Чи замислювалися коли-небудь про те, який кузов автомобіля краще з точки зору аеродинаміки. Щоб відповісти на це питання, були проведені тести в аеродинамічній трубі Дмитровського полігону. в якому брали участь три автомобілі: седан ВАЗ 2110, універсал ВАЗ 2111 і хетчбек ВАЗ 2112.
Пам'ятайте, коли ми міркували, який кузов автомобіля краще. Тепер те саме запитання розглянемо з точки зору аеродинамічних характеристик кузова.
Для того, щоб результати тестів були найбільш точними, було вирішено порівнювати різні типи кузовів машин одного "десятого" сімейства (дизайн виконаний в одному стилі). Крім того, всі тестовані автомобілі мали однакову комплектацію (сталеві штамповані диски, бризковики і т.д.).
Одним з важливих параметрів аеротрубе є коефіцієнт аеродинамічного опору Сх. Це безрозмірна величина, що відображає ставлення сили опору повітря руху автомобіля до сили опору руху циліндра.
Чим менше Cx, тим краще опрацьована аеродинаміка автомобіля. Для сучасних автомобілів Cx <0,3.
Результати аеродинамічних тестових ВАЗ 2110-12:
Площа фронтальної проекції, м2
Сила лобового опору Рх, Н
коефіцієнт аеродинамічного
опору Сх
Підйомна сила Pz, Н
Перекидний момент Му, Нм
Повертає момент Mz, Нм
обтічність седана
Аеродинамічний тест седана показав, що його коефіцієнт аеродинамічного опору Сх знаходиться між хетчбека і універсала. Програє хетчбеку через невелику зони розрідження, що виникає над кришкою багажника, а обходить універсал через меншу зона зниженого тиску в задній частині кузова.
Повертає момент Mz у седана ВАЗ 2110 є найбільшим, що говорить про те, що його стійкість на дорозі буде гірше, ніж у суперників.
Параметри аеродинамічних характеристик можна змінити шляхом установки різних аеродинамічних обважень.
обтічність універсала
Аеродинамічний тест універсала показав, що його обтічність помітно гірше, ніж у седана. (Сх 0,347 проти 0,381). Чому так. При русі за автомобілем виникає зона розрідження, яка залежить від вертикальної задньої частини автомобіля. Чим більше ця частина, тим більше зона зниженого тиску і тим сильніше машину відтягує назад і збільшує Cx.
Що цікаво, на моменті проектування універсалу, дизайнери АвтоВАЗу могли вибрати більш вдалий варіант заднього спойлера у вигляді дефлектора, який відсікає частину повітря з даху на двері багажника. Цей дефлектор зменшував зону розрідження, і заднє скло ставало менше марким. Майже такий же дефлектор можна спостерігати на Volvo V70. Чому їх вибір припав на більш програшний за параметрами варіант спойлера, залишається загадкою.
Завдяки більшій "парусність" боковин, універсал краще "тримає дорогу" на високій швидкості, ніж седан і хетчбек. Це добре помітно по малому значенню повертає моменту Mz у ВАЗ-2111.
обтічність хетчбека
Аеродинамічний тест хетчбека показав хороші результати. Сх ВАЗ 2112 виявився рівним 0,335, це трохи менше, ніж у седана. Секрет успіху в нахилі заднього скла хетчбека. Воно встановлено з набагато більшим нахилом, тому повітря стікає з машини рівно і безвідривно. Варто зауважити, що якщо встановити задній двірник хетчбека в вертикальне положення. то значення Сх вийде трохи знизити.
Повертає момент хетчбека в більшій мірі залежить від кута нахилу заднього скла. Якщо заднє скло буде мати кут нахилу близьким до універсалу, то лобове опір такої машини буде більше, ніж у седана. Прикладом може служити VW Golf IV. А якщо скло п'ятих дверей хетчбека буде встановлено під кутом, як у ВАЗ 2112, то обтічність буде такою ж, як у седана, або кращої.
Підйомна сила кузова
На етапі проектування модель хетчбека мала кілька видів антикрила. Деякі були зовсім невеликого розміру, інші ж навпаки мали велику площу крила. У серію пішла така аеродинамічна конструкція, яка більше знижує підйомну силу. В результаті чого вдалося домогтися того, що підйомна сила хетчбека ВАЗ 2112 програє седану ВАЗ 2110 лише трохи.
На універсалі ВАЗ 2111 діє не підйомна сала, а притискає. Крім того, вона добре розподілена між передніми і задніми колесами. У чому причина такого успіху.
Весь секрет у довгій даху. Якщо на лобове скло машини пустити тонку цівку диму, то отримаємо візуалізацію повітряного потоку. З цієї струмку добре помітно, як протікає повітря над седаном і хетчбеком. Спершу зметнувшись за лобовим склом, він огинає дах і падає на заднє скло. У цій дугоподібної зоні над дахом автомобіля створюється розрідження, як і над крилом літака. А під днищем, навпаки утворюється зона підвищеного тиску. Ця різниця тисків відповідно до закону Бернуллі і пояснює появу підйомних сил.
Підйомна сила універсалу менше, тому що довга дах універсала не дозволяє повітрю створити дугу повітря, таким чином вже не утворюється такий великої зони розрідження.
У висновку хотілося б відзначити, що отримані співвідношення аеродинамічних характеристик тестованих машин можна поширювати і на інші сімейства автомобілів, але тільки якщо мова буде йти про седані або універсалі. Практично завжди вони матимуть гіршу обтічність і більшого значення Сх, у випадку з хетчбеком однозначних висновків зробити не можна.