Аэродинамическое сопротивление автомобилей лада

Как на АВТОВАЗе укрощают ветер

Работа над аэродинамикой вновь создаваемого автомобиля начинается на стенде измерения площади фронтальной проекции. Полученные высокоточные данные необходимы для расчета коэффициента аэродинамического сопротивления и основных геометрических параметров автомобиля (ширина, высота, дорожный просвет, углы въезда и съезда и др.).

Затем специалисты приступают к испытаниям макетов или автомобилей в аэродинамических трубах. В них проводится работа над внешней аэродинамикой автомобиля (потоки воздуха снаружи кузова), и внутренней аэродинамикой (потоки внутри кузова). В результате испытаний производится соответствующая доводка объектов для снижения коэффициент аэродинамического сопротивления Сх, подъёмной силы и производится оптимизация её распределения по осям.

Сам процесс создания воздушного потока в трубе весьма сложен. Поток должен быть не только сильным, но и стабильным по скорости и по температуре. Поэтому от вентилятора до рабочей части трубы, где стоит автомобиль, воздух проходит сложную систему стабилизирующих устройств.

При создании нового автомобиля испытания в полномасштабной аэродинамической трубе отводятся на завершающую стадию разработки. Основная часть испытательно-доводочных работ осуществляется в модельной аэродинамической трубе, куда поступают модели автомобилей в масштабе 1:4. Модельная аэродинамическая труба является точной копией полномасштабной и повторяет все ее компоненты в масштабе 1:4.

Уже при испытании масштабных макетов автомобиля ставится задача выполнения требований по расходу топлива, максимальной скорости, динамике. В результате испытаний и доводочных работ в модельной трубе аэродинамическое сопротивление макета удаётся снизить на 20-30%.

После доводки макетов масштабом 1:4 начинается работа над аэродинамикой полномасштабного макета. При этом борьба идет за сотые доли коэффициента аэродинамического сопротивления. В первоначальную конструкцию автомобиля вносятся сотни изменений. В результате аэродинамической доводки макетов в полномасштабной аэродинамической трубе Сх удаётся снизить на 10-15%.

Работа в аэродинамическом комплексе ведется постоянно. На данный момент здесь проходят аэродинамические испытания прототипов проекта »2170». В результате доводки удалось достичь коэффициента аэродинамического сопротивления более низкого, чем у автомобилей семейства »Лада 110».

Ведутся испытания прототипов автомобиля »Лада 1119 Калина». Уже подтверждено выполнение технического задания для комплектации »норма». Началась работа над аэродинамикой комплектации »люкс».

Сегодня к аэродинамическим испытаниям готовится прототип »Ока-2». Уменьшенные модели этой микролитражки уже прошли комплекс испытаний в модельной аэродинамической трубе.

02.04.21
LADA: российские продажи в I квартале выросли на 5,4%

26.03.21
АВТОВАЗ подписал договор с индустриальным партнером в Казахстане

24.03.21
LADA предлагает XRAY в новой комплектации

23.03.21
EnjoY Pro: мультимедийная система нового поколения от LADA

19.03.21
АВТОВАЗ запускает второй этап Программы улучшения условий труда

12.03.21
LADA: полвека в автоспорте

09.03.21
Полвека спортивных побед LADA

05.03.21
Старт продаж нового LADA Largus

03.03.21
LADA в марте: 5 способов сэкономить при покупке автомобиля

02.03.21
LADA: успешные итоги продаж февраля

24.02.21
Музей АВТОВАЗа: 45 лет истории

19.02.21
Новый LADA Largus: цены, комплектации, старт предзаказов

09.02.21
Старт продаж LADA Niva Travel

04.02.21
Новый LADA Largus: старт производства

03.02.21
LADA: итоги продаж в январе

Источник

Аэродинамика автомобиля. Что такое коэффициент Cx

Зачем это нужно

Для чего нужна аэродинамика автомобилю, знают все. Чем обтекаемее его кузов, тем меньше сопротивление движению и расход топлива. Такой автомобиль не только сбережет ваши деньги, но и в окружающую среду выбросит меньше всякой дряни. Ответ простой, но далеко не полный. Специалисты по аэродинамике, доводя кузов новой модели, еще и:

Причем решение одной задачи зачастую противоречит выполнению другой. Например, снижение коэффициента лобового сопротивления улучшает обтекаемость, но одновременно ухудшает устойчивость автомобиля к порывам бокового ветра. Поэтому специалисты должны искать разумный компромисс.

Дело – труба

Нам бы очень хотелось привлечь внимание российского автопроизводителя к серьезным исследованиям по аэродинамике. Тому же ОАО «КАМАЗ», который уже несколько лет «разрабатывает» очередную кабину, или ОАО «АЗ «Урал» с его новыми дорожными автомобилями неплохо было бы уделить больше внимания аэродинамическим аспектам своей продукции. А пока владельцы отечественных грузовиков, желающие улучшить обтекаемость своих машин, вынуждены приобретать сомнительные поделки на стихийных «развалах» у обочины да авторынках…

А ведь для России снижение расхода жидкого топлива всего на 1% привело бы к его экономии в объеме до 490 тыс. тонн в год. Так что необходимость ведения работ по повышению топливной экономичности скоростных транспортных средств очевидна.

В 1989 г. на Минском автозаводе (МАЗ) был создан уникальный модульный автопоезд МАЗ-2000 «Перестройка». Автомобиль уникален не только своей модульной конструкцией, но и тем, что на момент появления он был самым обтекаемым автопоездом не только в Советском Союзе, но и в Европе. Коэффициент обтекаемости головной части его кабины (Схгч) равен 0,20. Таких впечатляющих результатов белорусским инженерам удалось достигнуть за счет применения целого комплекса аэродинамических элементов… «Перестройка» не пошла в серию, однако подобно настоящей горбачевской перестройке стала важной вехой в истории. Стоит отметить, что в Беларуси и сегодня активно занимаются аэродинамикой автомобилей. В частности, недавно в НЦ ПММ НАН Беларуси совместно с Национальным дизайн-центром был разработан прототип перспективного магистрального автопоезда с высокой кабиной, обладающей отличными аэродинамическими характеристиками.

А российский автопром «выезжает» за счет установки на КамАЗы, «Уралы», ЗИЛы, «ГАЗели» и ВИСы обтекателей с придорожной обочины, в то время как даже изрядно подержанные грузовые иномарки продаются с установленными на них аэродинамическими элементами, в том числе с кабинными обтекателями, боковыми дефлекторами и прочим аэродинамическим обвесом. Про новые импортные грузовики и говорить не приходится.
Значения параметров обтекаемости легковых автомобилей и магистральных автопоездов при кососимметричном натекании потока

Читайте также:  Бурлит в системе охлаждения автомобиля
Категория обтекаемости Форма кузова и кабины Значения параметров обтекаемости
Схо(β=0°) Кβ(β=var)
Легковые автомобили
Плохо обтекаемый 0,5…0,6 0,007
Умеренно обтекаемый 0,4…0,5 0,005
Хорошо обтекаемый 0,3…0,4 0,003
Обтекаемый 0,2…0,3 0,002
Магистральные тягачи
Плохо обтекаемый 0,5…0,6 0,007
Умеренно обтекаемый 0,4…0,5 0,005
Хорошо обтекаемый 0,3…0,4 0,003
Обтекаемый 0,2…0,3 0,002

Влияние формы кабины на сопротивление головной части автопоезда

Конфигурация головной части автопоезда Краткая характеристика кабины Коэффициент Схгч головной части автопоезда
низкая безкапотная 0,0007
низкая капотная 0,0005
безкапотная увеличенной высоты 0,0003
увеличенной высоты с наклонной крышей 0,0002
высокая обтекаемая 0,20

Снижение лобового сопротивления

От чего зависит сила лобового сопротивления? Решающее влияние на нее оказывают два параметра – коэффициент аэродинамического сопротивления Сх и площадь поперечного сечения автомобиля (мидель). Уменьшить мидель можно, сделав кузов ниже и уже, но вряд ли на такой автомобиль найдется много покупателей. Поэтому основным направлением улучшения аэродинамики автомобиля является оптимизация обтекания кузова, другими словами – уменьшение Сх. Коэффициент аэродинамического сопротивления Сх – это безразмерная величина, которая определяется экспериментальным путем. Для современных автомобилей она лежит в пределах 0,26-0,38. В зарубежных источниках коэффициент аэродинамического сопротивления иногда обозначают Cd (drag coefficient – коэффициент сопротивления). Идеальной обтекаемостью обладает каплевидное тело, Сх которого равен 0,04. При движении оно плавно рассекает воздушные потоки, которые затем беспрепятственно, без разрывов, смыкаются в его «хвосте».

Иначе ведут себя воздушные массы при движении автомобиля. Здесь сопротивление воздуха складывается из трех составляющих:

Третья составляющая оказывает наибольшее влияние на аэродинамику автомобиля. Двигаясь, автомобиль сжимает находящиеся перед ним воздушные массы, создавая область повышенного давления. Потоки воздуха обтекают кузов, а там, где он заканчивается, происходит отрыв воздушного потока, создаются завихрения и область пониженного давления. Таким образом, область высокого давления спереди мешает автомобилю двигаться вперед, а область пониженного давления сзади «засасывает» его назад. Сила завихрений и величина области пониженного давления определяется формой задней части кузова.


Передняя часть и боковые поверхности автомобиля особых хлопот конструкторам в плане аэродинамики не доставляют. Здесь главное – избегать резких переходов и выступов, предотвращая тем самым отрыв воздушного потока от поверхности кузова.

А вот с задней частью кузова все гораздо сложнее. Как нетрудно догадаться, наименее аэродинамичными являются универсалы – их форма меньше всего напоминает идеальную «каплю». За их обширным «задком» образуется внушительная зона разряжения, которая не только снижает Сх, но и «засасывает» пыль и грязь, оседающую на заднем стекле. Немного уменьшить ее вредное воздействие можно с помощью установки дефлектора на верху пятой двери. Он направляет часть воздушного потока вниз, снижая разряжение и уменьшая загрязнение.

Не все просто и с хэтчбеками, хотя, на первый взгляд, их форма кажется наиболее обтекаемой. Впечатление обманчиво – яркий пример непредсказуемости аэродинамики. Сх хэтчбеков зависит от угла наклона задней части. При большом угле наклона (а таких моделей большинство) процесс обтекания практически не отличается от универсалов – воздушный поток отрывается от верхней кромки крыши и создает значительную зону разряжения.

С уменьшением угла наклона до 30-35 градусов точка отрыва потока перемещается на нижнюю кромку задней части. Казалось бы, зона разряжения и, соответственно, Сх должны уменьшиться. Но, как это на первый взгляд ни парадоксально, происходит все наоборот. Дело в том, что в этом случае воздушные потоки с боков кузова, попадая на наклонную поверхность, образуют кромочные вихри, которые, закручиваясь по спирали, создают за автомобилем еще большую зону разряжения. Борются с этим явлением с помощью спойлера, устанавливаемого на кромке крыши. При этом точка отрыва потока перемещается с нижней кромки задней части на верхнюю, что предотвращает образование кромочных вихрей и несколько улучшает общую аэродинамику.

А вот если уменьшить наклон «задка» до 20-23 градусов, воздушный поток с крыши почти идеально обтекает автомобиль, отрываясь от нижней кромки. При этом кромочные вихри уже не образуются, и зона разряжения получается минимальной. Но такие автомобили теряют в практичности и поэтому среди серийных моделей их совсем немного.

Наилучшие показатели обтекаемости демонстрируют автомобили со ступенчатой формой задней части – седаны и купе. Объяснение простое – сорвавшийся с крыши поток воздуха тут же попадает на крышку багажника, где нормализуется и затем окончательно срывается с его кромки. Боковые потоки тоже попадают на багажник, который не дает возникать вредным вихрям за автомобилем. Поэтому чем выше и длиннее крышка багажника, тем лучше аэродинамические показатели. На больших седанах и купе иногда даже удается достичь безотрывного обтекания кузова. Небольшое сужение задней части также помогает снизить Сх. Кромку багажника делают острой или в виде небольшого выступа – это обеспечивает отрыв воздушного потока без завихрений. В результате область разряжения за автомобилем получается небольшой.

Днище автомобиля также оказывает влияние на его аэродинамику. Выступающие детали подвески и выхлопной системы увеличивают сопротивление. Для его уменьшения стараются максимально сгладить днище или прикрыть щитками все, что «торчит» ниже бампера. Иногда устанавливают небольшой передний спойлер. Спойлер снижает поток воздуха под автомобилем. Но тут важно знать меру. Большой спойлер существенно увеличит сопротивление, но зато автомобиль будет лучше «прижиматься» к дороге. Но об этом – в следующем разделе.

Читайте также:  Бюджетный автомобиль для дальних путешествий

Коэффициент аэродинамического сопротивления (сх)

Коэффициент аэродинамического сопротивления (Сх) проверяется опытным путем в ходе испытаний. Он представляет собой отношение силы сопротивления воздуха движению автомобиля к силе сопротивления этому движению.

Новая Лада: Продажа новых Лада Веста

Мы уже упомянули, что для уменьшения лобового сопротивления воздуха необходимо делать кузов обтекаемым и не препятствующим движению воздуха. Помимо кузова на это могут влиять такие элементы, как дверные ручки, стеклоочистители, колпаки колес, выпирающие радиоантенны, мухобойники.

Старые автомобили имеют плохие показатели по аэродинамике, что нельзя сказать о современных. Тип кузова также оказывает влияние на коэффициент аэродинамического сопротивления. Традиционно меньшее значение имеют автомобили в кузове седан.

Прижимная сила


При движении автомобиля поток воздуха под его днищем идет по прямой, а верхняя часть потока огибает кузов, то есть, проходит больший путь. Поэтому скорость верхнего потока выше, чем нижнего. А согласно законам физики, чем выше скорость воздуха, тем ниже давление. Следовательно, под днищем создается область повышенного давления, а сверху – пониженного. Таким образом создается подъемная сила. И хотя ее величина невелика, неприятность состоит в том, что она неравномерно распределяется по осям. Если переднюю ось подгружает поток, давящий на капот и лобовое стекло, то заднюю дополнительно разгружает зона разряжения, образующаяся за автомобилем. Поэтому с ростом скорости снижается устойчивость и автомобиль становится склонен к заносу.

Каких-либо специальных мер для борьбы с этим явлением конструкторам обычных серийных автомобилей выдумывать не приходится, так как то, что делается для улучшения обтекаемости, одновременно увеличивает прижимную силу. Например, оптимизация задней части уменьшает зону разряжения за автомобилем, а значит и снижает подъемную силу. Выравнивание днища не только уменьшает сопротивление движению воздуха, но и повышает скорость потока и, следовательно, снижает давление под автомобилем. А это, в свою очередь, приводит к уменьшению подъемной силы. Точно так же две задачи выполняет и задний спойлер. Он не только уменьшает вихреобразование, улучшая Сх, но и одновременно прижимает автомобиль к дороге за счет отталкивающегося от него потока воздуха. Иногда задний спойлер предназначают исключительно для увеличения прижимной силы. В этом случае он имеет большие размеры и наклон или делается выдвижным, вступая в работу только на высоких скоростях.


Для спортивных и гоночных моделей описанные меры будут, естественно, малоэффективны. Чтобы удержать их на дороге, нужно создать большую прижимную силу. Для этого применяются большой передний спойлер, обвесы порогов и антикрылья. А вот установленные на серийных автомобилях, эти элементы будут играть только лишь декоративную роль, теша самолюбие владельца. Никакой практической выгоды они не дадут, а наоборот, увеличат сопротивление движению. Многие автолюбители, кстати, путают спойлер с антикрылом, хотя различить их довольно просто. Спойлер всегда прижат к кузову, составляя с ним единое целое. Антикрыло же устанавливается на некотором расстоянии от кузова.

Уменьшаем аэродинамическое сопротивление

Мы показали, что такое аэродинамическое сопротивление, от чего он зависит, но не указали, как можно самому влиять на эту характеристику в лучшую или худшую сторону.

Помимо дверных ручек, противотуманных фар, радиоантенны и боковых зеркал есть следующие элементы автомобиля, влияющие на аэродинамику:

От грамотно сбалансированной аэродинамики зависят не только скорость и разгон, но и устойчивость автомобиля, плавность движения.

Коэффициент лобового сопротивления лада веста

Как выяснили британские учёные, удовольствие иногда зависит от длины прелюдии. Люди с АвтоВАЗа не ударили в грязь лицом и серийную «Весту» показали не где-нибудь, а в Тоскане. А прежде, чем пустить за руль, группу журналистов два дня возили по итальянским холмам на самолётах и автобусах, презентуя машину орально, а также в картинках и диаграммах. Оказалось, что с точки зрения банальной бухгалтерии седан Lada Vesta — русский национальный автомобиль. Лозунг для телеящика красноречив: локализация на уровне 71%. Но чисто внешне машина не кричит о своем происхождении.

Автор экстерьера — француз Жульен Друар (Julien Drouard), когда-то работавший на Renault, а ныне живущий в Тольятти. Но его на презентации не было, и за всю команду дизайнеров отдувался их шеф Стив Маттин. Я зашёл с банальностей: кто за что отвечает и чем занимается. Оказалось, все и сразу всем. В работе пятнадцать проектов (догадываемся: речь о хэтчбеке Vesta и универсале Vesta Cross, о рестайлингах машин старой линейки, о внедорожнике Lada 4×4, то есть новом поколении «Нивы»). Никакой специализации в команде нет: все подчинённые Маттина многозадачны — так проще и быстрее.

После «Весты» примерят все последующие модели «Лады».

И в каких же муках рождается новый российский стиль? Маттин морщится: «Что есть русский дизайн?» Есть скандинавский: минимализм, простые, лаконичные формы. А модельный ряд «Лады» — это перепевки итальянских мотивов середины XX века плюс дисгармония 90-х. Прикажете черпать в этой какофонии вдохновение для нового фирменного стиля? К тому же Vesta в недалёком будущем должна вернуть АвтоВАЗ на рынки Ближнего Востока и Западной Европы — узор из балалаек на сиденьях и рычащий медведем клаксон «Весте» ни к чему.

Дизайн седана уже давно секретом не является. Но одно дело — студийный свет, а другое — увидеть машину живьём, когда тени расставляет солнце. Оказалось, что технологичные выштамповки на дверях и крыльях фантастически смотрятся в контровом свете, давая неожиданные рефлексы. По габаритам Vesta почти забралась в гольф-класс. Длина 4 410 мм — на 60 мм больше, чем у «Приоры». Позади остаются и Polo-седан, и Solaris, и Logan, но Skoda Rapid и пара Peugeot 301/Citroёn C-Elysee всё же крупнее. Колёсная база «Весты» — 2 635 мм, это опять-таки больше, чем у «Приоры» (+143 мм) и большинства других соперников, ровно на миллиметр больше, чем у «Логана», но меньше, чем у пары «французов». Чисто российский аргумент — «кроссоверный» клиренс. В отличие от предсерийной партии с заниженным ради красивой картинки просветом в Италию привезли уже товарные машины.

Читайте также:  Быстрый автомобиль на английском языке

Заявленный клиренс — 17,8 см, но под передним подрамником пустой машины я намерил рулеткой на сантиметр больше.

Знакомство с салоном я начал, усевшись «сам за собой» на заднее сиденье. Запас перед коленями гигантский, пальцами едва дотягиваюсь до спинки водительского кресла. Если «лапти» не сорок восьмого размера, то ступни можно вытянуть под сиденье. Все потолочные ручки — с демпферами: тихо и плавно возвращаются в исходное положение. Посреди пола — невысокий туннель. Чего ещё желать? Карманов в дверях (есть только в спинках сидений) и пространства над головой. Во мне 174 см, а до потолка — считанные два сантиметра, хватит на причёску. Рослые пассажиры, готовьтесь подпирать покатую крышу. Багажник большой (480 л) и с аккуратной обивкой. Открывается он или кнопкой в салоне, или с брелока, а позже добавят и кнопку на самой крышке. Погрузочная высота великовата — 72,4 см, зато на внутренней стороне крышки есть ручка.

Lada успешно борется со своим «пролетарским» происхождением. По интерьеру это тоже заметно. И хотя здесь же сконцентрированы основные «косяки», замысел хорош. Да, пластик жёсткий (найдёте мягкий в бюджетном седанчике — сообщите в СМИ!), но цельный, качество сборки, подбор фактур, подгонка панелей не удручают. В топ-версии есть и навигация с тачскрином, и регулировка поясничного подпора у водительского сиденья, и круиз-контроль с ограничителем скорости, и камера заднего вида, и даже пара вариантов обивки на выбор. Но даже в версии проще Vesta не вызывает чувства унылой дешевизны.

В салоне «Весты» нет породы, лоска, руки мастера, которая у именитых марок ощущается даже на бюджетных моделях.

Обжившись в салоне, понимаешь, что создатели машины были заняты более принципиальными задачами, а до мелочей руки не дошли. Где-то под крышкой бездонного охлаждаемого бардачка поселился «сверчок». Поскрипывает и дверная ручка, когда пассажир хватается за неё на повороте. Двуплечие кнопки стеклоподъёмников (такие же, как у «Гранты», без авторежима) должны бы отклоняться на пару градусов с внятным усилием, а на деле скрипят, как будто намертво приклеены. Кругляши на блоке микроклимата вращаются безвольно, а чтобы услышать включённый поворотник, нужно приложить ухо к приборке. Такие же подрулевые переключатели я видал на Renault Laguna в 1994 году, но там они «тикали» с чувством собственного достоинства. Трудно нащупать и нефиксируемую область, чтобы сигнал моргнул три раза.

За рулём легко устроиться с комфортом: рулевая колонка в изрядном диапазоне регулируется и по наклону, и по вылету. Сиденье можно настроить по высоте, а наполнитель у него довольно мягкий — «борта» в этой «лодочке» играют роль боковой поддержки. Не продавится ли со временем сиденье и не слишком ли коротка подушка? «Тест-драйв» рулеткой показал, что подушка заднего дивана точно такая же, длиной 51 см, но колени поддерживает лучше — видимо, дело в наклоне и наполнителе спинки. Впрочем, за два дня и полтысячи километров Vesta не утомила, а тихоходством мы не страдали.

Интересно, что в «Ладе» вообще зашла об этом речь, но сцепление не балует информативностью, свободный ход педали великоват.

Всё, ключ на старт, поехали. Добавляю газ, отпускаю сцепление — и ненароком глушу мотор. «На пересдачу!» — шучу сам над собой, а на диктофоне оставляю «напоминалку»: сцепление схватывает в самом верху, надо привыкать. И привыкли. Первые пару часов сцеплению пришлось несладко: на серпантине рычаг «механики» то и дело мечется между второй и третьей. Но ничего: «подпалили», «притёрли» — и всё заработало как надо.

Моторов у «Весты» будет много. Но стартует она с одним: новым 106-сильным шестнадцатиклапаником 1.6 по имени ВАЗ-21129. Создан он на основе мотора 21127, знакомого по другим «Ладам», но модернизирован целиком, от блока цилиндров до системы выпуска. В апреле 2020 года на «Весте» появится давно собираемый в Тольятти «рено-ниссановский» мотор HR16 (1.6, 114 л.с. — как на «Альмере», например). Затем компанию пополнит третий двигатель — совершенно новый ВАЗ-21179 (1,8 л, 123 л.с.) с роботизированной коробкой.

А здесь и сейчас Vesta разгоняется ни шатко ни валко. В салоне три мужика, но ведь это традиционные ценности — так, по-семейному, в России «Лады» и живут.

По паспорту с места до «сотни» Vesta тратит 11,8 секунды, а по жизни это ровное, не обещающее многого ускорение. Первая передача короткая, зато на второй Vesta взбирается аж до 95 км/ч. Весь тест-драйв можно озаглавить «Как мы носились по Тоскане на второй передаче». Ведь «низов» у мотора мало, а с особенностями сцепления манёвры нужно планировать и часто переключаться. В горку третьей хватает только для поддержания темпа, но не для разгона. Про четвёртую и пятую передачу вспоминаешь только на магистрали.

Источник

Популярные рекомендации экспертов
Adblock
detector