Аеродинаміка та причіп

Оновлено: лист 3

Думаю це цікавить всіх, хто стурбований хоча б одним з двох питань:

- чи впливає аеродинаміка причепа на витрату палива і чи можна це змінити

- як опір зустрічному потоку впливає на керованість причепа і наскільки це критично

Все це можна трохи деталізувати, розділивши на найпопулярніші питання які задаються новоспеченими, а іноді і більш досвідченими власниками причепів їх виробникам.


Економія.

Збільшення витрат зі збільшенням ваги не викликає сумнівів, а ось аеродинаміка поки ще пручається:

- який поріг швидкості

- габарити, а точніше їх співвідношення між тягачем і причепом

- форма автопоїзда і його частин


Безпека.

Тут все трохи простіше, основних моментів всього два:

- роз'їзд з великогабаритним транспортом

- бічні пориви вітру


Що нам може підказати досвід?

Думаю багато водіїв, які часто виїжджають за місто, чудово розуміють про що йде мова, так як відчуття від сильного зустрічного або бічного вітру не менш помітні ніж удар ущільненого повітря при обгоні або роз'їзді з фурою, особливо в обмеженому просторі. Тим яскравіше ці відчуття, чим "вдаліше" перетинаються ці умови - кутовий зустрічний вітер на правий борт при обгоні фури, це взагалі щось.



Теорія.

На просторах інтернету, величезна кількість інформації самого різного характеру і типу подачі. Але як же розібратися в коефіцієнтах, рівняннях, залежностях та інше?

Перш за все потрібно відзначити, що опір виникає не тільки від набігаючого потоку повітря, але і від завихрень що виникають за об'єктом, причому вони за своїм впливом, можуть бути навіть сильніші ніж перші. Пробували в дитинстві витягувати поршень шприца заткнувши його кінчик пальцем? На рівні законів фізики, ефект той же - за краєм рухомого об'єкту формується розряджена область, в яку звалюється потік і формує вихор.



Не на папері, а на практиці!

Візаві прихильників необхідності рахуватися з повітряним потоком і його опором часто говорять про те, що на малих швидкостях це все не має великого значення, але досвідченим шляхом і багатьма незалежно, було підтверджено наступне:

- на швидкості до 60 км / год приріст витрат для малолітражних авто, може становити до 25%

- на швидкості від 90 км / год, це вже близько 45%

- наявність низького тенту або відкритого заднього борту (звичайно так щоб він не закривав фари і номера), на швидкостях до 90 км / год, зменшує приріст майже вдвічі

Для цих цифр потрібно враховувати наступне:

- це чотиримісний седан і одноосний безгальмівний, бортовий причіп, без тенту

- це значення для рівної дороги і без завантаження автомобіля і причіпа

Підтверджують фізику і суперечливі результати тенту зі скосом, встановлений ним вперед або назад - він дає однакові значення економії. Знижувати майже в 2-2,5 рази витрати по відношенню до такого ж тенту без скоса, йому вдається за рахунок:

- піднирювання під потік авто, якщо він встановлений класично, але тоді він має свій і досить пристойний вихровий хвіст

- згладжувати істотний опір вихорів що генеруються собою, за рахунок скоса, незважаючи на зростання лобового опору.

До речі, сама по собі вібрація покриття тенту, здатна створювати перешкоди для вільного струму повітря, створюючи брижі на стінках з серії дрібних завихрень.



З безпекою, все ж трохи складніше, ніж з економією.

Чим легше причіп і чим гірше він заповнений (наприклад центр маси зміщений за задню вісь), тим імовірніше його зміщення в протилежний бік від потоку вітру. Особливо це небезпечно при роз'їзді з фурою, так як причіп може бути скинутий на зустрічну.

Але і лобовий потік повітря не є безпечним, особливо це стосується тентів без скосів:

- потік, що набігає формує ущільнення, яке саме по собі не рівномірне

- напрямок вітру і руху авто рідко будуть збігатися ідеально, а тент м'якої конструкції формує рухому поверхню

Це призводить до активного зриву ущільненого повітря на бічні площини причепа, що створює свої вихрові потоки на кожній з його стінок. Найбільша проблема в тому, що такі зриви поперемінні і здатні викликати резонансні коливання.

Справедливості заради, потрібно відзначити що тиск на тверду стінку, буде викликати більш відчутний ефект на причіп ніж при м'якому тенті.



Крапля.

Так це ідеальна форма, але вона стосується не тільки причепа, а всього автопоїзда. Так що не потрібно турбуватися якщо у вас звичайний причіп і невеликий седан. Досить купити аеробокс для речей і правильно встановити його на дах автомобіля. До речі існують і спеціалізовані обтічники, для установки тим же способом.


Ще одна особливість.

Так можна взяти великий пікап і причепити до нього маленький причіп. Тоді борт пікапа буде генерувати більший опір ніж весь причіп цілком. І як би це смішно не звучало, але в цьому є частка правди. Так як маса і габарити буксированого об'єкту вкрай малі по співвідношенню з тягачем, і будуть викликати мінімальні зміни у витратах і стабільності всього автопоїзда.

Але це не означає що тягати за собою будинок на колесах, можна тільки якщо ваше авто більше вашого кемпера. Для караванів є багато різних хитрощів:

- перш за все це їх форма і центр маси, які всі поважаючі себе виробники намагаються оптимізувати

- системи зчеплення з ТЗП, укомплектовані фрікціонами для компенсації розгойдування в будь-яких площинах

- дельтовидні осі, конструкція яких дозволяє компенсувати не тільки вплив потоків вітру, а й доцентрові сили що впливають на причіп в повороті

- і не в останню чергу, власне системи електронної стабілізації і курсової стійкості


AL-KO

Наші рішення і технології дозволяють створити причепи будь-якої складності і для будь-яких завдань. Ми завжди прагнемо відповідати високим стандартам якості встановленим в Європейському Союзі і не тільки. На сторінці каталога, ви можете познайомитися з асортиментом нашої продукції, і підібрати товари з урахуванням навантаження, а також аксесуари для догляду за ваших умов експлуатації та побажань.

Для комфортного догляду, ми пропонуємо вам ознайомитися з усіма сервісними точками наших партнерів.


ПС

Для тих кому ця тема дуже цікава можемо запропонувати ознайомиться з:

- дисертацією Шведова С.Б. на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук "Вдосоналення аеродинаміки легкового автопоїзда з високим причепом"

- посібником "Аеродинаміка автомобіля. Методи випробувань" від 2015 року