1989-Opel-Calibra

Aerodynamika – największy strach twórców samochodów

Każdy zdaje sobie sprawę z istnienia powietrza, jest to stosunkowo oczywisty fakt. Problem jednak zaczyna się gdy powietrze zaczyna zachowywać się jak zbuntowany nastolatek i zaczyna stawiać opór. To wtedy aerodynamika ma znaczenie.

Zajmuję się tym tematem, bo mnie o to prosiliście. Dobra, wyszło dziwnie. W każdym razie, przy okazji wpisu o skrzyniach biegów, na moim fejsbukowym profilu, pojawił się komentarz z prośbą o wyjaśnienie aerodynamiki. Od czegoś tu jestem, więc tym się dziś zajmę, bo to chyba najciekawszy aspekt designu samochodów. Właściwie, to ona projektuje samochody, projektanci stosują się po prostu do jej zasad (zwykle).

Tylko, że powietrze nie stawia oporu.

Tak. Tak jest. Serio. Tylko, że nie. Znaczy tak. Ale jednocześnie nie. Dobra, od początku, bo zamotałem. To jest tak, że powietrze raczej nie stawia oporu. Raczej, bo zwykle poruszamy się powoli. Gdy chodzicie, albo nawet biegacie (o zgrozo!) to powietrze jest potulne jak owieczka i z miłą chęcią zejdzie wam z drogi. Nie czujecie go (chyba, że ktoś dajmy na to pali kaloszami w piecu), nie sprawia wam ono problemu.

Przy wyższych prędkościach działa to trochę inaczej.

Jakbyście się kiedyś zastanawiali dlaczego Bugatti Chiron wygląda jak wygląda./zdjęcie: Pinterest

Wtedy powietrze jest jak ochroniarz w klubie, który za nic nie chce Cię przepuścić. W tym momencie proponuję doświadczenie. Nalejcie wody do wanny i przesuńcie ręką pod wodą. Dopóki robicie to powoli woda, tak samo jak powietrze nie stawia oporu. Natomiast, gdy ułożycie rękę prostopadle do tafli wody i spróbujecie przesunąć rękę szybko, wtedy opór jest więcej niż wyczuwalny.

Samochód to właśnie taka dłoń.

Wyścigówki NASCAR to jedne z najbardziej aerodynamicznych aut wyścigowych/zdjęcie: Phys.org

Szczególnie gdy prędkość, z którą się poruszacie zaczyna wzrastać. Wtedy powietrze stawiające opór jest wyraźnie odczuwalne w wielu aspektach korzystania z samochodu. Oczywiście im większa prędkość tym więcej problemów i tym bardziej powietrze nie chce nas przepuszczać. Skupmy się więc na tym w jakich aspektach powietrze przeszkadza nam najbardziej i jak można spowodować, że przeszkadzać nam nie będzie.

Aspekt pierwszy: Spalanie

VW XL1 jest autem o najniższym Cx wśród wszystkich aut produkcyjnych, wynosi ono 0,19./zdjęcie: Autocar

To jest chyba to co jest najbliżej naszemu sercu i portfelowi. W końcu każdy z nas chce mieć samochód, który pali jak najmniej. I owszem, niskie spalanie można uzyskać zmniejszając silnik, albo stosując inną jego konstrukcję, ale finalnie mniejszy silnik to mniej mocy albo mniejsza elastyczność, albo mniejsza wytrzymałość, albo co najlepsze wszystko na raz. Można więc silnik zmniejszyć, ale do pewnego momentu. I w tym momencie z pomocą przychodzi aerodynamika. Dzięki odpowiedniemu zarządzaniu strumieniem powietrza wokół auta, można to spalanie zmniejszyć przy jednoczesnej poprawie osiągów. Widzicie? Same zwycięstwa!

Aspekt drugi: Komfort jazdy.

Nie można mówić o komforcie bez Rolls-Royce'a. I tak, te drzwi są idealnie okrągłe/zdjęcie: DeviantArt.

Ten aspekt, choć zwykle o nim nie myślimy gdy myślimy o aerodynamice samochodu, jest niesamowicie istotny gdy mówimy o jego użytkowaniu. Nasze auta mają niestety to do siebie, że generują hałas. Owszem staramy się go pozbyć, ale to nie jest łatwe. Pierwszym sposobem na pozbycie się hałasu są wszelkiego rodzaju tłumiki, maty wygłuszające i mnóstwo innych rzeczy. Tylko, że my dziś nie o tym. My dziś o aerodynamice. I tutaj można zyskać generalnie najwięcej. Bo po pierwsze przy odpowiednim uformowaniu części nadwozia i podwozia pozbędziemy się hałasu powietrza przy wysokich prędkościach to jeszcze poprawimy stabilność. To ostatnie jest istotne jeśli mówimy o bezpieczeństwie jazdy, nie chcemy przecież, by nasze auto oderwało się od ziemi, albo “pływało” po drodze. Jak widzicie, znów mamy same zalety z wykorzystywania aerodynamiki w projektowaniu samochodów.

Aspekt trzeci: Świat wyścigów.

To nie jest aspekt istotny dla normalnego użytkownika samochodu, ale jest on na tyle ciekawy, że nie mogę go pominąć. Tylko dlaczego? Jak zapewne zauważyliście, auta wyścigowe, szczególnie te, budowane tylko i wyłącznie na potrzeby wyścigów, wyglądają jak innej planety. Jest tak dlatego, że takie pojazdy nie tylko muszą generować minimalny opór powietrza ale też muszą maksymalnie szybko pokonywać zakręty. Problem więc zaczyna się gdy odkryjemy, że minimalny opór powietrza zwykle powoduje mniejszą stabilność. Można temu zaradzić, dodając spoilery, dyfuzory (tak jak ten na Lamborghini Centenario), splittery, lotki i inne niezliczone elementy aerodynamiczne, bez których wiele wyścigówek byłoby po prostu nie do prowadzenia w żadnych warunkach. Tylko dlaczego nie stosuje się ich na samochodach drogowych? Stosuje się. Nawet na tych z… nazwijmy to wolniejszego spektrum. W Skodzie Citigo możecie zauważyć malutką lotkę na tylnej klapie. To jest właśnie taki malutki spoiler. Pomaga on ustabilizować samochód ale przede wszystkim oszczędzić paliwo, bo jak możecie zauważyć, nie ma żadnego wygięcia na końcu. Gdyby był wygięty, dociskał by auto, niestety przy okazji generując opór, zwiększając zużycie paliwa.

Jest jeszcze coś.

To jest akurat reklama Tatry 77/zdjęcie: The Daily Drive

Informacje podane teraz będą… well, stosunkowo nieistotne, ale zawsze będziecie mogli się nimi pochwalić w barze, albo… A ja wiem? W Milionerach? Nie ważne gdzie, ważne żebyście wiedzieli, że jest taka śmieszna wartość, nazwana Cx. Cx to współczynnik oporu aerodynamicznego, oblicza się go z jakiegoś turbo-skomplikowanego wzoru, który jeśli chcecie możecie wygooglować, ja nie chcę was męczyć stadami cyferek i znaków z różnych alfabetów. Istotnym w tym wszystkim jest to, że im niższy Cx, tym samochód jest bardziej aerodynamiczny. Kilkoma autami o zaskakująco niskim Cx są: Volkswagen T1 “Ogórek” (Cx=0,44), Tatra 603 (Cx=0,35), Opel Calibra (Cx=0,26) czy Tesla Model S (Cx=0,208). Ten ostatni jest też przy okazji najbardziej aerodynamicznym samochodem produkcyjnym. Wiem też, że nie jesteście ślepi i zauważyliście brak supersamochodów wśród wymienionych aut. Nie ma ich, bo superszybkie auta sportowe to… well, samochody nie samoloty, trzeba je więc utrzymać przy ziemi, a jak już mówiłem spoilery i inne wynalazki zwiększają opór aerodynamiczny. 
Well, to chyba wszystko na dziś. Jak zawsze sekcja komentarzy jest wasza.

Zdjęcie główne: Opel

3 thoughts on “Aerodynamika – największy strach twórców samochodów”

  1. Pingback: Najbardziej szalone auto świata - TVR Sagaris - Artyzm #7 - ivolucja.pl

  2. Pingback: Wszystko co musicie wiedzieć o Mercedesach ery Bruno Sacco - ivolucja.pl

  3. Pingback: Te auta nie będą tańsze, to może być ostatnia szansa na ich zakup - ivolucja.pl

Leave a Comment

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Udostępnij ten wpis:

Share on facebook
Share on twitter
Share on pinterest
Share on email

czytaj inne wpisy:

Dobrze jest czasem posłuchać radia

Większość kierowców woli słuchać wybranej przez siebie muzyki podczas jazdy. Ale nie jest to przecież jedyna opcja. Pamiętam, że gdy byłem mały i jeździliśmy z rodzicami nad morze Fordem Escortem Kombi (nadal mi smutno, że go z nami już nie ma), to słuchaliśmy radia. Rzadziej kaset, ale też się zdarzało. Faktem jest jednak, że muzyka

Czytaj więcej »

Ah Pszczyna, miasto pięknych, starych… samochodów?

Jeśli jedziecie do pszczyny, to zwiedzajcie zamek i zabytki. Samochody obejrzeliśmy za Was. Ten wpis będzie bardziej o samochodach niż poprzedni wpis podróżniczy z Rybnika, ale to nie znaczy, że nie będzie mniej ciekawy. Po prostu będzie nieco więcej technicznych ciekawostek o samochodach. Zaczniemy z grubej rury Co to w ogóle jest? Właściciel stwierdził, że

Czytaj więcej »

Napęd Quattro jest do du… Do bani.

Wiem, że ten wpis oburzy wszystkich fanów Audi Quattro. Ale jeśli nie ja go napiszę, to nikt inny się nie odważy. Widzicie, sprawa wygląda tak – napęd na cztery koła montowany w Audi, zwany Quattro, ma wielu fanów którzy uważają, że to on jest tym najlepszym, najwspanialszym napędem i w ogóle to robi wszystko: poprawia

Czytaj więcej »

Najważniejsze technologie z F1 obecne w autach drogowych

Mówi się, że Formuła 1 nie ma żadnego powiązania z samochodami drogowymi. Tylko… że to nie do końca prawda. Formuła 1 to najszybsze wyścigi na Ziemi. Jest tak z kilku powodów. Pierwszym są oczywiście kierowcy, którzy, z drobnymi wyjątkami, są prawdziwą śmietanką wśród kierowców. Drugim powodem są bolidy, które często budowane są bez oglądania się

Czytaj więcej »

Spacer po rybniku jest niemożliwy

Dobra, jest możliwy. Problem w tym, że nie dotrzecie tam gdzie macie dojść. Z poprzednich moich podróży pewnie już wiecie, że podróże ze mną nigdy nie są tym czym powinny być. Ktoś mnie zabiera do zabytkowej dzielnicy miasta podziwiać architekturę, a co ja robię? „O W MORDE TO MERCEDES W140” –  więc już wiecie czego

Czytaj więcej »

BMW serii 6 E63 artyzm #8

Są sytuacje, gdy model w chwili debiutu wygląda staro. Dziś jednak porozmawiamy o aucie, które jest czymś kompletnie odwrotnym. Na początku lat 2000 BMW zatrudniło Chrisa Bangle’a na stanowisko szefa designu. Decyzja ta okazała się być przekleństwem i błogosławieństwem jednocześnie. Przekleństwem, dlatego, że gdy samochody zaprojektowane przez Chrisa debiutowały, to uznawano je za ohydne, brzydkie

Czytaj więcej »