15 машин с наилучшей аэродинамикой — журнал За рулем
От аэродинамики автомобиля напрямую зависит расход топлива, скоростные характеристики, устойчивость на дороге. У каких машин лучший коэффициент аэродинамического сопротивления? Мы сформировали топ моделей по этому показателю за всю историю автомобилестроения, а также выявили автомобили с самыми низкими коэффициентами Cx, которые можно купить сейчас — новыми или с пробегом.
Аэродинамика: пух и перья
Выражаясь совсем уж просто, Сx показывает, насколько легче машина рассекает воздух по сравнению с условным цилиндром, площадь поперечного сечения которого равна максимальной площади сечения автомобиля. Коэффициент Cx можно уменьшить, соответственно, уменьшив площадь поперечного сечения машины. К примеру, убрать большие зеркала заднего вида, заменив их крошечными телекамерами. Однако идеальной обтекаемостью обладает только каплевидное тело. Сx капли равен 0,04.
Чем кузов автомобиля «каплевиднее», тем и коэффициент ниже. Дело тут в завихрениях, которые создает автомобиль, двигаясь вперед. За машиной возникает зона разрежения, которая как бы тянет автомобиль назад. Чем кузов машины больше и чем он угловатее сзади, тем больше эта зона. А вот корма капли создает минимум завихрений. Поэтому C
Все видели, как на гонках автомобиль вдруг взлетает, как самолет. Подъемная сила — еще одна проблема в аэродинамике. Она актуальна не только для гоночных болидов, но и для спорткаров. Чтобы снизить подъемную силу, конструкторы придумывают антикрылья (перевернутое крыло), различные спойлеры и сплиттеры. Эти элементы увеличивают прижимную силу, благодаря чему машина как будто прилипает к дороге. Но эти элементы создают за автомобилем разрежение воздуха, увеличивая коэффициент Cx. Вот поэтому коэффициент аэродинамического сопротивления спорткаров подчас выше, чем обычных гражданских машин.
Далее — подборка самых аэродинамически эффективных машин за всю историю автомобилестроения, коэффициент Cx которых ниже 0,2!
Самыми лучшими в мире машинами с точки зрения аэродинамики оказались концепты и гоночные болиды. А что в зачете товарных машин, среди тех, что можно купить в автосалоне, с пробегом или без него? Итак, ниже рейтинг серийных автомобилей, коэффициент аэродинамического сопротивления Cx которых не превышает 0,3.
Понравилась заметка? Подпишись и будешь всегда в курсе!
За рулем в Дзен
Фото:«За рулем»
83182
18
Фото:«За рулем»
Оцените материал:
11
:
0
TOP-12 самых аэродинамически совершенных авто
Уже все в курсе, какое свойство кузова влияет на почти каждый аспект автомобиля? Заметно улучшает экономию топлива, особенно на больших скоростях.
Уменьшает разгон до сотни (пусть хоть и всего на доли секунды). Даже влияет на устойчивость на прямой и в скоростных поворотах? Это рожденная в недрах аэродинамической трубы аэродинамика.
Идеальное аэродинамическое тело – капля воды, летящая к земле. Вот почему многие футуристические концепт-кары, которые подчеркивают важность аэродинамики, похожи на кусок желе, шлепнутого о стену. В них пытаются натянуть форму капли на узлы и агрегаты автомобиля и придать ей привлекательный вид. Но в серию такие машины не идут. Производители считают, что средний потребитель не заинтересован проводить дорогу на работу в потусторонней колеснице. На данный момент, чтобы продать автомобиль, по-прежнему необходимо, чтобы он выглядел как старый привычный автомобиль.
Конструкторы идут на компромисс, и он дается им с большим трудом. Они не слишком меняют форму автомобиля, но делают все возможное, чтобы снизить сопротивление кузова воздуху. 15 лет назад Opel Calibra установил непостижимый для того времени результат – коэффициент сопротивления (Cd) равный 0,26.
И сегодня Cd равный 0,26 годится только для 10-го результата. Вот 12 самых аэродинамических транспортных средств, которые вы можете купить прямо сейчас:
12. Audi A6: 2011 (Cd 0.26)
Вы можете утверждать, что A6 ничуть не отличается от других Audi. Ан нет! Именно у седана A6 лучший коэффициент лобового сопротивления 0,26. Даже у A7 Sportback хуже. В R8 потоки воздуха организуют дополнительную прижимную силу, и Cd далек от значения 0,26
11. BMW i8: 2014 (Cd 0.26)
С нуля до 100 км/ч i8 разгоняется менее чем за 4,5 секунды. Он легкий, с низкой посадкой – несомненно, автомобиль для водителя. Но кроме того, он гибрид, и расход топлива для него – критически важное значение. Отличная аэродинамика – необходимая составляющая для достижения вышеуказанных целей. Для воздуха на кузове и днище организованы специальные протоки, щели и бороздки. Круть!
10. Mazda3 Sedan: 2012 (Cd 0.26)
Главный трюк маленькой Mazda – активные жалюзи решетки, установленные в переднем бампере.
Они автоматически закрываются, когда двигатель не требует охлаждения, и отправляют воздушные потоки вдоль кузова. Система не уникальна, но чаще используется на очень крутых тачках. Так вот, на поле аэродинамики Mazda 3 играет с ними на равных.
9. Mercedes-Benz B-Class: 2012 (Cd 0.26)
Мы не ожидали, что в этом списке окажется минивэн. Но вот, пожалуйста, пухлый B-Class имеет прекрасный Cd. Инженеры Mercedes провели около 1100 часов в аэродинамической трубе за оптимизацией каждой поверхности и каждой линии B-Class, даровав ему удивительную способность разрезать воздух.
8. Nissan GT-R, 2011 (Cd 0.26)
Очень удивительный результат, учитывая, сколько прижимной силы нужно GT-R, чтобы оставаться в контакте с асфальтом. “Аэролезвия” по краям крыльев обеспечивают оптимальный воздушный поток вокруг шин и вдоль кузова, в то время как дизайн переднего бампера и заднего диффузора делает его еще более обтекаемым. Безусловно, самый быстрый автомобиль в этом списке.
7. Peugeot 508, 2011 (Cd 0.25)
Peugeot демонстрирует вполне обтекаемый силуэт и, как следствие, низкий Cd. Здесь нет никакой сверхъестественной магии – просто правильные формы (и гений инженеров).
6. Hyundai Sonata Hybrid, 2013 (Cd 0.25)
Гибридная версия семейного седана Hyundai довольно сильно отличается от своих стандартных братьев и сестер. Передние и задние бамперы имеют глубокие направляющие для воздуха, на боковинах добавили аэродинамические юбки и даже специально спроектированные 17-дюймовые диски, которые помогают уменьшить лобовое сопротивление. Все очень важно, когда основной целью определено: как можно дальше уехать на одном баке.
5. Toyota Prius, 2010 (Cd 0.25)
А вы думаете, почему все поколения Toyota Prius, начиная с 90-х годов, такие странные? Можно любить или ненавидеть этот дизайн, но нет никаких сомнений в его аэродинамической эффективности. В современном Prius кузов венчает тоненький спойлер, который вместе с другими элементами задка уменьшает турбулентные завихрения до минимума.
Самый известный в мире гибрид также имеет особенно крошечные зазоры между панелями кузова и особенно точную подгонку остекления. Мелочей нет.
4. Mercedes-Benz S-Class, 2014 (Cd 0.24)
S-Class всегда в авангарде инноваций, так что не удивительно, что флагман Mercedes-Benz один из самых аэродинамически совершенных автомобилей в мире. Совершенствуя аэродинамику, инженеры гнались за снижением шума. Великолепный, выверенный кузов плюс автоматическое опускание подвески на скоростях свыше 120 км/ч.
3. Tesla Model S: 2012 (Cd 0.24)
Полностью электрическая Tesla напичкана новыми технологиями. Это относится и к аэродинамике. У нее “активные” дверные ручки, которые прячутся в кузов при движении и тем самым не создают лишнего сопротивления набегающему потоку воздуха. Даже когда в крыше открыт панорамный люк, перед ним выставляется маленький экран, чтобы не только минимизировать звуковое давление в салоне, но и оптимизировать поток воздуха.
2. Mercedes-Benz CLA: 2013 (Cd 0.22)
CLA является самым убедительным доказательством того, что автомобиль может быть визуально привлекательным и очень обтекаемым одновременно. На CLA установлены специально спрофилированные по воздушному потоку передние стойки и боковые зеркала, улучшена аэродинамика дисков колес, и выштамповки на кузове специально выправляют воздушные потоки. Даже глушитель был разработан с учетом воздушных потоков. И так в каждой детали.
1. Volkswagen XL1: 2013 (Cd 0.19)
А вот эта модель не приемлет компромиссов – она была построена не в угоду консерваторам-покупателям, а согласно последним достижениям аэродинамики. XL1 мало похож на автомобиль, и то, что его пустили в серию (если можно назвать серией план на изготовление 250 штук), можно считать чудом. Здесь кузов сильно сужается к задку, чтобы имитировать обтекаемую форму дельфина. Задние колеса закрыты аэродинамическими щитами, а вместо больших боковых зеркал заднего вида стоят крохотные камеры.
Все воздухозаборники могут закрываться, и шины почти такие же тощие, как у горного велосипеда. Все это помогает XL1 показать впечатляюще низкий коэффициент аэродинамического сопротивления 0,19. У нас есть победитель!
Источник: topgearrussia.ru
Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.
Подобається контент? Підтримай Autogeek на Patreon!
Коэффициент сопротивления
Любой объект, движущийся в жидкости, испытывает сопротивление — результирующую силу в направлении потока из-за сил давления и напряжения сдвига на поверхности объекта.
Сила сопротивления может быть выражена как:
F d = c d 1/2 ρ v 2 A (1)
где
F d = сила сопротивления (Н)
c d = коэффициент аэродинамического сопротивления
ρ = плотность жидкости (1,2 кг/м 3 для воздуха при NTP)
v = скорость потока (м/с)
A = характерная лобовая площадь кузова (м 2 )
поток, число Фруда, Число Маха и шероховатость поверхности.
Характеристика лобовой площади — А — зависит от корпуса.
Коэффициенты сопротивления объектов в основном являются результатами экспериментов. Коэффициенты сопротивления для некоторых распространенных тел указаны ниже:
| Тип объекта | Коэффициент сопротивления — c d — | Фронтальная площадь 900 77 |
|---|---|---|
| Ламинарная плоская пластина (Re=106 ) | 0,001 | |
| Дельфин | 0,0036 | смачиваемая поверхность |
| Турбулентная плоская пластина (Re=106) | 0,005 | |
| 0,012 | ||
| Сверхзвуковой истребитель, М=2,5 | 0,016 | |
| Обтекаемый корпус | 0,04 | π / 4 d2 |
| Крыло самолета, нормальное положение | 0,05 | 9 0095|
| Половина обтекаемой формы | 0,09 | |
| Длинная обтекаемая часть кузова | 0,1 | |
| Велосипед — обтекаемый веломобиль | 0,12 | 5 футов 2 (0,47 м 2 ) |
| Крыло самолета, заглохшее | 0,15 | |
| Современный автомобиль типа Tesla Model 3 или Y | 0,23 | |
| Toyota Prius, Тесла модель S | 0,24 | передняя часть |
| модель Tesla X | ||
| спортивный автомобиль, наклонная задняя часть | 0,2 — 0. 3 | лобовая часть |
| Обычный автомобиль типа Opel Vectra (класс C) | 0,29 | лобовая площадка |
| Полая полусфера против ручья | 0,38 | |
| Птица | 0,4 | лобовая часть |
| Сплошная полусфера | 0,42 | π / 4 d2 |
| Сфера | 0,5 | |
| 0,4 — 0,5 | лобовая часть | |
| Велосипед — тягач за другим велосипедист | 0,5 | 3,9 фута 2 (0,36 м 2 ) |
| Кабриолет, открытый верх | 0,6 — 0. 7 | лобовая часть |
| Автобус | 0,6 — 0,8 | лобовая часть |
| Старый автомобиль типа T-ford | 0,7 — 0,9 | лобовая часть |
| Куб | 0,8 | s2 |
| Гоночный велосипед | 0,88 | 3,9 фута 2 (0,36 м 2 ) |
| Велосипед | 0,9 | 90 087 |
| Трактор Прицеп | 0,96 | Передняя часть |
| Грузовик | 0,8 — 1,0 | Передняя часть |
| Стоящий человек | 1,0 – 1,3 | 90 087 |
| Велосипед — вертикальный пригородный | 1,1 | 5,5 футов 2 (0,51 м 2 ) |
| Тонкий диск | 1,1 | π / 4 d2 |
| Сплошной полусферический поток перпендикулярно плоской стороне | 1,17 | π / 4 d2 |
| Квадратная плоская пластина под углом 90 градусов | 1,17 | |
| Провода и кабели | 1,0 — 1,3 | |
| Человек (в вертикальном положении) ) | 1,0 — 1,3 | |
| Полый полуцилиндр против потока | 1,2 | |
| Прыгун с трамплина | 1,2 — 1,3 | |
| Полая полусфера против течения | 1,42 900 92 | |
| Пассажирский поезд | 1,8 | передняя часть |
| Мотоцикл и водитель | 1,8 | передняя часть |
| Длинная плоская пластина под углом 90 градусов | 1,98 | |
| Прямоугольная коробка | 2,1 |
Пример — Сила сопротивления воздуха, действующая на обычный автомобиль
Сила, необходимая для преодоления сопротивления воздуха для обычного семейного автомобиля с коэффициентом аэродинамического сопротивления 0,29 и площадь фронта 2 м 2 в 90 км/ч можно рассчитать как:
F d = 0,29 1/2 (1,2 кг /м 3 ) ((90 км /ч) (1000 м/км) / (3600 с/ч)) 2 (2 м 2 )
= 217,5 Н 9000 3
- сравнить аэродинамическое сопротивление автомобиля с сопротивлением качению автомобиля
Работа, совершаемая для преодоления сопротивления воздуха за один час движения (90 км), может быть рассчитана как
Вт d = (217,5 Н) (90 км) (1000 м/км)
= 19575000 (Нм, Дж)
Мощность, необходимая для преодоления сопротивление воздуха при движении 90 км/ h можно рассчитать как
P d = (217,5 Н) (90 км/ч) (1000 м/км) (1/3600 ч/с)
= 5436 (Нм/с, Дж /с, Вт)
= 5,4 (кВт)
Аэродинамика электромобиля — список коэффициентов аэродинамического сопротивления электромобиля