|
Сделайте следующий опыт: в безветренный день возьмите в руки небольшой (1,0 мх 1,0 м) лист картона или фанеры и попробуйте идти, держа его перед собой перпендикулярно направлению движения. Если скорость ваших шагов не превысит 3—4 км час, вы легко преодолеете сопротивление воздуха. А теперь перейдите на бег — удвойте скорость до 8 км/час. Вы сразу почувствуете значительное сопротивление воздуха: бежать с листом картона в руках — нелегко.
Что общего имеет этот опыт с автомобилем? Дело в том, что лист картона символизирует так называемую лобовую поверхность автомашины. Если бы можно было распилить польский «Фиат» или «Жигули» в самом «толстом» месте и вырезать оттуда пластинку в несколько миллиметров толщиной, то получилась бы лобовая поверхность, очень похожая на тот лист картона, который вы несли перед собой во время опыта. Двигатель тоже должен справиться с воздушным сопротивлением. По правде говоря, это не единственный противник, препятствующий передвижению автомобиля. К их числу можно отнести механическое сопротивление в приводной системе, сопротивление качения колес по поверхности, сопротивление при движении вверх (в гору), сопротивление инерции под воздействием ускорения.
Все эти виды сопротивления оказывают влияние на расход горючего. Знаете ли вы, что при скорости более 100 км/час в обычном легковом автомобиле средних размеров сопротивление воздуха составляет 70% всех сил, тормозящих движение машины? Вот почему очень полезно быть «запанибрата» с аэродинамикой. У конструкций обтекаемой формы гораздо меньший аппетит на горючее.
Вы, наверное, знаете из курса физики, что сила воздушного сопротивления Р равняется произведению лобовой поверхности F, квадрата скорости V и коэффициента формы Сх. Численная постоянная (0,0048) в приводимой формуле отражает плотность воздуха и земное ускорение: Р = 0,0048 F • V* • Сх. Рассмотрим две величины в этом уравнении: F и Сх.
Борьба за аэродинамический кузов начинается за чертежной доской. Там определяются размеры лобовой поверхности F и величина коэффициента Сх. Площадь поперечного сечения лобовой поверхности влияет не удобство и безопасность передвижения. Ведь автомашина не может быть плоской доской с очень малой поверхностью F, что с теоретической точки зрения было бы весьма выгодно, поскольку такой автомобиль расходовал бы горючее очень экономно. А где бы разместились четыре или пять пассажиров и 40 килограммов их багажа?
Форму и аэродинамику современных автомобилей определяет коэффициент Сч. который для большинства автомашин (в том числе польского «Фиата» и «Жигулей») равняется 0,44 — 0,45. Эта величина определяется экспериментально в так называемых аэродинамических трубах диаметром около 13 м, в которых гигантские воздуходувки разгоняют потоки воздуха до скорости 240 км/час.
Чем меньше Сх, тем более совершенна аэродинамика автомашины, тем меньше сила воздушного сопротивления и расход горючего. В спортивных автомобилях (например «Порше 924 — турбо») удалось снизить Сх до 0,34. К числу обтекаемых автомобилей относится также «Фольксваген пассат» (С* = 0,36) и польский «Полонез» (Cs = 0,36). Недавно мне удалось познакомиться с экспериментальными автомобилями, у которых коэффициент формы составляет не более 0,26 — 0,30. Конструкторы утверждают, однако, что они не сказали еще своего последнего слова. В том, какими возможностями обладают аэродинамические автомобили, убедились недавно участники соревнований по экономному расходованию горючего, организованных международным концерном «Шелл». Победительница соревнований «Хонда-аккорд» израсходовала 2,077 дм* горючего на 100 км, в частности, благодаря перестройке кузова серийного производства с точки зрения максимального сокращения воздушного сопротивления.
|
Опубликовал 