خودرو و مقاومت هوا بحث مهمی در ایمنی، مصرف سوخت و زیبایی خودرو است. تست خودرو در تونل باد از اهمیت بالایی برخوردار است.
بیت ران – وقتی خودرو شروع به حرکت می کند، هوای اطراف خودرو سه اثر مهم را روی خودرو خواهد داشت؛ نخستین اثر، مقاومتی است که هوا در مقابل عبور خودرو از خود نشان می دهد. اثر دوم ناشی از عبور جریان هوا از اطراف خودرو است و در نهایت مباحث مربوط به ایجاد صداهای مزاحم در داخل خودرو ناشی از هوای عبوری است.
مقاومت هوا در مقابل خودرو باعث می شود خودرو نیاز به نیروی بیشتری برای شکافتن هوا داشته باشد و به این ترتیب هر چه این مقاومت بالاتر برود، خودرو برای رسیدن به یک سرعت مشخص نیاز به نیروی بیشتری دارد و در نتیجه سوخت بیشتری مصرف می شود.
جریان هوای عبوری از اطراف خودرو، علاوه بر اثر مقاومتی در مقابل حرکت خودرو، باعث افزایش یا کاهش نیروی رو به پایین خودرو و در نتیجه افزایش یا کاهش پایداری خودرو در سرعت های بالا می شود.
در نهایت جریان هوا در سرعت های بالا می تواند منجر به ایجاد صدا در داخل خودرو شود. هر چند بخشی از این صدا را می توان با عایق کاری اتاق کنترل کرد، اما بخشی دیگر ناشی از طراحی خودرو است.
با توجه به این اثرات، خودروسازها سال ها است که در زمان طراحی یک خودروی جدید، اثرات هوا را روی خودرو مورد بررسی قرار می دهند تا خودروی طراحی شده با کمترین مقاومت ممکن در مقابل هوا حرکت کند و حداکثر نیروی رو به پایین را داشته باشد و در نهایت صدای باد کمتر به کابین آن را پیدا کند.
*آیرودینامیک خودروهای رالی چه راهی برای تکامل طی کرد؟
*اسکالیتی ؛ طراحی فراری دور از کاغذ و قلم
*چطور حرفه ای برانیم!
یکی از مهمترین ابزارها در این زمینه تونل های باد است که می تواند جریان هوایی با حجم زیاد و سرعت بالا ایجاد کند. هر چند این روزها تونل های باد همچنان جایگاه خود را در صنعت خودروسازی حفظ کرده اند اما در کنار تونل های باد، برنامه های کامپیوتری نیز در تحلیل جریان هوای عبوری از خودرو به طراحان و مهندسان شرکت های خودروسازی کمک می کنند.
بدنه خودرو از نظر آئرودینامیک مانند بال هواپیما است؛ به این معنی که با عبور جریان هوا از آن، در بخش پایین خودرو فشار هوا بیشتر از بخش بالایی می شود و به این ترتیب با افزایش سرعت، خودرو تمایل دارد از زمین بلند شود. که این اتفاق موجب ناپایداری خودرو در سرعت های بالا می شود.
به علاوه در بخش های کم فشار در انتهای خودرو دیده می شود. این بخش های کم فشار در خودروهای سدان (مانند پژو ۴۰۵) درست در بالای صندوق عقب تشکیل شده و در صورت افزایش سرعت باعث می شود بخش عقبی خودرو سبک تر و بی تعادل تر شود. برای کاهش این اثر منفی در برخی خودروها یک اسپویلر کوچک روی صندوق عقب توانسته است نقش موثری را بازی کند.
مقاومت بخش های مختلف در مقابل هوا نیز از دیگر عواملی است که باید به خوبی مورد بررسی قرار بگیرد. علاوه بر طراحی زاویه شیشه جلو، توجه به طراحی بخش های دیگر از جمله سپر و آیینه ها از دیگر بخش های مهم است.
تاثیر زیر خودرو بر پایداری آن
ضمن آنکه زیر خودرو باید تا حد امکان صاف و یکدست باشد تا کمترین مقاومت را در مقابل هوای عبوری ایجاد کند. در بخش هایی که قابل پوشاندن نیستند (مانند اکسل و چرخ ها) با نصب بخش هایی در زیر خودرو تلاش می شود هوا از این بخش ها دور شود تا مقاومت کمتری به وجود بیاید.
در خودرو بخش هایی (۱۹ بخش زیر) به طور ویژه برای کاهش مقاومت خودرو در مقابل هوا مورد توجه قرار می گیرند. طراحان یک خودرو در زمان طراحی و مهندسی خودرو باید نکات بسیاری را در نظر داشته باشند تا خودرو بتواند با حفظ زیبایی، کمترین مصرف سوخت و آلایندگی و بیشترین پایداری را داشته باشد. طراحان خودرو نتیجه کار خود را با تست خودرو در تونل باد بررسی می کنند.
بخش هایی که دقت طراحی در آنها بیشترین پایداری را در خودرو ایجاد می کند:
- سپر
- لبه زیرین سپر
- مجاری سیستم خنک کننده
- صفحه پوششی زیر موتور
- پوشش اطراف تایر جلو
- قوس گلگیر
- رینگ ها
- آیینه
- ستون شیشه جلو
- قوس شیشه عقب
- قوس سقف و ارتفاع بخش عقب
- قوس ستون عقب
- قوس های جانبی عقب
- اسپویلر عقب
- گوشه های عقبی خودرو
- پوشش تایر یدک
- پخش کننده هوا از چرخ های عقب
- دور کننده هوا از اکسل عقب
- پوشش کامل در زیر بدنه
منبع: هفته نامه اتومبیل