In letzter Zeit finden Sie immer häufiger Konzepte mit aktiver Aerodynamik. Bei echten Autos werden aktive Spoiler und ein Flügel mit variablem Anstellwinkel verwendet. Alle Entwicklungen, die im "Metall" von echten Autos implementiert sind, werden verwendet, um das Handling und den Abtrieb zu verbessern.
Der Kraftstoffverbrauch aufgrund der bisher aktiven Änderung der Fahrzeugform lässt sich nur bei Konzepten wie Renault EOLAB und Mercedes-Benz IAA feststellen.
Die Entwicklung der "aktiven Aerodynamik" ist jedoch nicht auf Autos beschränkt.
Beispielsweise verwendet das Trailer Tail-Gerät („Heck“ eines Sattelanhängers) von ATDynamics (USA) bereits mehr als 12.000 Straßenzüge.
In der Tat ist dies eine Reihe von Verkleidungen für die Installation auf der Rückseite eines Standard-Sattelanhängers. Die Installation unter ATP-Bedingungen dauert für jeden Anhänger nicht länger als eine Stunde. Auf dem Parkplatz oder vor dem Be- und Entladen der Ladung lässt sich der „Schwanz“ in wenigen Minuten ohne Werkzeug zusammenklappen und ist fixiert. Wenn Sie auf die Rückseite des Sattelaufliegers treffen, verformen sich die „Heck“ -Paneele leicht und stellen dann leicht die Form wieder her, da sie aus Verbundwerkstoff mit Spezialanfertigung bestehen. Eigenschaften.
Bei ATS (Aerodynamic Trailer Systems, USA) wurde ein anderer Ansatz zur Lösung des Problems des Strömungsabrisses und der Turbulenzen hinter dem Sattelauflieger angewendet.
Sie verwendeten ein aufblasbares Heckdesign - einen SmartTrail-Spoiler (elektronisch gesteuert), der sich automatisch entfaltet oder zusammenklappt, während sich der Zug bewegt.
Das Gerät besteht aus:
- Ein aufblasbarer Spoiler, dessen gesteppte Blütenblätter aus einem sehr flexiblen thermoplastischen Verbundwerkstoff und einer oberen Polymerbeschichtung bestehen. Dieses Design garantiert Dichtheit und gute Aerodynamik sowie einfache Reinigung und Beständigkeit gegen Schneekleben (und die Bildung einer Eiskruste).
- Zwei Luftpumpen (eine zum Boosten des Hecks und eine zum Pumpen von Luft). Pumpen arbeiten automatisch abhängig von der Geschwindigkeit des Straßenzuges.
- Steuerungssystem (integrierter Mikrocomputer) mit GPS. Die Funktionen dieses Systems sind die Regulierung des "Hecks" in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit und das vollständige Zusammenklappen, um die Türen des Sattelaufliegers zu öffnen. Das System berücksichtigt auch Höhe, Umgebungstemperatur, Geschwindigkeit und Windrichtung.
Die Masse des gesamten Gerätes beträgt 59 kg. Breite 500 ... 610 mm.
Die Vorteile eines SmartTrail-Spoilers sind:
- 4 ... 7% Kraftstoffverbrauch;
- Schrumpft beim Rückwärtsfahren automatisch, ohne die Länge des Straßenzuges bei beengten Parkbedingungen zu beeinträchtigen.
- Es ist keine ständige Wartung erforderlich, da keine beweglichen mechanischen Teile Regen, Schnee und Eis ausgesetzt sind.
Zusätzlich zu den „Schwänzen“ werden häufig Spoiler in Lastkraftwagen und Bussen verwendet, und verschiedene Auskleidungen für den Hauptzweck sind Kraftstoffverbrauch. Trotzdem bringt der „geleckte“ Ziegel bei großem Verkehrsaufkommen trotz einiger Einsparungen von wenigen Prozent greifbare finanzielle Vorteile.
In Autos gewinnt das Thema "Aktivität" nur an Dynamik. Ein sehr interessantes Beispiel ist hier die Mercedes-Benz IAA.
Viele haben wahrscheinlich schon früher von den „aktiven“ Radkappen gehört (es gab sogar ein Patent für ein solches Design in der UdSSR, aber es gab eine einfache Konstruktion, hauptsächlich zur besseren Kühlung der Bremsen). Andere Elemente haben hier bereits eine modernere "Geschichte". Das IAA-Konzept verfügt über zwei Fahrzeugstatusmodi: „Entwurfsmodus“ und „Aerodynamikmodus“. Im zweiten Modus konnte der Luftwiderstandsbeiwert (Cx) von 0,25 auf 0,19 verringert werden. Beim Fahren nach Erreichen von 80 km / h ist ein automatischer Übergang in den aerodynamischen Modus vorgesehen.
Der Schwanz im Aero-Modus erstreckt sich über 390 mm und besteht aus acht speziellen Schilden.
Heute wird versucht, die Autos auf ähnliche Weise mit eigenen Händen zu verfeinern. Zum Beispiel - Darin Cosgrove (Darin Cosgrove) führte ein einfaches Experiment mit seinem Pontiac Firefly durch. Er befestigte einen eigenartigen Schwanz daran, der angeblich hauptsächlich aus Klebeband und Pappe bestand und 137 cm lang war.
Das Ergebnis des „Tunings“ war gut - Cx fiel von 0,34 auf 0,23, während der Verbrauch bei einer Geschwindigkeit von 90 km / h um 15% sank. Um solche Zahlen zu beweisen, reiste der Experimentator drei Segmente nach dem ABA-A-Schema (mit einem Schwanz, ohne und wieder mit ihm). Der Test fiel mit der Berechnung unter Berücksichtigung des Temperatur- und Windfehlers in diesen Segmenten zusammen. Somit wurde nachgewiesen, dass das Vorhandensein eines länglichen Hecks die Aerodynamik erhöhen kann. Übrigens wurden ähnliche Studien bereits in den 50er Jahren durchgeführt, aber dort war der Effekt aufgrund der schlechten Aerodynamik der Front des Autos nicht immer groß.
Weiter auf der Website gab es andere „hausgemachte Produkte“ mit großem Potenzial, aber zweifelhafter Praktikabilität. "Schwänze" für Pickups und andere Autos.
Es gab eine ähnliche "Schwanz" -Stimmung und die Konzepte der UdSSR!
Gas-A-Aero (1934 g)
Dieses Auto ist ein ehemaliger GAZ-A, der von Alexei Nikitin mit größtmöglicher Annäherung an seine ideale Form - einen Tropfen Flüssigkeit - überarbeitet wurde. Das Ergebnis seiner Arbeit war beeindruckend - der Luftwiderstandsbeiwert (Cx) verringerte sich im Vergleich zum ursprünglichen GAZ A um das Zweifache. Die Höchstgeschwindigkeit stieg ebenfalls auf 106 km / h.
Dann gab es aerodynamische "Raketen" basierend auf dem "Sieg".
GAZ-SG1
Der Flieger Alexei Smolin schuf in den 1950er Jahren ein Rekordauto auf Basis des GAZ M20 Pobeda. Das Dach war untertrieben, und vorne und hinten erschienen Duraluminiumverkleidungen. Die Räder bekamen Schilde und der Schwanz wurde in einen Kegel gezogen. Zusätzlich wurde der Motor modifiziert und der Boden mit einer glatten Palette bedeckt. Das Auto könnte bereits 190 km / h entwickeln!
Dann gab es schon das verrückteste Projekt Gas Torpedo. Hier wurde die Idee der Tröpfchen bereits maximiert.
Heutzutage kann ein „Biodesign“ der 90er Jahre und einige moderne Analoga spezifischer Konzepte als Teilbeispiel für die Wiederbelebung von Hobbys über stromlinienförmige Autos angesehen werden.
Im Allgemeinen ist die Idee des Schwanzes bereits ziemlich "bärtig" und wird vielleicht bald wieder eine Renaissance erleben. Die aktuellen Trends zur Steigerung des Absatzes von Frequenzweichen und Kleinstwagen lassen jedoch keine Wahl im Bereich der Verbesserung der Aerodynamik, da die Rückseite der Karosserie ein wichtiges Element ist, das die Aerodynamik eines Autos bestimmt. Hier geht der Bericht nicht auf Hundertstel, sondern auf Zehntel von Cx.
Die Leidenschaft für Schrägheck- und Liftbacks hat die Situation ein wenig verbessert, aber im Hinblick auf die Maximierung der Raumnutzung gibt es keine bessere universelle Form, aber diese Form ist im aerodynamischen Sinne viel schlechter. Hinter der Maschine wird mit einem solchen Formfaktor eine große Vakuumzone gebildet, die den Bewegungswiderstand erhöht. Außerdem wird viel Schmutz in die Turbulenzzone verschmutzt, wodurch die Heckscheibe verschmutzt wird.
Das „Heck“ des Kombis kann diese Probleme sehr gut lösen und zusätzliche Vorteile bringen.
Tatsache ist, dass es in Russland und in den gleichen USA - Kanada viele lange gerade Straßenabschnitte für 200 bis 400 km gibt, auf denen die Installation eines „Hecks“ für den Rest der Verkehrsteilnehmer höchstwahrscheinlich kein Problem darstellt. Wenn dieses aerodynamische Element vor einer langen, langen Straße am Auto angebracht wird, kann Kraftstoff (Energie) recht gut eingespart werden. Wenn wir die Erfahrung mit aerodynamischen Elementen der Ladung berücksichtigen, könnten solche Strukturen durchaus teilweise aufblasbar sein (um beim Zusammenklappen ein Minimum an Platz einzunehmen).
In Anbetracht der Tatsache, dass der größte Effekt mit Hilfe des Hecks entlang der Länge der größeren Länge des Fahrzeugs selbst erzielt wird, wäre es logisch, einen zusätzlichen Stützpunkt für das Heck (Anhänger) als Lösung für das Problem zu verwenden, und das Entfalten des „Hecks“ kann durchaus teleskopisch sein.
Es gibt sogar originelle Beispiele ...
Elektroauto mit variabler Fläche des Solarpanels von Mukhanov Alexander Leonidovich (Patentnummer 2053142).
Das dabei befindliche Solarpanel wird durch das Prinzip eines Teleskopklappbettes erweitert. In Kurven und einigen Fahrmodi ist die Länge minimal, während Sie auf der Autobahn und auf langen Parkplätzen fahren - die maximale Länge.
Da dieses Gerät nur zur Verbesserung der Aerodynamik benötigt wird, kann die Stoßdämpfung durchaus elektronisch gesteuert werden.
Unter den Bedingungen der Stadt nimmt das Heck beim Zusammenklappen den gleichen Platz ein wie ein normaler Anhänger, und bei weiteren Verbesserungen kann es weniger sein.
Ein Beispiel ist das Dock + Go-Konzept mit mehreren Versionen von Anhängermodulen.
Natürlich werden sich mit dem massiven Einsatz solcher Strukturen Gesetzgebungsfragen ergeben. Die maximale Länge des "Hecks" bei Fahrzeugen verschiedener Klassen muss begrenzt werden, damit das Überholen solcher Fahrzeuge kein Problem darstellt. Bei einer "aktiven" Änderung der Verkehrslänge sind jedoch höchstwahrscheinlich nur bestimmte Straßenabschnitte und bestimmte Straßenzustände während der Bewegung betroffen.
Die passive Sicherheit einer solchen Vorrichtung wird ebenfalls von Vorteil sein, da beim Auftreffen auf das Heck mit ausgefahrenem Heck die Kollapszone um ein Vielfaches größer ist (in der Regel kann die Trägheit des Heckaufpralls im Gegensatz zum Frontaufprall kaum verringert werden).
Eine Rückansicht kann eine gute Rückfahrkamera ersetzen (die viel zuverlässiger und besser ist als ein riesiges Glas, das aufgewärmt und mit einem Hausmeister abgewischt werden muss). Selbst ein möglicher Nachteil in Form einer erhöhten Luftströmung kann teilweise durch den Widerstand der Stützräder des „Hecks“ ausgeglichen werden, da ohne sie das Entfaltungsmoment bei Seitenwind ein ernstes Problem darstellt.
PS: Ich denke, dass sich solche Designs im Laufe der Zeit von der Kategorie "hausgemacht" zu einem Standardelement des Tunings entwickeln werden (wie es bei Spoilern, Heckflügeln und Karosserie-Kits der Fall war), aber im Moment gibt es nur Patente von Autoherstellern.
So wird in den USA ein Patent von Toyota für ein seltsames Design eines Teleskopgeräts zur Steigerung der aerodynamischen Effizienz eines Autos angemeldet.
Das Patent wurde erstmals 2016 bei TEMA, einer Forschungs- und Entwicklungsabteilung von Toyota in Nordamerika, angemeldet, aber erst 2018 veröffentlicht! Er beschreibt einen abgeflachten Teleskopmechanismus zur Verringerung des Luftwiderstands, der den aerodynamischen Widerstand gegen Luft verringern würde.