Существует масса разных способов заставить автомобиль ехать быстрее - поднять мощность мотора, залить бензин с более высоким октановым числом, включить "овердрайв" на автомате или, наконец, научится переключать передачи на механике в "спортивном" режиме. Кто бы мог подумать, что установка качественного аэродинамического обвеса, удаление с кузова всевозможных дополнительных фар, зеркал, "мухобойников", и даже банальное закрытие окон может оказать не меньший эффект.
Для начала, давайте разберемся с тем, каким образом действует набегающий воздушный поток на автомобиль во время его движения. Всего существуют два типа аэродинамического сопротивления - сопротивление трения воздуха и сопротивление давления. В общем случае, на автомобиль действует в основном сила трения давления - именно она оказывает львинную долю влияния на результирующий коэффициент аэродинамики автомобиля.
Не один супекомпьютер в мире не сможе посчитать вам точный коэффицент аэродинамики автомобиля. Дело в том, что область в которой возникает интересующее нас сопротивление давления - это зона отрыва набегающего потока от плоскости и следующий за этим отрывом вихревой след. Посчитать сопротивление давления в таком турбулентном потоке на данный момент невозможно.
Так как аэродинамическое сопротивление не поддается расчету, то были предприняты попытки каталогизировать его в зависимости от основных параметров формы. Можно сказать, что эти усилия до сегодняшнего дня безуспешны.
Именно поэтому уважающие себя производители вынуждены проводить дорогостоящие испытания автомобилей в аэродинамических трубах, причем только в натуральную величину. Воздушный поток обтекающий автомобиль неизбежно сталкивается с провалами, неровностями и стыками поверхностей. В том случае, если вслед за отрывом поток снова прилегает к поверхности, в промежутке возникают вихри.
Такие вихри могут возникать в следующих местах: на передней кромке капота; сбоку на крыльях; в зоне, образованной пересечением капота и ветрового стекла; на переднем спойлере и, возможно, в зоне излома при ступенчатой форме задней части автомобиля. Вихревой след за задней кромкой кузова является основным. Возникающая циркуляция воздуха в общем случае носит двухмерный характер, другими словами, вихри не хаотично "бурлят", а движутся вокруг оси параллельной задней кромке автомобиля или перпендикулярно набегающему потоку.Нижний вихрь вращается в направлении против часовой стрелки; именно он переносит частицы грязи на обратную сторону автомобиля. Верхний вихрь вращается в противоположную сторону, т.е. по часовой стрелке.
По этой причине, задняя дверь хэтчбека или универсала загрязняется гораздо больше задней части седана или купе - большая равномерная площадь за линией отрыва создает гораздо более сильные вихревые потоки, которые поднимают грязь с поверхности. Величина вихревых потоков результирует на общую аэродинамику автомобиля. Так как набегающему воздуху приходится проходить прямо над вихрями, образованными нижним слоем, это увеличивает силу трения и, соответственно, коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля.
Английское слово спойлер можно было бы дословно перевести как "портитель". Будучи установленным на верхнюю кромку пятой двери, он разделяет набегающий поток на две части - большая часть уходит в пространство не инициируя вихрей, а меньшая "подныривает" под спойлер, создавая минимальный уровень турбулентности и улучшая аэродинамику автомобиля.
Прикрепленное изображение (нажмите на эскиз, для увеличения)
