Recientemente, cada vez más a menudo puede encontrar conceptos con aerodinámica activa. En los autos reales, se usan spoilers activos y un ala con un ángulo de ataque variable. Todos los desarrollos implementados en el "metal" de los autos reales se utilizan para mejorar el manejo y la carga aerodinámica.
La economía de combustible debido al cambio activo en la forma del automóvil hasta ahora solo se puede encontrar en conceptos como Renault EOLAB y Mercedes-Benz IAA.
El desarrollo de la "aerodinámica activa", sin embargo, no se limita a los automóviles.
Por ejemplo, el dispositivo Trailer Tail ("cola" de un semirremolque) de ATDynamics (EE. UU.) Ya utiliza más de 12 mil trenes de carretera.
De hecho, este es un conjunto de carenados para instalar en la parte trasera de un semirremolque estándar. Su instalación en condiciones ATP no toma más de una hora para cualquier remolque. En el estacionamiento o antes de cargar y descargar la carga, la "cola" se pliega en unos minutos sin usar ninguna herramienta, y se repara. Al golpear la parte trasera del semirremolque, los paneles de "cola" se deforman fácilmente y luego también restauran fácilmente la forma, ya que están hechos de material compuesto especial. propiedades.
En ATS (Aerodynamic Trailer Systems, EE. UU.) Se aplicó un enfoque diferente para resolver el problema de pérdida de flujo y turbulencia detrás del semirremolque.
Utilizaron un diseño de "cola" inflable: un spoiler SmartTrail (controlado electrónicamente) que se despliega o pliega automáticamente mientras el tren está en movimiento.
El dispositivo consta de:
- Un alerón inflable, cuyos pétalos acolchados están hechos de un compuesto termoplástico muy flexible y un revestimiento de polímero superior. Este diseño garantiza estanqueidad y buena aerodinámica, así como facilidad de limpieza y resistencia a la adherencia de la nieve (y la formación de una corteza de hielo).
- Dos bombas de aire (una para impulsar la cola y otra para bombear aire). Las bombas funcionan automáticamente según la velocidad del tren de carretera.
- Sistema de control (microordenador a bordo) con GPS. Las funciones de este sistema son la regulación de la "cola" dependiendo de la velocidad de movimiento y plegado completo para abrir las puertas del semirremolque. El sistema también tiene en cuenta la altitud, la temperatura ambiente, la velocidad y la dirección del viento.
La masa de todo el dispositivo es de 59 kg. ancho 500 ... 610 mm.
Los beneficios de un spoiler SmartTrail son:
- 4 ... 7% de ahorro de combustible;
- Se contrae automáticamente al retroceder sin afectar la longitud del tren de carretera en condiciones de estacionamiento estrecho;
- No requiere mantenimiento constante, ya que no hay piezas mecánicas móviles expuestas a la lluvia, la nieve y el hielo.
Además de las "colas", los spoilers a menudo se usan en camiones y autobuses, y varios revestimientos para el propósito principal son el ahorro de combustible. Sin embargo, con grandes volúmenes de tráfico, el ladrillo "lamido", incluso con un pequeño porcentaje de ahorro, trae beneficios financieros tangibles.
En los automóviles, el tema de la "actividad" solo está ganando impulso. Un ejemplo muy interesante aquí es el Mercedes-Benz IAA.
Muchos probablemente escucharon sobre las tapas de las ruedas "activas" antes (incluso había una patente para tal diseño en la URSS, pero había una construcción simple, principalmente para una mejor refrigeración de los frenos). Otros elementos aquí ya tienen una "historia" más moderna. El concepto IAA tiene dos modos de estado del vehículo: "modo de diseño" y "modo aerodinámico". El segundo modo permitió reducir el coeficiente de arrastre (Cx) de 0.25 a 0.19. Al conducir después de alcanzar 80 km / h, se proporciona una transición automática al modo aerodinámico.
La cola en modo aerodinámico se extiende 390 mm y consta de ocho escudos especiales.
Hoy, se están haciendo intentos para refinar de manera similar los autos con sus propias manos. Por ejemplo, Darin Cosgrove (Darin Cosgrove), realizó un experimento simple en su Pontiac Firefly. Le colocó una cola peculiar, que se rumoreaba que estaba hecha principalmente de cinta adhesiva y cartón, de 137 cm de largo.
El resultado del "ajuste" fue bueno: Cx cayó de 0,34 a 0,23, mientras que el consumo a una velocidad de 90 km / h cayó un 15%. Para probar tales cifras, el experimentador viajó tres segmentos de acuerdo con el esquema ABA-A (con una cola, sin ella, y nuevamente con ella). La prueba coincidió con el cálculo, teniendo en cuenta el error de temperatura y viento en estos segmentos, por lo que se demostró que la presencia de una parte trasera alargada puede aumentar la aerodinámica. Por cierto, se realizaron estudios similares en los años 50, pero allí, debido a la mala aerodinámica de la parte delantera del automóvil, el efecto no siempre fue excelente.
Más adelante en el sitio había otros "productos caseros" con gran potencial, pero de dudosa practicidad. "Colas" para camionetas y otros autos.
¡Hubo una afinación similar "a la cola" y los conceptos de la URSS!
Gas-A-Aero (1934 g)
Este automóvil es un antiguo GAZ-A, rehecho por Alexei Nikitin con la mayor aproximación posible a su forma ideal: una gota de líquido. El resultado de su trabajo fue impresionante: el coeficiente de arrastre (Cx) disminuyó 2 veces, en comparación con el GAZ A original. La velocidad máxima también aumentó a 106 km / h.
Luego hubo "misiles" aerodinámicos basados en la "Victoria".
GAZ-SG1
El aviador Alexei Smolin creó un auto récord en la década de 1950 sobre la base del GAZ M20 Pobeda. El techo estaba subestimado, y los capós de duraluminio aparecían delante y detrás. Las ruedas tenían escudos, y la cola se metió en un cono. Además, se modificó el motor y el fondo está cubierto con una paleta lisa. ¡El automóvil ya podría desarrollar 190 km / h!
Luego ya estaba el proyecto más loco de Gas Torpedo. Aquí la idea de las gotas ya estaba maximizada.
Hoy en día, un "Biodiseño" de los años 90 y algunos análogos modernos de conceptos específicos pueden considerarse un ejemplo parcial de la reactivación de los pasatiempos sobre los autos aerodinámicos.
En general, la idea de la cola ya está bastante "barbuda", y quizás pronto vuelva a experimentar un renacimiento. Sin embargo, las tendencias actuales para aumentar las ventas de crossovers y microcoches simplemente no dejan una opción en el campo de la mejora de la aerodinámica, porque la parte posterior de la carrocería es un elemento importante que determina la aerodinámica de un automóvil. Aquí la cuenta no va a centésimas, sino a décimas de Cx.
La pasión por los hatchbacks y los liftbacks mejoró un poco la situación, pero en términos de maximizar el uso del espacio no existe una mejor forma universal, pero esta forma es mucho peor en el sentido aerodinámico. Detrás de la máquina, con dicho factor de forma, se forma una gran zona de vacío, lo que aumenta la resistencia al movimiento. Además, una gran cantidad de suciedad está contaminada en la zona de turbulencia, contaminando la ventana trasera.
La "cola" en la camioneta puede resolver estos problemas y brindar beneficios adicionales.
El hecho es que en Rusia, y en los mismos EE. UU. - Canadá, hay muchas secciones largas y rectas de carreteras para 200-400 km, donde la instalación de la "cola" probablemente no sea un problema para el resto de los participantes en el movimiento. Por lo tanto, al unir este elemento aerodinámico al automóvil frente a una carretera larga y larga, sería posible ahorrar bastante combustible (energía). Si tenemos en cuenta la experiencia de los elementos aerodinámicos de carga, tales estructuras podrían ser parcialmente inflables (para ocupar un mínimo de espacio cuando están plegadas).
Teniendo en cuenta que el mayor efecto se logrará con la ayuda de la cola, a lo largo de la mayor longitud del automóvil, sería lógico utilizar un punto de apoyo adicional para la cola (remolque) como una solución al problema, y desplegar la "cola" puede ser telescópico.
Incluso hay ejemplos originales ...
Coche eléctrico con un área variable del panel solar de Mukhanov Alexander Leonidovich (número de patente 2053142).
El panel solar en el proceso de movimiento se extiende por el principio de una cama plegable telescópica. En las curvas y en algunos modos de conducción, la longitud es mínima, mientras se conduce en la carretera y en largos estacionamientos: la longitud máxima.
Dado que este dispositivo solo será necesario para mejorar la aerodinámica, la absorción de impactos bien puede controlarse electrónicamente.
En las condiciones de la ciudad, cuando la cola está doblada, ocupará la misma cantidad de espacio que un remolque normal, y con mejoras adicionales puede ser menor.
Un ejemplo es el concepto Dock + Go con varias versiones de módulos de remolque.
Por supuesto, con el uso masivo de tales estructuras, surgirán problemas legislativos. La longitud máxima de la "cola" en los automóviles de varias clases tendrá que ser limitada para que adelantar tales automóviles no sea un problema, pero lo más probable es que con un cambio "activo" en la longitud del tráfico, esto afecte solo a ciertas secciones de la carretera y ciertas condiciones de la carretera durante el movimiento.
La seguridad pasiva de dicho dispositivo también se beneficiará, ya que al golpear la parte trasera con la cola extendida, la zona de colapso será varias veces mayor (como regla, la inercia del impacto trasero, a diferencia del impacto frontal, es casi imposible de reducir).
Una vista trasera puede reemplazar una buena cámara de visión trasera (que será mucho más confiable y mejor que un gran cristal que necesita calentarse y limpiarse con un conserje). Incluso un posible inconveniente en forma de mayor viento puede ser parcialmente compensado por la resistencia de las ruedas de soporte de la "cola", ya que sin ellas el momento de despliegue será un problema grave en un viento cruzado.
PD: creo que con el tiempo, tales diseños pasarán de la categoría de "hecho en casa" a un elemento de ajuste completamente estándar (como lo fue con spoilers, aletas traseras y kits de carrocería), pero por ahora solo hay patentes de fabricantes de automóviles.
Entonces, en los Estados Unidos, se registra una patente de Toyota para un diseño extraño de un dispositivo telescópico para aumentar la eficiencia aerodinámica de un automóvil.
La patente se presentó por primera vez ante TEMA, una división de investigación y desarrollo de Toyota en América del Norte, en 2016, ¡pero se publicó solo en 2018! Describe un mecanismo telescópico aplanado para reducir la resistencia del aire, lo que reduciría la resistencia aerodinámica al aire.