最近,您越来越多地发现具有主动空气动力学特性的概念。 在实际的汽车上,使用主动扰流板和具有可变迎角的机翼。 实车“金属”中实现的所有开发都用于改善操控性和下压力。
迄今为止,由于汽车形状的积极变化而导致的燃油经济性只能在雷诺EOLAB和梅赛德斯·奔驰IAA等概念车上找到。
但是,“主动空气动力学”的发展并不局限于汽车。
例如,来自ATDynamics(美国)的Trailer Tail设备(半拖车的“尾巴”)已经使用了12,000多辆公路列车。
实际上,这是一组安装在标准半挂车后侧的整流罩。 对于任何拖车,在ATP条件下安装它的时间都不会超过一个小时。 在停车场或在装卸货物之前,“尾巴”无需使用任何工具即可在几分钟内折叠起来并固定。 当撞到半挂车的后部时,“尾巴”面板很容易变形,然后又很容易恢复形状,因为它们是由特殊的复合材料制成的。 属性。

在ATS(美国空气动力学拖车系统)处采用了另一种方法来解决半挂车后面的气流停转和湍流问题。
他们使用了可充气的“尾巴”设计-SmartTrail扰流板(电子控制),可在火车行驶时自动展开或折叠。
该设备包括:
- 充气式扰流板,其缝的花瓣由非常柔软的热塑性复合材料制成,并具有上部聚合物涂层。 这种设计保证了密封性和良好的空气动力学性能,并易于清洁和抗积雪(和结冰)的形成。
- 两个气泵(一个用于助推尾巴,另一个用于抽气)。 泵根据公路列车的速度自动工作。
- 带GPS的控制系统(车载微型计算机)。 该系统的功能是根据移动速度和完全折叠来打开半挂车的门来调节“尾巴”。 该系统还考虑了海拔,环境温度,速度和风向。
整个设备的重量为59千克。 宽度500 ... 610毫米
SmartTrail扰流板的优点是:
- 4 ... 7%的燃油经济性;
- 倒车时自动收缩,不会在狭窄的停车条件下影响公路火车的长度;
- 由于没有活动的机械部件暴露在雨,雪和冰中,因此不需要持续维护。
除“尾巴”外,扰流板还经常用于卡车和公共汽车,其主要用途的各种衬里是节省燃油。 但是,由于流量巨大,即使节省了百分之几的费用,“舔”的砖头也带来了明显的财务利益。
在汽车中,“活动”的主题才刚刚起步。 奔驰IAA是一个非常有趣的示例。
许多人可能较早就听说过“主动式”轮盖(苏联甚至有这种设计的专利,但是结构简单,主要是为了更好地冷却制动器)。 这里的其他元素已经有了更现代的“历史”。 IAA概念具有两种车辆状态模式:“设计模式”和“空气动力学模式”。 第二种模式允许将阻力系数(Cx)从0.25降低到0.19。 达到80 km / h后行驶时,会自动转换为空气动力学模式。
航空模式下的尾巴延伸390毫米,由八个特殊护罩组成。
如今,人们正在尝试用自己的双手对汽车进行类似的改进。 例如-达林·科斯格罗夫(Darin Cosgrove),对他的庞蒂亚克萤火虫进行了简单的实验。 他在上面贴了一条奇特的尾巴,据传主要由胶带和硬纸板制成,长137厘米。
“调整”的结果很好-Cx从0.34下降到0.23,而以90 km / h的速度行驶时的消耗下降了15%。 为了证明这些数字,实验者根据ABA-A方案移动了三个部分(有尾巴,没有尾巴,再有尾巴)。 考虑到这些部分的温度和风的误差,该测试与计算相吻合,因此证明了细长的后部可以提高空气动力学性能。 顺便说一下,早在50年代就进行了类似的研究,但是在那里,由于汽车前部的空气动力学性能较差,因此效果并不总是很好。
在该站点的其他位置,还有其他潜力巨大但实用性可疑的“自制产品”。 皮卡和其他汽车的“尾巴”。

有类似的“尾部”调优和苏联的概念!

汽油航空(1934 g)
这辆车以前是GAZ-A,由Alexei Nikitin重做,最大程度地接近了它的理想形式-一滴液体。 他的工作成果令人印象深刻-阻力系数(Cx)与原始GAZ A相比降低了2倍。最大速度也提高到了106 km / h。
然后是基于“胜利”的空气动力学“导弹”。


GAZ-SG1
飞行员Alexei Smolin在1950年代根据GAZ M20 Pobeda创造了一款创纪录的汽车。 屋顶低调,前后都出现了硬铝蒙皮。 车轮被屏蔽,尾巴被拉成圆锥形。 此外,发动机进行了改装,底部被光滑的托盘覆盖。 该车本来可以发展190公里/小时!

然后,已经有最疯狂的项目Gas Torpedo。 在这里,液滴的概念已经最大化。
如今,可以将90年代的“生物设计”以及一些特定概念的现代类似物视为复兴有关流线型汽车的爱好的部分示例。
通常,尾巴的想法已经很“胡须”了,也许很快就会再次复兴。 尽管如此,当前增加跨界车和微型汽车销量的趋势并没有在改善空气动力学领域中留下任何选择,因为车身后部是决定汽车空气动力学的重要因素。 此处的帐户不是Cx的百分之一,而是十分之一。
对掀背式和掀背式汽车的热情在某种程度上改善了这种状况,但就最大限度地利用空间而言,没有更好的通用形状,但是从空气动力学的角度来看,这种形状要差得多。 在机器后面,采用这种形状系数,会形成一个较大的真空区,从而增加了运动阻力。 而且,许多污垢被污染进入湍流区,从而污染了后车窗。
旅行车上的“尾巴”可以很好地解决这些问题,并带来更多好处。
事实是,在俄罗斯以及同一美国-加拿大,许多长直路段的路段长达200-400公里,对于运动的其他参与者而言,“尾巴”的安装很可能不会成为问题。 因此,将这种空气动力学元件附接到长而长的道路前面的汽车上,可以很好地节省燃料(能源)。 如果考虑到货物空气动力学元件的经验,这种结构很可能是部分充气的(以便在折叠时占据最小的空间)。
考虑到将借助尾部实现最大的效果,沿着汽车本身更长的长度,因此为尾部使用一个额外的支撑点(拖车)作为解决问题的方法是合乎逻辑的,并且展开``尾巴''可能是伸缩的。
甚至还有原始的例子...

电动汽车,带有可变面积的太阳能电池板,来自Mukhanov Alexander Leonidovich(专利号2053142)。
伸缩式折叠床的原理扩展了移动过程中的太阳能电池板。 在弯道和某些驾驶模式下,长度是最小的,而在高速公路和长停车场上驾驶时,长度是最大的。
由于仅需要该装置来改善空气动力学,因此可以很好地以电子方式控制减震。

在城市环境中,当尾巴折叠时,它将占据与普通拖车相同的空间,并且通过进一步的改进,尾巴可能会更少。

一个示例是带有多个版本的拖车模块的Dock + Go概念。
当然,随着这种结构的大量使用,立法问题将会出现。 各种级别的汽车上的“尾巴”的最大长度将需要受到限制,以便超车不会成为问题,但是最可能的是,随着交通长度的“主动”变化,这将仅涉及道路的某些部分以及运动过程中的某些道路状况。
这种设备的被动安全性也将受益,因为当尾巴伸展时撞到后部时,塌陷区将大几倍(通常,后部撞击的惯性与前部撞击不同,几乎不可能减小)。
后视可以代替好的后视摄像头(比需要预热并用看门人擦洗的大玻璃杯更可靠,更好)。 即使是增加风阻形式的可能缺陷也可以通过“尾部”支撑轮的阻力部分抵消,因为如果没有它们,展开力矩将是侧风中的严重问题。
PS-我认为,随着时间的流逝,这类设计将从“自制”类别转变为完全标准的调音元素(就像当时的扰流板,后翼和车身套件一样),但目前只有汽车制造商的专利。
因此,在美国,丰田公司获得了一项专利,该专利的伸缩装置设计新颖,可提高汽车的空气动力学效率。
该专利最早于2016年向丰田汽车北美研发部门TEMA提出,但仅在2018年发布! 他描述了一种扁平的伸缩机构,可以减少空气阻力,从而减少空气动力阻力。