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. Wymagane pola są oznaczone *

Udostępnij ten wpis:

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

czytaj inne wpisy:

SUV ostry jak pieprz – Historia Porsche Cayenne

Porsche Cayenne to najbardziej kontrowersyjne auto w historii. Ale tonący brzytwy się chwyta. Porsche, tak samo jak prawie wszystkie marki produkujące auta sportowe, większość czasu spędzało na byciu bankrutem. Wydaje się to absurdalne – przecież na drogich, luksusowych modelach można najwięcej zarobić. A w każdym razie tak się mówi, bo bardzo często nie jest to

Czytaj więcej »

hybryda… po amerykańsku. – Ostatnia prosta #16

Japończycy wprowadzili hybrydy na rynek, a Amerykanie… zrobili z nich karykaturę. Jest pewien samochód, na którym chciałbym skupić się w tym wpisie, więc szybko przejdziemy przez te “mniej ważne” newsy, a potem przejdziemy do clou programu. 75-lecie Porsche Czy wiedzieliście, że pierwszy samochód marki Porsche zaprezentowano w 1948 roku? Ja nie wiedziałem. W każdym razie

Czytaj więcej »
Miniaturka zawierająca tył czarnego Audi Q7 V12 TDI z dopiskiem "Bez sensu"

Czy to ciężarówka? Nie, to Audi Q7 V12 TDi! – Hangar Marzeń #9

Niemcy znają odpowiedzi na dużo pytań, których nikt nie zadał. Jedno z tych pytań brzmi: Jak zrobić diesla tak, żeby palił chore ilości paliwa? Ci, którzy czytają mojego bloga wiedzą, że nie uważam żadnego silnika za gorszy czy lepszy. Znaczy, dobra, inaczej. Nie uważam żadnego rodzaju silnika za gorszy czy lepszy. Co oznacza tyle, że

Czytaj więcej »
Dwie biało-czarne Toyoty AE86, jedna oznaczona "EV", nad którą znajduje się zielony napis "prąd?" oraz oznaczona H2 a pod nią niebieski napis "wodór:

Targi Motoryzacyjne w Tokio – Ostatnia Prosta Edycja Specjalna

W dniach 13-15.01.2023 odbyły się Targi Motoryzacyjne w Tokio. Przyjrzyjmy się więc najciekawszym wystawionym samochodom. Targi Motoryzacyjne w Tokio brzmią nieco jak Targi SEMA z tą różnicą, że są takie bardziej japońskie i jaskrawe. Tylko, że to nie do końca prawda. Tak, znajdują się tam samochody modyfikowane, ale targi w Tokio to głównie targi samochodów

Czytaj więcej »
Toyota Pixis Joy, na zdjęciu znajdują się wymiary: 2000mm wysokości, 1480mm szerokości, 3400mm długości oraz podpis, że silnik ma 660 mililitrów pojemności oraz 64 konie mechaniczne

Czym są Kei-Cary?

Kei-Car to najlepszy rodzaj samochodu – change my mind. “Kei-Car” można rozumieć na dwa sposoby. Albo inaczej – kei-car można czytać na dwa sposoby. Po pierwsze są japońskie Kei-Cars, o których będzie ten wpis, a po drugie są amerykańskie K-Cars, takie jak wybitnie nieudany Cadillac Cimarron. Wiem, że nazwa Kei-Car może Wam nic nie mówić. I

Czytaj więcej »
Miniaturka podzielona na dwie sekcje, górną i dolną. Górna przedstawia żółte Lamborghini Urus, na zdjęciu napis "Masz, baw się dobrze!", na dolnym zdjęciu dwudrzwiowe, czarne Suzuki Jimny. Oba zdjęcia są połączone strzałką prowadzącą od góry do dołu.

Drzwi za drzwi – Ostatnia Prosta #15

“Oko za oko, drzwi za drzwi”, czyli tak zwane “Prawo Talionu” idealnie sprawdzi się, by skrócić wydarzenia występujące w tym odcinku Ostatniej Prostej. W ogóle z przysłowiem “Oko za oko, ząb za ząb” jest całkiem zabawnie, bo z tego co udało mi się wyczytać, pochodzi ono i z Biblii, i z Kodeksu Hammurabiego, i bardzo

Czytaj więcej »