Устройство автомобиля

Внешний тюнинг автомобилей

Под крутым внешним тюнингом авто обычно подразумевают декоративный или силовой обвес.

Декоративный обвес

Декоративный обвес

Среди автолюбителей почему-то принято считать, что обвес – это передний и задний бампера, а также накладки на пороги, но эти элементы можно называть обвесом в последнюю очередь. На больших скоростях они не улучшают аэродинамику, но кроме спортивной, а порой и агрессивной внешности от них может быть большой толк.

Как пример вспомните, почему на большинстве передних бамперов центральное отверстие занимает так много места? Да, все правильно. В первую очередь, для охлаждения радиаторов/интеркулера. При замене штатного бампера на бампер с большим центральным тоннелем, летом, вы сразу заметите разницу, когда вентилятор охлаждения радиатора начнет включаться значительно реже, при той же температуре окружающей среды.

Самодельный проем для охлаждения кулера

Все началось с японских авто, которые повально стали оснащаться турбодвигателями. В таком случае место под интеркулер просто не оставалось. И тут на выручку пришел обвес на бампера. В те времена стоковый бампер выбрасывали или, выбросив все ненужные крепления, прорезали в нем дыру для лучшего охлаждения. Со временем, автолюбители стали устанавливать уже появившиеся в продаже готовые бампера с обвесом.

Силовой обвес

Чаще всего такой обвес можно увидеть на внедорожниках. Изначально он был предназначен для защиты авто в труднопроходимых условиях.

Силовой обвес

Но также он стал применим и в городских условиях в качестве тюнинга, т.е. в создании более агрессивного (мощного) облика авто либо же как защита от неожиданных столкновений с бордюром, металлическими ограждениями и т.д. По закону на автомобили не запрещается устанавливать подобного рода апгрейды.

Как меняют аэродинамику автомобиля?

Задача специалистов по аэродинамике состоит в уменьшении паразитных сил и моментов (Рх, Рz, Му, Мх и Мz). Добиться можно с помощью дополнительных аэродинамических элементов, что ведет к увеличению площади миделя и как следствие – к увеличению силы лобового сопротивления. Тупик? Нет, оказывается, грамотно сконструированные и тщательно продутые в аэродинамической трубе элементы позволяют уменьшить Сх! Что это за устройства? Обычно при слове обвес речь идет о бамперах, порогах, спойлерах и антикрыльях.

Антикрыло. Создано для борьбы с подъемной силой. Первостепенная задача – создать прижимную силу, чтобы колеса не теряли контакт с дорогой ни при каких условиях. Взгляните на болиды Ф1. Вот где антикрылья – усилия работы специалистов по аэродинамике! Но перебарщивать с размерами нельзя – резко растет аэродинамическое сопротивление, а значит – падает скорость, увеличивается расход топлива. Практически на всех спортивных автомобилях рабочая часть крыла выполнена регулируемой для возможности изменения угла атаки и возможности настройки.

Основы аэродинамики автомобиля. Что влияет на аэродинамику авто?

Спойлер (от spoil — портить). Аэродинамический элемент с одной рабочей поверхностью для изменения направления движения воздушного потока. Основная задача «правильного» спойлера – организация безотрывного и «плавного» обтекания воздушным потоком всей поверхности автомобиля, что повышает устойчивости при движении с высокими скоростями. Спойлер может бороться с подъемной силой, отсюда его сложные формы. Но эта деталь всегда примыкает к кузову автомобиля. По большому счету, бамперы и пороги это тоже большие спойлеры.

Спойлер и антикрыло – основные, но не единственные элементы, улучшающие аэродинамику. Если заглянуть под днище современного авто, то увидим большое количество специальных щитков. Их задача – уменьшить сопротивление, исключить завихрения и направление потока в нужном направлении. Иногда проработка днища дает потрясающие результаты.

Диффузор. Дальше всех пошли спортсмены – они решили присосать автомобиль к трассе! Появились болиды с днищем, имитирующим «трубку Вентури» – создающие резкий рост скорости воздушного потока под машиной. В результате создавалась мощная прижимная сила. Плодами этого открытия норовит воспользоваться каждый автопроизводитель: диффузоры, обеспечивающие ускорение потока, появляются в задней части гражданских машин.

Проблема, что для максимально эффективной реализации т.н. «граунд-эффекта» нужны по возможности плоское днище и минимальный дорожный просвет. Если строители спортивных машин могут это позволить, то, к примеру, на Evolution диффузор служит скорее украшением, чем полноценным аэродинамическим элементом.

Парктроник – главный помощник автовладельца. Устройство и монтаж

Подъемная и прижимная сила

В результате неравномерного обтекания потоком воздуха автомобиля с разных сторон возникает разница в скорости его движения.

Действующие подъемная и прижимная силы

Автомобиль движется и рассекает поток воздуха, при этом часть этого потока уходит под авто и проходит под днищем, то есть движется практически по прямой. А вот верхней части потока приходится повторять форму кузова, и ей приходится проходить большее расстояние. Из-за этого возникает разница в скорости воздуха – верхняя часть движется быстрее нижней, проходящей под авто. А поскольку увеличение скорости сопровождается снижением давления, то под днищем образуется зона повышенного давления, которая приподнимает машину.

Проблем добавляет и лобовое сопротивление. Область повышенного давления воздушной массы перед машиной прижимает передок к дороге, в то время как разрежение и завихрения позади наоборот – способствуют приподнятию кузова. Подъемная сила, как и лобовое сопротивление, возрастает при увеличении скорости движения.

Негативным фактором от воздействия такой силы является ухудшение устойчивости авто при увеличении скорости и повышение вероятности ухода в занос.

Но эта сила может оказывать и положительное действие. При внесении корректив в конструкцию авто возможно преобразование подъемной силы в прижимную, которая будет обеспечивать лучшее сцепление с дорогой, устойчивость авто, его управляемость на высоких скоростях.

При этом для получения прижимной силы не требуется каких-либо отдельных решений. Все разработки, направленные на снижение коэффициента Сх также сказываются и на прижиме. К примеру, оптимизация формы задней части приводит к уменьшению завихрений и разрежения, из-за чего подъемная сила тоже снижается, а прижимная — повышается. Установка заднего спойлера действует таким же образом.

Уменьшение завихрений при установке спойлера

Боковые же силы при установлении аэродинамики автомобиля, особо в расчет не берутся, в силу того, что они не постоянны, а также значительного влияния на показатели авто не оказывают.

Но это все теория аэродинамики автомобиля. На практике все можно пояснить одним предложением — чем хуже аэродинамика, тем выше расход топлива.

Порядок установки

Если вами движут дизайнерские побуждения, то такая идея более проста, все можно сделать непосредственно на машине. А когда вы стремитесь улучшить аэродинамику, приготовьтесь к более трудному, но интересному процессу.

Когда главной целью является улучшение внешности, то больших финансовых расходов можно избежать. В специальном магазине вы приобретете все нужные элементы – бампер, спойлер и т. п. Все это крепится прямо на кузовную часть.

Заводская основа остается без изменений, не придется даже сверлить новые отверстия. Любой автомобилист способен установить обвес самостоятельно. Особых навыков здесь не требуется, вся работа не отнимет у вас и трех дней. Но сразу приготовьтесь к тому, что декоративные элементы на приличной скорости могут отлететь, ведь они больше предназначены для городских прогулочных катаний, на серьезной трассе при хорошей скорости декор проявит свою слабость.

Монтаж обвеса по своим затратам считается средним тюнинговым вариантом. Элементы изготавливаются из особого пластикового материала, отличаются малым весом и хорошей прочностью. Есть умельцы, которые сами изготавливают бампер или спойлер по своим эскизам, однако большинство предпочитает приобретать уже готовые изделия, хотя такой вариант считается более затратным.

Для начала необходимо определиться, что вы хотите заменить. Лучше всего подготовить рисунки новых форм кузова. После этого можно переходить к техническим моментам реализации всего задуманного.

Это интересно: Прокат автомобилей — особенности партнерства

Лобовое сопротивление и коэффициент Сх

По большей части все работы с кузовом авто направлены на преодоление лобового сопротивления, поскольку именно эта сила самая значительная.

Движение потоков воздуха

За основу при расчетах берется сила сопротивления воздуха. Для вычисления результата используются такие данные как плотность воздуха, площадь поперечной проекции авто, коэффициент аэродинамического сопротивления (Сх)  — это важнейший показатель в аэродинамике автомобиля. При этом на силу сопротивления в значительной мере влияет также скорость движения. Так, увеличение скорости вдвое будет сопровождаться повышением сопротивлением в 4 раза. Скорость один из мощных факторов увеличения расхода.

Например, для хорошо обтекаемого авто с площадью проекции 2 м2  и коэффициентом 0,3 при движении на скорости 60 км/ч для преодоления сопротивления воздуха необходимо 2,4 л.с., а при скорости 120 км/ч уже 19,1 л.с. Разница расхода топлива при таких условиях достигает 30% на 100 км.

Рассмотрим все по-простому. У воздуха есть своя плотность, причем немалая. При движении автомобилю приходится проходить через имеющиеся воздушные массы, при этом создается поток, который обтекает кузов. И чем легче авто будет «резать» воздушную массу, тем меньше он затратит на это энергии.

Но не все так просто. Во время движения перед авто создается область увеличенного давления (машина сжимает воздушную массу), то есть спереди образуется такой себе невидимый барьер, осложняющий «разрезание» воздушной массы.

Также после обтекания кузова происходит отрыв воздушного потока от поверхности, что становиться причиной появления завихрений и разрежения за авто. В сочетании с повышенным давлением возникающее разрежение еще больше увеличивает сопротивление.

Поскольку повлиять на плотность воздуха невозможно, то конструкторам остается только вносить коррективы в две другие расчетные составляющие – площадь авто и коэффициент аэродинамического сопротивления.

Но уменьшить проекцию авто не представляется особо возможным без ущерба для полезных пространств кузова (просто невозможно сделать авто меньше, чем он есть), поэтому остается только изменение коэффициента Сх.

Этот коэффициент устанавливается экспериментальным путем (в аэродинамической трубе) и характеризует он соотношение лобового сопротивления к скоростному напору и площади поперечного сечения кузова. Величина его безразмерная.

Аэродинамическая труба

Наименьший коэффициент аэродинамического сопротивления имеет каплевидное тело. При движении в воздушной массе такое тело плавно перед собой разводит поток, не создавая области повышенного давления, а имеющийся «хвост» позволяет за собой сомкнуть поток без обрывов и завихрений, то есть разрежение тоже отсутствует. Получается, что воздух просто обтекает тело, создавая минимальное сопротивление. Для такого тела коэффициент Сх составляет всего 0,05.

Конструкторам, работая с аэродинамикой автомобиля добиться, таких показателей пока не удается. И все потому, что при движении сопротивление создается несколькими факторами:

• Формой кузова;
• Трением потока о поверхности при обтекании;
• Попаданием потока в подкапотное пространство и салон.

Поэтому для современных авто коэффициент аэродинамического сопротивления считается отличным, если его значение ниже 0,3. К примеру, у Peugeot 308 коэффициент составляет 0,29, у Audi A2 он равен 0,25, а у Toyota Prius – 0,26. Но стоит отметить, что это расчетные показатели в идеальных условиях. На практике же во время движения на авто воздействуют множество разнообразных факторов, которые негативным образом сказываются на сопротивлении кузова.

Примечательно, что на коэффициент оказывает наибольшее влияние не передок авто, а его задняя часть. И виной этому становится создание разрежения и завихрений в результате отрыва потока от кузова. Поэтому конструкторы по большей части занимаются приданием необходимой формы именно задней части.

Коэффициент сопротивления Volkswagen XL1 составляет всего 0,19

Снизить коэффициент Сх позволяет также уменьшение количества выступающих частей, причем везде на авто (бока, крыша, днище, передок), а тем элементам, которые не удается убрать с поверхности придается максимально возможная обтекаемая форма.

Основные действующие силы

Если вспомнить законы физики, то можно констатировать – во время движения на машину действует две основные силы – прижимная и подъемная.

При этом многое зависит от формы объекта, сталкиваясь с которым воздух поднимается или опускается к земле.

Сегодня есть множество моделей машин, у которых из-за неправильной формы кузова проявляется дополнительная подъемная сила. Последняя всеми силами пытается оторвать переднюю часть от земли. И чем выше скорость движение, тем мощнее данная сила.

Когда автомобиль сталкивается с потоком воздуха, у последнего есть всего два пути – уйти вверх или отправиться под днище транспортного средства.

Самое интересное, что во время езды давление воздуха под авто зачастую гораздо выше, чем над ним. Здесь проявляется так называемый «эффект Бернулли».

Молекулы воздуха быстрее перемещаются над верхним кузовом авто, поэтому там давление ниже. Под машиной плотность воздуха много больше, поэтому выше и давление.

Какой можно сделать вывод? На большой скорости потоки воздуха стараются оторвать переднюю часть от земли, но этому явлению сопротивляется сила тяжести.

Хочу установить на свой автомобиль передний бампер с большими воздухозаборниками, как на гоночных машинах. Это улучшит охлаждение двигателя?

Вовсе нет. При проектировании автомобиля инженеры учитывают экстремальные режимы работы двигателя и в соответствии с ними рассчитывают систему охлаждения. Поэтому, если мотор вашей машины перегревается, – ищите неполадку.

А увеличив приток воздуха в моторный отсек, вы рискуете еще больше поднять в нем температуру. Ведь нагретый воздух еще надо отводить из-под капота (как правило, под днище автомобиля). И штатные каналы могут с ним не справиться..

Кроме того, на гоночных машинах большие воздухозаборники на переднем бампере, как правило, направляют воздух вовсе не к двигателю, а для охлаждения тормозов.

Важность заводских настроек автомобиля

Пытаясь улучшить свой автомобиль, не стоит забывать, что ГИБДД весьма скептически относится к переделкам машины. Малейшее несоответствие характеристик авто с заявленными производителем влечет за собой штраф от 500 рублей, а в некоторых случаях – лишение прав и аннулирование регистрации за изменение конструкции. 

В России тюнинг автомобилей получил широкое распространение, поэтому власти пошли на некоторые уступки. Появились просчитанные инженерами, проверенные и зарегистрированные решения. Поэтому, переделывая автомобиль, стоит обратиться именно к ним, а не вешать спойлер, собранный соседом в гараже. В лучшем случае, вы получите штраф, а в худшем – можете потерять управление и пострадать в ДТП. С физикой и аэродинамикой шутки плохи.

Экспедиционный багажник типа «корзина»

Технология изготовления экспедиционного багажника будет на порядок сложнее. В этом случае потребуется предварительно составить чертёж. Кроме того, не обойтись без сварочного аппарата и умения обращаться с металлом.

Сетчатое основание — практичное решение для экспедиционного багажника

Чертёж конструкции

Возьмём за образец самодельный багажник для Chevrolet Niva. Длина багажника составит 163 см, ширина — 123 см. Для изготовления экспедиционного багажника потребуется металлопрофиль 15Х15 (ок. 9 п. м.), 20Х20 (ок. 7 п. м.), 25Х25 (ок. 7 п. м.) и 30Х20 (ок. 6 п. м.).

Экспедиционный багажник на Ниву по этому чертежу вполне можно сделать самостоятельно

Последовательность действий мастера:

1. Начинаем изготовление багажника с основания: варим периметр. Продольные направляющие — из профиля 30Х20, поперечные перемычки — из профиля 20Х20.
2. Ввариваем в периметр несущие перемычки из профиля 30Х20. За них платформа будет крепиться к рейлингам.
3. Сокращаем расстояние между несущими перемычками, вваривая дополнительные поперечные из профиля 20Х20.
4. Изготавливаем дугу, которая будет расположена спереди в целях улучшения аэродинамики: от краёв профиля отмеряем по 5 см и вырезаем треугольный сектор, после чего загибаем профиль. Привариваем дугу с внешней стороны периметра.
5. Для повышения прочности конструкции скрепляем перемычки между собой отрезками профиля 15Х15. При желании перемычки, не являющиеся несущими, можно заменить металлической сеткой или листовой нержавеющей сталью.
6. Делаем бортики. Профиль режем на куски длиной 6–10 см и привариваем к основе. При желании их можно посадить на резьбу — тогда бортики и верхнюю часть багажника можно будет снимать.
7. Настал черёд верхней перекладины. По своим размерам она должна повторять нижнюю, однако боковые перекладины должны быть чуть короче, а стойки, соединяющие их с основой, располагаются под углом для улучшения аэродинамики.
8. Крепим багажник способом, аналогичным вышеописанному. Важный момент: для равномерного распределения веса экспедиционный багажник следует крепить на шесть точек.

В случае если у автомобиля нет рейлингов, придётся изготовить опоры самостоятельно из куска листового металла. Можно поставить на кронштейны, но для этого придётся сверлить кузов.

Экспедиционный багажник отличается повышенной по сравнению с обычным багажником функциональностью. Например, к нему можно прикрепить противотуманные фары — достаточно приварить кронштейн крепления фары к наклонному соединительному элементу спереди (см. пункт 7).

Кроме того, в экспедиционном багажнике удобно возить лопату. Зафиксировать её можно при помощи обычного крепления для труб.

Из чего делать?

Используются 3 материала: стекловолокно, пластик, металл. Приводим их в порядке увеличения бюджета тюнинга. В каждом случае технология будет существенно отличаться. Чтобы все получилось, придется покорпеть над книжками, статьями и видеороликами.

1. Краткое описание поможет вам понять, что вам больше подходит:

1. Стекловолокно. Из пенопласта вырезают грубую заготовку, затем доводят ее до ума с помощью пластилина, монтажной пены, канцелярских ножей и других подручных средств. Готовая модель пласт за пластом обклеивается стекловолокном. После застывания вынимают основу, делают крепления, зачищают, устанавливают на кузов, грунтуют и красят.
2. Пластик. Болванку под обвес делают из мягкой древесины липы или бальзы (используется в авиамоделировании). Готовят грунт из нитролака и аптечной присыпки (талька). Этот же состав с увеличением процентного содержания талька набирает плотность и становится шпатлевкой. Термопластик берут с запасом, так как после остывания он дает усадку, разогревают над электроплитой или с помощью технического фена и вытягивают под форму болванки.
3. Металл. Основой служит прежний бампер. С него снимают все лишнее, а затем приклепывают новые детали, скрепляя их между собой. По окончании работ все грунтуется, шпаклюется и красится.

Что такое аэродинамика автомобиля

Как бы странно это ни звучало, чем с большей скоростью автомобиль движется по дороге, тем сильнее он будет стремиться оторваться от земли. Причина в том, что поток воздуха, с которым сталкивается транспортное средство, разрезается кузовом авто на две части. Одна проходит между днищем и дорожным покрытием, а вторая – над крышей, и огибает контур машины.

Если посмотреть на кузов автомобиля сбоку, то визуально он будет отдаленно напоминать крыло самолета. Особенность этого элемента летательного аппарата заключается в том, что воздушный поток над изгибом проходит больше пути, чем под прямой частью детали. Из-за этого над крылом создается разряжение, или вакуум. С увеличением скорости эта сила сильнее приподнимает корпус.

Подобный подъемный эффект создается и у автомобиля. Верхний поток огибает капот, крышу и багажник, а нижний – только днище. Еще один элемент, который создает дополнительное сопротивление, это приближенные к вертикали детали кузова (радиаторная решетка или лобовое стекло).

Скорость транспорта напрямую влияет на подъемный эффект. Причем форма кузова с вертикальными панелями создает дополнительное завихрение, которое снижает сцепление транспорта с дорогой. По этой причине владельцы многих классических автомобилей с угловатыми формами при тюнинге обязательно крепят к кузову спойлер и другие элементы, позволяющие увеличивать прижимную силу машины.

Виды аэродинамических обвесов

Все аэродинамические обвесы на авто делят на несколько основных видов:

• Спойлеры;
• Антикрыло;
• Профилированные панели для днища;
• Бамперы передние и задние.

Рассмотрим каждый из видов обвесов по отдельности, особенности их конструкции и предназначение.

Спойлеры

Спойлеры, как правило, устанавливают на передних и задних бамперах, передней части крышки капота, задней части крыши, и крышки багажника.

В связи с этим, большинство спойлеров- это наклонные плоскости, которые за счет наклона рабочей поверхности и отводят воздушный поток. Зачастую встречный поток воздуха направляют вверх, чтобы под днищем не образовывалась зона повышенного давления. За счет этого автомобиль на скорости, как бы, присаживается к полотну дороги. В последнее время спойлеры, которые устанавливают под бамперами, все чаще интегрируют в конструкцию бампера, это положительно сказывается не только на их эффективности, но и на внешнем виде авто. Так же большинство спойлеров для профессиональных автогонщиков, кроме отклоняющих плоскостей, оборудуются специальными воздуховодами с дефлекторами, которые предназначены для отвода воздуха в нужном направлении. Такой подход позволяет обеспечить дополнительное охлаждение элементов тормозной системы.

Спойлеры, как часть аэродинамики авто

Антикрыло

Данный вид аэродинамических обвесов выполняет функции прямо противоположные крыльям самолета.

Поэтому по своей конструкции антикрыло представляет собой конструкцию аналогичную обычному авиационному крылу, но в перевернутом виде. Для улучшения характеристик управляемости автомобиля большинство обвесов данного типа имеют небольшой наклон передней кромки к полотну дороги. Это позволяет увеличить прижимную силу в разы и тем самым обеспечить надежное сцепление колес с дорогой. Однако, здесь кроется и существенный недостаток. Если угол наклона антикрыла будет больше, чем необходимо, может возникнуть ситуация, когда одна из осей авто будет нагружена больше чем другая, что вызовет поднятие автомобиля над полотном дороги и далее потерю управления. Кроме этого, сильный наклон плоскости антикрыла приводит к снижению аэродинамического сопротивления и увеличивает затраты на преодоление давления встречного потока воздуха.

Антикрыло зачастую устанавливают на крышке багажника или задней части крыши, если авто с кузовом хетчбек или универсал.

Антикрыло, как часть аэродинамической системы авто

Бампера

Передний бампер

Выполняет роль основы для спойлеров, а также закрывает от встречного потока воздуха пространство под днищем автомобиля. Без дополнительных обвесов существенного влияния на аэродинамику кузова не оказывает.

Передний аэродинамический бампер

Задний бампер

Выполняет функции аналогичные переднему бамперу в качестве основы для спойлеров, а также позволяет отвести воздушный поток из под днища авто в нужном направлении таким образом, чтобы минимизировать появление позади авто зоны с пониженным давлением. Сам по себе существенных преимуществ автомобилю не дает. Эффективен при использовании вместе с другими обвесами.

Задний аэродинамический бампер

Профилированные панели днища автомобиля

Служат для скрытия деталей подвески и днища автомобиля от встречного потока воздуха. Что позволяет минимизировать сопротивление кузова в движении, а также воспрепятствовать возникновению завихрений под днищем авто. Зачастую данные аксессуары используют лишь в комплекте с другими спортивными обвесами.

Кроме вышеназванных основных типов обвесов для автомобилей имеются и другие аксессуары, которые позволяют улучшить аэродинамику: различные дефлекторы, решетки радиаторов, накладки для фар, боковые зеркала с обтекаемой формой корпуса, ветрогоны на окна, и т.д.

Практическая аэродинамика

Выполнение нескольких несложных правил позволит вам получить экономию из воздуха, снизив расход топлива. Однако эти советы будут полезны только тем, кто часто и много ездит по трассе.

При движении значительная часть мощности двигателя тратится на преодоление сопротивления воздуха. Чем выше скорость, тем выше и сопротивление (а значит и расход топлива). Поэтому если вы снизите скорость даже на 10 км/ч, сэкономите до 1 л на 100 км. При этом потеря времени будет несущественной. Впрочем, эта истина известна большинству водителей. А вот другие «аэродинамические» тонкости известны далеко не всем.

Расход топлива зависит от коэффициента лобового сопротивления и площади поперечного сечения автомобиля. Если вы думаете, что эти параметры заложены на заводе, и автовладельцу изменить их не под силу, то вы ошибаетесь! Изменить их совсем несложно, причем можно добиться как положительного, так и отрицательного эффекта.

Что увеличивает расход? Непомерно «съедает» топливо груз на крыше. И даже бокс обтекаемой формы будет отнимать не менее литра на сотню. Нерационально сжигают топливо открытые во время движения окна и люк. Если перевозите длинномерный груз с приоткрытым багажником — тоже получите перерасход. Различные декоративные элементы типа обтекателя на капоте («мухобойки»), «кенгурятника», антикрыла и других элементов доморощенного тюнинга хоть и принесут эстетическое наслаждение, но заставят вас дополнительно раскошелиться. Загляните под днище — за все, что провисает и выглядывает ниже линии порога, придется доплачивать. Даже такая мелочь, как отсутствие пластиковых колпаков на стальных дисках, повышает расход. Каждый перечисленный фактор или деталь по отдельности увеличивают расход не на много — от 50 до 500 г на 100 км. Но если все суммировать, «набежит» опять же около литра на сотню. Эти расчеты справедливы для малолитражных автомобилей при скорости 90 км/ч. Владельцы больших автомобилей и любители блльших скоростей делайте поправку в сторону увеличения расхода.

Если выполнить все вышеперечисленные условия, мы сможем избежать излишних трат. А можно ли еще снизить потери? Можно! Но это потребует проведения небольшого внешнего тюнинга (речь идет, конечно, о профессионально выполненных элементах). Передний аэродинамический обвес не дает воздушному потоку «врываться» под днище автомобиля, накладки порогов прикрывают выступающую часть колес, спойлер препятствует образованию завихрений за «кормой» автомобиля. Хотя спойлер, как правило, уже включен в конструкцию кузова современного автомобиля.

Так что получать экономию из воздуха – вполне реально.

Совет	Экономия при 90 км\ч	Экономия при 120км\ч
Демонтировать верхний бокс	0,98	1,61
Демонтировать крепления для лыж	0,61	1,01
Закрыть окна	0,27	0,44
Установка переднего обтекателя	0,24	0,40
Закрыть люк в крыше	0,05	0,08
Установить колпаки на штампованные колеса	0,05	0,08

О теории и практике

Одним из основных технико-экономических показателей колесного транспорта является его производительность. Она определяется количеством перевезенного груза в тоннах или выполненной транспортной работой в тонно-километрах за единицу времени. Таким образом, повышение производительности обеспечивается как увеличением количества (объема) перевезенного груза, так и ростом скорости движения транспортного средства.

Влиянием аэродинамики на скоростные свойства и производительность колесного транспортного средства всерьез заинтересовались в НЦ ПММ НАН Беларуси. В качестве подопытного был выбран автопоезд МАЗ-5432.

Практика подтвердила теорию. Эффективным способом уменьшения аэродинамического сопротивления транспортного средства является оптимизация формы кабины и кузова, а также применение внешних аэродинамических устройств. На графике приведены характеристики разгона автопоезда МАЗ-5432 без комплекта внешней аэродинамической обвески и с ним на прямой передаче с начальной скоростью 60 км/ч. Видно, что снижение сопротивления движению улучшило динамику разгона автопоезда с аэродинамическими устройствами в диапазоне скоростей 60…100 км/ч на 12%, при этом максимальная скорость автопоезда возросла от 105 до 112 км/ч, т. е. на 6,5%.

Таким образом, наряду с экономией топлива снижение аэродинамического сопротивления позволяет повысить скоростные и динамические качества автопоезда, а следовательно, их технико-экономические показатели. Как известно, производительность транспортного средства определяется его грузоподъемностью и средней технической скоростью, которая в свою очередь зависит от максимальной скорости. Снижение аэродинамического сопротивления позволяет существенно повысить максимальную скорость автомобиля, а значит, и его производительность.

Рассмотрим возможность повышения производительности магистрального автопоезда с обтекаемой головной частью и уменьшенным зазором между кабиной и кузовом.

Годовая производительность автопоезда в т·км рассчитывается по следующей формуле:

(см. таблицу «Годовая производительность автопоездов»).

Годовая производительность автопоездов

Параметры, используемые в расчетах	Параметры для седельного автопоезда
с низкой кабиной	с кабиной увеличенной высоты
Dх – число календарных дней в году	365	365
αв – коэффициент использования парка	0,72	0,72
Тн – время в наряде, ч	12,5	12,5
Gгр – грузоподъемный, т	20	21,1
γг – коэффициент использования грузоподъемности	0,85	0,85
βп – коэффициент использования пробега	0,75	0,75
Кг – средняя длина грузовой ездки для междугородних перевозок, км	150	150
Vт – средняя или техническая скорость автопоезда, км/ч	42	44,5
Тпр – время простоя под погрузкой и выгрузкой на одну ездку, ч	0,89	0,89
Vэ – эксплуатационная скорость автопоезда, км/ч	35,38	37,15

Величина эксплуатационной скорости определяется по формуле:

При проведении расчетов учитывалось, что за счет снижения коэффициента С_х обтекаемого автопоезда на 70% его техническая скорость возросла с 42 до 44,5 км/ч, а удлинение кузова на 0,7 м увеличило грузоподъемность с 20 до 21,1 т. С учетом приведенных данных рассчитываем годовую производительность для автопоездов с низкой кабиной W_гс и обтекаемой кабиной увеличенной высоты W_го:

Таким образом, улучшение обтекаемости головной части автопоезда за счет применения кабины увеличенной высоты и уменьшения зазора между ней и кузовом позволит повысить производительность седельного автопоезда на 10%.

Аналогичные исследования позволили оценить степень повышения скоростных свойств и производительности автопоезда при установке на них внешних аэродинамических устройств. Наличие комплекта аэродинамических элементов позволяет снизить коэффициент С_х автопоезда на 39%, что обеспечивает повышение его скоростных свойств на 8%, а производительности – на 5%. Все эти цифры очень легко перевести в рубли. Так что, как говорится, есть повод для размышлений…

В заключение хотелось бы сказать, что при разработке и эксплуатации автомобиля будь то легкого пикапа или магистрального тягача, пренебрегать аэродинамическими свойствами было бы по крайней мере ошибочно. Недаром зарубежные автопроизводители ежегодно выделяют на аэродинамические исследования огромные средства. Там прекрасно понимают, что в итоге эти затраты окупятся с лихвой. Так не пора ли аэродинамической трубе на автополигоне ФГУП НИЦИАМТ заработать и опровергнуть постулат «Деньги на ветер»? Ведь этот самый ветер может принести отечественным автостроителям и эксплуатационникам немалые деньги.