средство. Въздушните завеси помагат за намаляване на този коефициент.

Решението

Не отдавна производителите установиха, че подаването на въздух през предната част на автомобила през отвори, които излизат точно пред предните колела, помага за намаляване на турбуленцията. Въздухът се избутва през канала и тече – като завеса – през предните колела и надолу по страната на колата по непрекъснат начин. Оттук идва и името.

Тъй като затварянето на колелата в панели за изглаждане на въздушния поток не е непременно практично или привлекателно, насочването на този въздух през външната повърхност на колелото и гумата е по-добрият вариант. Това създава стена от високоскоростен въздух, която работи много подобно на страничен панел за намаляване на съпротивлението, като същевременно оставя колелата напълно открити.

Credits: https://media.ford.com

Технически предимства

От теоретична гледна точка, въздушната завеса предпазва въздушния поток от разбиване при колелата поради въртенето на колелото. Тя също така добавя енергия и скорост към въздушния поток и оптимизира пътя му назад.

Практически последици

Какво означава всичко това в практически смисъл? Въздушната завеса помага на превозното средство да постигне:

• По-добра производителност
• По-нисък разход на гориво
• Намалени CO2 емисии
• Намален шум, вибрации и твърдост (NVH)
• Подобрена пъргавина и скорост

Обобщение

Аеродинамиката се постига чрез съвкупност от компоненти и тактики, които работят заедно за намаляване или елиминиране на съпротивлението, докато превозното средство е в движение. Въздушната завеса е проста, но ефективна мярка, която може да допринесе за минимално съпротивление на вятъра и по-добро цялостно изживяване при шофиране.