Récemment, de plus en plus souvent, vous pouvez trouver des concepts avec une aérodynamique active. Sur les vraies voitures, des spoilers actifs sont utilisés et une aile à angle d'attaque variable. Toutes les évolutions mises en œuvre dans le «métal» des vraies voitures sont utilisées pour améliorer la maniabilité et l'appui.
L'économie de carburant due au changement actif de la forme de la voiture jusqu'à présent ne peut être trouvée que sur des concepts tels que Renault EOLAB et Mercedes-Benz IAA.
Le développement de "l'aérodynamique active" ne se limite cependant pas aux voitures.
Par exemple, le dispositif Trailer Tail («queue» d'une semi-remorque) d'ATDynamics (USA) utilise déjà plus de 12 000 trains routiers.
En fait, il s'agit d'un ensemble de carénages à installer à l'arrière d'une semi-remorque standard. Son installation dans des conditions ATP ne prend pas plus d'une heure pour n'importe quelle remorque. Dans le parking ou avant le chargement et le déchargement de la cargaison, la «queue» se replie en quelques minutes sans utiliser d'outil et se fixe. Lorsque vous heurtez l'arrière de la semi-remorque, les panneaux «arrière» se déforment facilement, puis retrouvent également facilement leur forme, car ils sont en composite avec des caractéristiques spéciales. propriétés.
ATS (Aerodynamic Trailer Systems, USA) a appliqué une approche différente pour résoudre le problème de décrochage et de turbulence derrière la semi-remorque.
Ils ont utilisé une conception de «queue» gonflable - un aileron SmartTrail (contrôlé électroniquement) qui se déplie ou se plie automatiquement pendant que le train se déplace.
L'appareil se compose de:
- Un spoiler gonflable, dont les pétales matelassés sont en composite thermoplastique très souple, et un revêtement supérieur en polymère. Cette conception garantit l'étanchéité et une bonne aérodynamique, ainsi qu'une facilité de nettoyage et une résistance à l'adhérence de la neige (et la formation d'une croûte de glace).
- Deux pompes à air (une pour booster la queue et une pour pomper l'air). Les pompes fonctionnent automatiquement en fonction de la vitesse du train routier.
- Système de contrôle (micro-ordinateur embarqué) avec GPS. Les fonctions de ce système sont la régulation de la "queue" en fonction de la vitesse de déplacement et du pliage complet pour ouvrir les portes de la semi-remorque. Le système prend également en compte l'altitude, la température ambiante, la vitesse et la direction du vent.
La masse de l'ensemble de l'appareil est de 59 kg. largeur 500 ... 610 mm.
Les avantages d'un spoiler SmartTrail sont:
- 4 ... 7% d'économie de carburant;
- Rétrécit automatiquement lors de la marche arrière sans affecter la longueur du train routier dans des conditions de stationnement exiguës;
- Il ne nécessite pas d'entretien constant, car il n'y a pas de pièces mécaniques mobiles exposées à la pluie, la neige et la glace.
En plus des «queues», les spoilers sont souvent utilisés dans les camions et les bus, et diverses garnitures destinées principalement à l'économie de carburant. Néanmoins, avec d'énormes volumes de trafic, la brique «léchée», même avec quelques pour cent d'économies, apporte des avantages financiers tangibles.
En automobile, le thème de "l'activité" ne fait que gagner du terrain. Un exemple très intéressant ici est la Mercedes-Benz IAA.
Beaucoup ont probablement entendu parler des enjoliveurs «actifs» plus tôt (il y avait même un brevet pour une telle conception en URSS, mais il y avait une construction simple, principalement pour un meilleur refroidissement des freins). D'autres éléments ont déjà ici une "histoire" plus moderne. Le concept IAA comporte deux modes d'état du véhicule: le «mode conception» et le «mode aérodynamique». Le deuxième mode a permis de réduire le coefficient de traînée (Cx) de 0,25 à 0,19. Lors de la conduite après avoir atteint 80 km / h, une transition automatique en mode aérodynamique est fournie.
La queue en mode aérodynamique s'étend sur 390 mm et se compose de huit boucliers spéciaux.
Aujourd'hui, des tentatives sont faites pour affiner de la même manière les voitures de leurs propres mains. Par exemple - Darin Cosgrove (Darin Cosgrove), a mené une expérience simple sur son Pontiac Firefly. Il y a attaché une queue particulière, censée être principalement constituée de ruban adhésif et de carton, de 137 cm de long.
Le résultat du «tuning» a été bon - le Cx est passé de 0,34 à 0,23, tandis que la consommation à une vitesse de 90 km / h a chuté de 15%. Pour prouver ces chiffres, l'expérimentateur a parcouru trois segments selon le schéma ABA-A (avec une queue, sans elle, et encore avec elle). L'essai a coïncidé avec le calcul, en tenant compte de l'erreur de température et de vent dans ces segments, il a donc été prouvé que la présence d'un arrière allongé peut augmenter l'aérodynamique. Soit dit en passant, des études similaires ont été menées dans les années 50, mais là, en raison d'une mauvaise aérodynamique à l'avant de la voiture, l'effet n'était pas toujours grand.
Plus loin sur le site, il y avait d'autres «produits faits maison» avec un grand potentiel, mais d'une fonctionnalité douteuse. "Tails" pour les micros et autres voitures.
Il y avait un réglage "à queue" similaire et les concepts de l'URSS!
Gas-A-Aero (1934 g)
Cette voiture est un ancien GAZ-A, refait par Alexei Nikitin avec la plus grande approximation possible de sa forme idéale - une goutte de liquide. Le résultat de son travail a été impressionnant - le coefficient de traînée (Cx) a diminué de 2 fois, par rapport au GAZ A d'origine. La vitesse maximale a également augmenté à 106 km / h.
Ensuite, il y avait des "missiles" aérodynamiques basés sur la "Victoire".
GAZ-SG1
L'aviateur Alexei Smolin a créé une voiture record dans les années 1950 sur la base du GAZ M20 Pobeda. Le toit était sobre et des capots en duralumin sont apparus devant et derrière. Les roues ont obtenu des boucliers et la queue a été tirée dans un cône. De plus, le moteur a été modifié et le fond est recouvert d'une palette lisse. La voiture pouvait déjà développer 190 km / h!
Puis il y avait déjà le projet le plus fou de Gas Torpedo. Ici, l'idée de gouttelettes était déjà maximisée.
De nos jours, un «Biodesign» des années 90 et certains analogues modernes de concepts spécifiques peuvent être considérés comme un exemple partiel de la renaissance des loisirs sur les voitures rationalisées.
En général, l'idée de la queue est déjà assez "barbu", et connaîtra peut-être bientôt de nouveau une renaissance. Néanmoins, les tendances actuelles à l'augmentation des ventes de multisegments et de microcars ne laissent tout simplement pas un choix dans le domaine de l'amélioration de l'aérodynamique, car l'arrière de la carrosserie est un élément important qui détermine l'aérodynamique d'une voiture. Ici, le compte ne va pas aux centièmes, mais aux dixièmes de Cx.
La passion pour les berlines et hayons a quelque peu amélioré la situation, mais en termes de maximisation de l'utilisation de l'espace, il n'y a pas de meilleure forme universelle, mais cette forme est bien pire au sens aérodynamique. Derrière la machine, avec un tel facteur de forme, une grande zone de vide se forme, ce qui augmente la résistance au mouvement. De plus, beaucoup de saletés sont polluées dans la zone de turbulence, polluant la lunette arrière.
La «queue» du break peut très bien résoudre ces problèmes et apporter des avantages supplémentaires.
Le fait est qu'en Russie, et dans les mêmes États-Unis - Canada, il existe de nombreuses longues sections droites de routes sur 200 à 400 km, où l'installation de la «queue» ne risque pas d'être un problème pour le reste des participants au mouvement. Ainsi, en fixant cet élément aérodynamique à la voiture devant une longue et longue route, il serait possible d'économiser assez bien du carburant (énergie). Si l'on prend en compte l'expérience des éléments aérodynamiques du fret, de telles structures pourraient bien être partiellement gonflables (afin d'occuper un minimum d'espace une fois repliées).
Étant donné que le plus grand effet sera obtenu avec l'aide de la queue, sur la longueur de la plus grande longueur de la voiture elle-même, il serait logique d'utiliser un point de support supplémentaire pour la queue (remorque) comme solution au problème, et déplier la «queue» pourrait bien être télescopique.
Il y a même des exemples originaux ...
Voiture électrique à surface variable du panneau solaire de Mukhanov Alexander Leonidovich (Brevet numéro 2053142).
Le panneau solaire en mouvement est prolongé par le principe d'un lit pliant télescopique. Dans les virages et certains modes de conduite, la longueur est minimale, tandis que sur la route et les longs parkings - la longueur maximale.
Étant donné que cet appareil ne sera nécessaire que pour améliorer l'aérodynamique, l'absorption des chocs pourrait bien être contrôlée électroniquement.
Dans les conditions de la ville, lorsque la queue est repliée, elle occupera la même quantité d'espace qu'une remorque ordinaire, et avec d'autres améliorations, elle pourrait être moindre.
Un exemple est le concept Dock + Go avec plusieurs versions de modules de remorque.
Bien sûr, avec l'utilisation massive de ces structures, des problèmes législatifs se poseront. La longueur maximale de la "queue" sur les voitures de différentes classes devra être limitée afin que le dépassement de ces voitures ne soit pas un problème, mais très probablement avec un changement "actif" de la longueur de la circulation, cela ne concernera que certaines sections de la route et certaines conditions routières pendant le mouvement.
La sécurité passive d'un tel appareil bénéficiera également, car lorsque vous frappez l'arrière avec la queue allongée, la zone d'effondrement sera plusieurs fois plus grande (en règle générale, l'inertie de l'impact arrière, contrairement à l'impact avant, est presque impossible à réduire).
Une vue arrière peut remplacer une bonne caméra de recul (qui sera beaucoup plus fiable et meilleure qu'un énorme verre qui doit être réchauffé et essuyé avec un concierge). Même un éventuel inconvénient sous la forme d'une augmentation du vent peut être partiellement compensé par la résistance des roues de support de la «queue», car sans elles le moment de dépliage sera un problème sérieux dans un vent de travers.
PS - Je pense qu'avec le temps, de tels modèles passeront de la catégorie "fait maison" à un élément de réglage complètement standard (comme c'était le cas avec les spoilers, les ailes arrière et les kits de carrosserie), mais pour l'instant il n'y a que des brevets des constructeurs automobiles.
Ainsi aux États-Unis, un brevet de Toyota pour une conception étrange d'un dispositif télescopique pour augmenter l'efficacité aérodynamique d'une voiture est déposé.
Le brevet a été déposé pour la première fois auprès de TEMA, une division de recherche et développement de Toyota en Amérique du Nord, en 2016, mais n'a été publié qu'en 2018! Il décrit un mécanisme télescopique aplati pour réduire la résistance à l'air, ce qui réduirait la résistance aérodynamique à l'air.