कार एरोडायनामिक्स म्हणजे काय?
सामग्री
पौराणिक कारच्या मॉडेल्सची ऐतिहासिक छायाचित्रे पाहिल्यास, कोणालाही त्वरित लक्षात येईल की जसा आपला काळ जवळ येत आहे तसतसे एखाद्या वाहनाचे शरीर कमी-जास्त होत जाते.
हे एरोडायनामिक्समुळे आहे. या परिणामाची वैशिष्ठ्यता काय आहे, वायुगतिकीय कायदे, तसेच कोणत्या कारचा खराब प्रवाह आहे, आणि कोणत्या चांगल्या आहेत याचा विचार करणे का महत्त्वाचे आहे यावर आपण विचार करूया.
कार एरोडायनामिक्स म्हणजे काय
हे जितके विचित्र वाटेल तितकीच, कार रस्त्यासह जितक्या वेगाने चालते तितकीच ती जमिनीवर उतरू शकेल. कारण असे आहे की वाहनाला जो हवेचा प्रवाह धडकतो त्या कारच्या शरीराद्वारे दोन भाग कापले जातात. एक तळाशी आणि रस्त्याच्या पृष्ठभागाच्या दरम्यान जातो, आणि दुसरा छतावरुन जातो आणि मशीनच्या समोच्च भोवती फिरतो.
आपण बाजूने कार बॉडीकडे पहात असाल तर दृश्यास्पदपणे हे विमानाच्या विंगसारखेच असेल. विमानाच्या या घटकाची वैशिष्ठ्यता अशी आहे की बेंडवरून हवेचा प्रवाह भागाच्या सरळ भागाच्या तुलनेत जास्त मार्ग जातो. यामुळे, पंखांवर एक व्हॅक्यूम किंवा व्हॅक्यूम तयार होतो. वाढत्या वेगाने, ही शक्ती शरीर अधिक उंचावते.
कारसाठी तत्सम लिफ्टिंग इफेक्ट तयार केला जातो. अपस्ट्रीम बोनट, छप्पर आणि खोडच्या सभोवताल वाहते तर डाउनस्ट्रीम अगदी तळाशी वाहते. अतिरिक्त प्रतिरोध निर्माण करणारा आणखी एक घटक म्हणजे उभ्या (रेडिएटर ग्रिल किंवा विंडशील्ड) च्या जवळील शरीराचे अवयव.
वाहतुकीचा वेग थेट उचलण्याच्या परिणामावर परिणाम करतो. शिवाय, उभ्या पॅनेल्ससह शरीराचा आकार अतिरिक्त अशांतता निर्माण करतो, ज्यामुळे वाहनांचे कर्षण कमी होते. या कारणास्तव, ट्यूनिंगच्या आकारात बular्याच क्लासिक कारचे मालक, ट्यूनिंग करताना शरीरावर एखादे स्पॉयलर आणि इतर घटक आवश्यकपणे जोडतात जे कारची कमी वाढवण्याची परवानगी देतात.
याची गरज का आहे?
स्ट्रीमलाइनिंगमुळे अनावश्यक भोवरा न घेता हवेबरोबर शरीरावर जलद प्रवास करण्यास परवानगी मिळते. वायूच्या वाढीव प्रतिकारांमुळे जेव्हा वाहन अडथळा निर्माण होतो, तेव्हा इंजिन अधिक इंधन वापरेल, जणू वाहन जादा भार घेत असेल. याचा परिणाम केवळ कारच्या अर्थकारणावरच होणार नाही तर वातावरणात एक्झॉस्ट पाईपद्वारे किती हानिकारक पदार्थ सोडले जातील.
सुधारित एरोडायनामिक्ससह कार डिझाइन करणे, आघाडीच्या कार उत्पादकांचे अभियंता खालील संकेतकांची गणना करतात:
- इंजिनला योग्य नैसर्गिक शीतलक मिळण्यासाठी किती हवा इंजिनच्या डब्यात जाणे आवश्यक आहे;
- शरीराच्या कोणत्या भागामध्ये कारच्या आतील भागासाठी ताजी हवा घेतली जाईल, तसेच जिथे ते सोडले जाईल;
- कारमध्ये हवा कमी आवाज करण्यासाठी काय केले जाऊ शकते;
- उचल शक्ती वाहनाच्या शरीराच्या आकाराच्या वैशिष्ट्यांनुसार प्रत्येक कोनात वितरित करणे आवश्यक आहे.
नवीन मशीन मॉडेल्स विकसित करताना हे सर्व घटक विचारात घेतले जातात. आणि जर पूर्वी शरीरातील घटक नाटकीयदृष्ट्या बदलू शकले असते तर आज शास्त्रज्ञांनी आधीपासूनच सर्वात आदर्श प्रकार विकसित केले आहेत जे फ्रंटल लिफ्टचा कमी गुणांक प्रदान करतात. या कारणास्तव, मागील पिढीच्या तुलनेत नवीनतम पिढीतील बर्‍याच मॉडेल्समध्ये बाहेरून केवळ डिफ्यूझर्स किंवा विंगच्या आकारात किरकोळ बदलांमुळे भिन्न असू शकतात.
रस्ते स्थिरतेव्यतिरिक्त, शरीरातील काही भाग कमी प्रमाणात दूषित होण्यामध्ये वायुगतिकीशास्त्र योगदान देऊ शकते. तर, वा wind्याच्या समोरच्या दिवाळेच्या टक्करमध्ये, उभ्या असलेल्या हेडलाइट्स, बम्पर आणि विंडशील्ड तुटलेल्या छोट्या कीटकांपासून जलद गलिच्छ होईल.
लिफ्टचा नकारात्मक प्रभाव कमी करण्यासाठी, कारमेकर्स कमी करण्याचे लक्ष्य ठेवतात मंजुरी जास्तीत जास्त स्वीकार्य मूल्यापर्यंत. तथापि, समोरचा प्रभाव केवळ नकारात्मक शक्ती नाही जो मशीनच्या स्थिरतेवर परिणाम करतो. इंजिनियर्स नेहमी पुढच्या आणि बाजूकडील सुव्यवस्थित दरम्यान "संतुलन" ठेवतात. प्रत्येक झोनमध्ये आदर्श पॅरामीटर प्राप्त करणे अशक्य आहे, म्हणूनच, जेव्हा नवीन शरीर प्रकार तयार करता तेव्हा विशेषज्ञ नेहमीच एक विशिष्ट तडजोड करतात.
मूलभूत वायुगतिकीय तथ्ये
हा प्रतिकार कोठून आला आहे? सर्व काही अगदी सोपे आहे. आपल्या ग्रहाभोवती वायूयुक्त संयुगे असलेले वातावरण आहे. सरासरी, वातावरणाच्या ठोस थरांची घनता (जमिनीपासून पक्ष्यांच्या डोळ्याच्या दृश्यापर्यंतची जागा) सुमारे 1,2 किलो / चौरस मीटर असते. जेव्हा एखादी वस्तू गतिमान असते, तेव्हा ती वायूच्या रेणूंनी घुसते जी हवा बनवते. वेग जितका जास्त असेल तितके अधिक या घटक ऑब्जेक्टला दाबा. या कारणास्तव, पृथ्वीच्या वातावरणात प्रवेश करताना, अंतराळयान घर्षणाच्या बळावर जोरदार गरम होण्यास सुरवात करते.
नवीन मॉडेल डिझाइनचे विकसक ज्या सर्वांत प्रथम सामना करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत ते म्हणजे ड्रॅग कसे कमी करावे. जर वाहन 4 किमी / तापासून 60 किमी / तासाच्या दरम्यान श्रेणीत गती वाढवित असेल तर हे पॅरामीटर 120 पट वाढेल. हे किती महत्त्वपूर्ण आहे हे समजून घेण्यासाठी, एक लहान उदाहरण विचारात घ्या.
वाहतुकीचे वजन 2 हजार किलो आहे. वाहतुकीची गती 36 किमी / ताशी होते. या प्रकरणात, या शक्तीवर मात करण्यासाठी केवळ 600 वॅट्सची शक्ती खर्च केली जाते. बाकी सर्व काही ओव्हरक्लॉकिंगवर खर्च केले जाते. परंतु आधीच 108 किमी / ताशीच्या वेगाने फ्रंटल रेझिस्टन्सवर मात करण्यासाठी आधीपासूनच 16 किलोवॅट उर्जा वापरली जात आहे. ताशी 250 किमी वेगाने वाहन चालवित असताना. गाडी आधीपासूनच ड्रॅग फोर्सवर 180 अश्वशक्ती खर्च करते. जर ड्रायव्हरला वेग वाढविण्याच्या शक्ती व्यतिरिक्त 300 कि.मी. / तासापर्यंत गाडी आणखी वेगवान करायची असेल तर, पुढच्या हवेच्या प्रवाहाचा सामना करण्यासाठी मोटरला 310 घोडे खाण्याची आवश्यकता असेल. म्हणूनच स्पोर्ट्स कारला अशा शक्तिशाली पॉवरट्रेनची आवश्यकता असते.
सर्वात सुव्यवस्थित, परंतु त्याच वेळी आरामदायक वाहतूक विकसित करण्यासाठी अभियंता गुणांक सीएक्सची गणना करतात. मॉडेलच्या वर्णनातील हे पॅरामीटर आदर्श शरीराच्या आकाराच्या दृष्टीने सर्वात महत्वाचे आहे. या भागात पाण्याचा थेंब एक आदर्श आकार आहे. तिच्याकडे हे गुणांक 0,04 आहे. या डिझाइनमध्ये यापूर्वीही पर्याय उपलब्ध असला तरीही कोणताही वाहन निर्माता त्याच्या नवीन कार मॉडेलसाठी अशा मूळ डिझाइनशी सहमत नाही.
वारा प्रतिकार कमी करण्याचे दोन मार्ग आहेत:
- शरीराचा आकार बदला जेणेकरून हवेचा प्रवाह शक्य तितक्या कारच्या सभोवती वाहू शकेल;
- गाडी अरुंद करा.
मशीन हलवित असताना, त्यावर एक अनुलंब शक्ती कार्य करते. याचा डाउन-प्रेशर इफेक्ट असू शकतो, ज्याचा ટ્રેक्शन वर सकारात्मक परिणाम होतो. जर आपण कारवरील दबाव वाढवत नसाल तर, परिणामी भोवरा वाहन जमिनीपासून विभक्त होणे सुनिश्चित करेल (प्रत्येक उत्पादक हा प्रभाव शक्य तितक्या दूर करण्याचा प्रयत्न करतो).
दुसरीकडे, कार फिरत असताना, तिसरी शक्ती त्यावर कार्य करते - पार्श्व बल. हे क्षेत्र अगदी नियंत्रित करण्यायोग्य आहे कारण सरळ पुढे जाताना किंवा कोर्नरिंग करताना क्रॉसविंडसारख्या बर्‍याच चल प्रमाणात त्याचा परिणाम होतो. या घटकाच्या सामर्थ्याविषयी भविष्यवाणी केली जाऊ शकत नाही, म्हणून अभियंता जोखीम घेत नाहीत आणि रुंदीसह केस तयार करतात ज्यामुळे सीएक्स गुणोत्तरात काही तडजोड केली जाऊ शकते.
अनुलंब, ललाट आणि बाजूकडील शक्तींचे मापदंड किती प्रमाणात विचारात घेतले जाऊ शकतात हे ठरवण्यासाठी, आघाडीचे वाहन उत्पादक एरोडायनामिक चाचण्या घेत असलेल्या विशेष प्रयोगशाळे स्थापित करीत आहेत. भौतिक संभाव्यतेनुसार, या प्रयोगशाळेत पवन बोगद्याचा समावेश असू शकतो, ज्यामध्ये वाहतुकीच्या सुव्यवस्थेची कार्यक्षमता मोठ्या हवेच्या प्रवाहाखाली तपासली जाते.
तद्वतच, नवीन कार मॉडेल्सचे उत्पादक एकतर त्यांची उत्पादने 0,18 च्या गुणांकात आणण्यासाठी (आज ही आदर्श आहेत) किंवा त्याहूनही अधिक प्रयत्न करण्यासाठी प्रयत्न करतात. परंतु अद्याप कोणीही दुस the्यामध्ये यशस्वी झाले नाही, कारण मशीनवर कार्य करणारी इतर शक्ती नष्ट करणे अशक्य आहे.
क्लॅम्पिंग आणि उचलण्याची शक्ती
येथे वाहतुकीच्या हाताळणीवर परिणाम करणारा आणखी एक उपद्रव आहे. काही प्रकरणांमध्ये ड्रॅग कमी केला जाऊ शकत नाही. याचे उदाहरण म्हणजे एफ 1 कार. त्यांचे शरीर उत्तम प्रकारे सुव्यवस्थित असले तरी, चाके खुली आहेत. उत्पादकांसाठी हा झोन सर्वात समस्या निर्माण करतो. अशा वाहतुकीसाठी, सीएक्स 1,0 ते 0,75 पर्यंतच्या श्रेणीत आहे.
या प्रकरणात मागील भोवरा काढून टाकणे शक्य नसल्यास, ट्रॅकसह ट्रॅक्शन वाढविण्यासाठी प्रवाहाचा वापर केला जाऊ शकतो. यासाठी, शरीरावर अतिरिक्त भाग स्थापित केले जातात जे डाउनफोर्स तयार करतात. उदाहरणार्थ, समोरचा बम्पर एक बिघाड्याने सुसज्ज आहे जो तो मैदानातून उचलण्यापासून रोखतो, जो स्पोर्ट्स कारसाठी अत्यंत महत्वाचा आहे. कारच्या मागील भागावर अशीच एक विंग जोडलेली आहे.
पुढचा पंख कारच्या खाली न वाहता, परंतु शरीराच्या वरच्या भागावर निर्देशित करतो. यामुळे वाहनाचे नाक नेहमीच रस्त्याच्या दिशेने जाते. खालीून एक व्हॅक्यूम तयार होतो आणि कार ट्रॅकवर चिकटलेली दिसते. मागील स्पॉयलर कारच्या मागे भोवरा तयार होण्यास प्रतिबंधित करते - वाहनाच्या मागे असलेल्या व्हॅक्यूम झोनमध्ये चोखण्यापूर्वी तो भाग तोडतो.
लहान घटक ड्रॅग कमी करण्यावर देखील परिणाम करतात. उदाहरणार्थ, जवळजवळ सर्व आधुनिक कारच्या हूडची किनार वाइपर ब्लेड्स व्यापते. वाहतुकीच्या दिशेने येणा all्या सर्व चकमकींच्या समोरासमोर, हवा खाण्यासारख्या डिफ्लेक्टर्ससारख्या छोट्या घटकांवरही लक्ष दिले जाते.
स्पोर्ट्स बॉडी किट्स स्थापित करताना, आपण हे लक्षात घेणे आवश्यक आहे की अतिरिक्त डाउनफोर्स कारने रस्त्यावर अधिक आत्मविश्वास वाढवते, परंतु त्याच वेळी दिशात्मक प्रवाह ड्रॅग वाढवते. यामुळे, एरोडायनामिक घटकांशिवाय अशा वाहतुकीची उच्च गती कमी होईल. दुसरा नकारात्मक प्रभाव हा आहे की कार अधिक असुरक्षित बनते. खरे आहे, स्पोर्ट्स बॉडी किटचा प्रभाव ताशी 120 किलोमीटर वेगाने जाणवेल, म्हणून बहुतेक घटनांमध्ये सार्वजनिक रस्त्यावर असे तपशील असतात.
खराब ड्रॅग मॉडेल:
चांगल्या वायुगतिकीय ड्रॅगसह मॉडेल:
याव्यतिरिक्त, कारच्या एरोडायनामिक्सबद्दल एक छोटा व्हिडिओ पहा:
2 टिप्पणी
बोग्दान
नमस्कार. एक दुर्लक्षित प्रश्न.
जर एखादी कार 100 rpm वर 2000km/h वेगाने जाते आणि तीच कार 200 rpm वर 2000km/h वेगाने जाते, तर खप वेगळा असेल का? ते वेगळे असेल तर? उच्च मूल्य?
किंवा कारचा वापर काय आहे? इंजिनच्या वेगात की वेगात?
मुलुमुम्स
तोरे
कारचा वेग दुप्पट केल्याने रोलिंग रेझिस्टन्स दुप्पट होतो आणि हवेचा प्रतिकार चौपट होतो, त्यामुळे जास्त ऊर्जेची गरज असते. याचा अर्थ असा की तुम्हाला अधिक इंधन जाळण्याची गरज आहे, जरी rpm स्थिर असेल, म्हणून तुम्ही प्रवेगक दाबाल आणि अनेक पटींनी दाब वाढेल आणि प्रत्येक सिलेंडरमध्ये मोठ्या प्रमाणात हवा प्रवेश करेल. म्हणजे तुमचे इंजिन अधिक इंधन टाकते, त्यामुळे होय, तुमचा RPM समान राहिला तरीही, तुम्ही प्रति किमी सुमारे 4.25 पट जास्त इंधन वापराल.