Граунд-эффект
Даже столь быстрые суперкары, как Ferrari Enzo, не ограничивают доступ воздуха под днище спойлером. Наоборот, они «подминают» поток под себя…
Более хитрым способом прижать автомобиль к земле является так называемый граунд-эффект. В его основе лежит все та же обратная зависимость между скоростью потока и давлением: если под днищем автомобиля разогнать воздух, то его статическое давление упадет, а прижимающая сила, соответственно, вырастет. Но как ускорить воздух? Для этого необходимо так спрофилировать днище, чтобы оно вместе с поверхностью дороги представляло собой сужающийся канал – в простейшем случае дно можно сделать не плоским, а немного выгнутым. Кроме того, нужно обеспечить более-менее свободный доступ воздуха под автомобиль, то есть, как минимум, не преграждать ему путь спойлером, а так же правильно организовать его выход позади автомобиля, применив диффузор. Задача последнего – помочь «вытягиванию» воздуха из-под днища, используя область низкого давления, образующуюся за автомобилем, а параллельно и уменьшить саму область разряжения, направив в неё воздух. Собранные же воедино все эти элементы могут дать совершенно поразительный результат, выражающийся в большой прижимной силе при низком лобовом сопротивлении. Например, в болидах Формулы-1, даже несмотря на строгий регламент, ограничивающий форму днища, на долю граунд-эффекта приходится около 40% от общей величины создаваемой прижимающей силы.
А откуда берутся оставшиеся 60? Их обеспечивают антикрылья.
Влияние элементов конструкции автомобиля на топливную экономичность
Влияние груза, установленных аксессуаров и состояния автомобиля на его аэродинамическое сопротивление. Зеленый цвет – сопротивление ниже, красный – выше: 1 – бокс, багажник с вещами; 2 – люк в крыше; 3 – открытые окна; 4 – спойлер; 5 – антикрыло; 6 – длинномеры в открытом багажнике; 7 – увеличенный клиренс; 8 – отсутствие колпаков колес; 9 – накладки порогов; 10 – нарушение расположения элементов под днищем; 11 – уменьшенный клиренс; 12 – гладкие колпаки колес; 13, 14 – передний аэродинамический обвес; 15 – «кенгурятник»; 16 – дополнительные фары; 17 – «мухобойка»; 18 – закрытые окна.
Скорость – далеко не единственное, что влияет на «аэродинамический» расход. Последний зависит и от коэффициента лобового сопротивления – пресловутого Сх, и от площади проекции автомобиля. Изменить оба этих фактора также под силу владельцу, причем как в лучшую, так и в худшую сторону. Быстрее всего опустошает бак верхний багажник (даже пустой) или модный ныне пластиковый бокс, несмотря даже на его «аэродинамическую» форму. Велосипед или лыжи на крыше тоже потребуют на шоссе свой «литр на сотню». Увеличить расход помогают шины пошире (увеличивают площадь сопротивления), а также «люстра», «кенгурятник» и антикрыло. Сжигают лишний бензин открытые окна, люк, «мухобойки» на капоте.
Если часто приходится возить груз на крыше, подумайте о прицепе: по сравнению с загруженным багажником он почти не увеличивает аэродинамическое сопротивление. А если без багажника не обойтись, помните, что с ним кривая роста сопротивления гораздо круче, чем с «чистой крышей», и при перевозке, скажем, шкафа на скорости за сотню расход будет как у «Газели»! Велосипеды также лучше перевозить не сверху, а сзади. Длинномеры постарайтесь разместить в салоне, сложив заднее сиденье, а не возить в приоткрытом багажнике (он, кстати, может сильно запылиться).
Немалый резерв экономии скрыт под днищем автомобиля. Обратите внимание, что многие неоригинальные глушители – другой, более простой формы, нередко и провисают чуть ниже. «Чуть» к расходу топлива добавляют и оторванные пластиковые кожухи на днище, еще немного – потерянные колпаки колес. А вот любителям задирать кузов – отдельный счет, уже не шуточный. В малом Сх «Оки» немалая заслуга именно ее низкой посадки, да и на Западе тюнинговые ателье уменьшают клиренс не только для лучшей устойчивости, но и для лучшей аэродинамики.
Снижению расхода топлива способствует и грамотный аэродинамический «обвес». Низкий передний клюв отсекает поток под днищем, накладки порогов сглаживают выступание колес, а спойлер организует поток – не позволяет возникать мощным тормозящим вихрям. Впрочем, заметного эффекта можно добиться простой подгонкой кузовных панелей: щели и выступы кромок могут съесть на скорости 100 км/ч до 0,5 л на 100 км.