موضوع مقاله: آیرودینامیک خودرو | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # آیرودینامیک خودرو | مقدمه: اهداف اصلی آن کاهش صدای نیروی پسار و باد، به حداقل رساندن انتشار نویز و جلوگیری از نیروی برآر ناخواسته و سایر علل ناپایداری آیرودینامیکی در سرعت‌های بالا است. | ## بخش 1: آیرودینامیک خودرو | برای برخی از کلاس‌های خودروهای مسابقه، ممکن است تولید نیروی رو به پایین برای بهبود کشش و در نتیجه توانایی‌های پیچیدن نیز مهم باشد. نیروی اصطکاک، نیروی پسار آیرودینامیکی با سرعت خودرو به‌طور قابل توجهی افزایش می‌یابد. این اثرات برای افزایش شدت سطوح صوت برای کاربری‌های زمین مجاور با نرخ غیر خطی درک شد. همین موضوع باعث شد تا هم‌اکنون خودروسازهای خارجی بر سر موضوع سریعترین ماشین جهان با یکدیگر رقابت کنند.C. حذف می‌تواند به سادگی حذف یک قطعه پس از فروش یا بخشی که پس از تولید بر روی خودرو نصب شده است یا نیاز به تغییر و حذف یک قطعه تولیدکننده تجهیزات اصلی (OEM) به معنای هر بخشی از خودرو که در ابتدا بر روی خودرو ساخته شده است، باشد. اکثر خودروهای اسپورت تولیدی و خودروهای با راندمان بالا با بسیاری از این حذف‌ها به‌منظور رقابت در بازار خودرو و مسابقه به صورت استاندارد عرضه می‌شوند، در حالی که برخی دیگر ترجیح می‌دهند این جنبه‌های کششی خودرو را برای جنبه‌های بصری خود حفظ کنند یا مطابق با کاستوم میل مشتری باشند. باله‌ها یک باله عقب معمولاً در اکثر خودروهای اسپورت استاندارد وجود دارد و شبیه به شکل بال برجسته در عقب خودرو است. هدف اصلی یک باله عقب در طراحی یک وسیله نقلیه، مقابله با نیروی بالابر است، در نتیجه باعث افزایش پایداری در سرعت‌های بالاتر می‌شود. به منظور دستیابی به کمترین میزان کشش ممکن، هوا باید در اطراف بدنه ساده وسیله نقلیه بدون تماس با مناطقی که ممکن است تلاطم داشته باشد، جریان یابد. طراحی باله عقب که از درب عرشه عقب جدا می‌شود، نیروی رو به پایین را افزایش می‌دهد و در سرعت‌های بالا نیروی بالابر را کاهش می‌دهد و در عین حال نیروی پسار را متحمل می‌شود. اسپویلرهای مسطح که احتمالاً کمی به سمت پایین زاویه دارند ممکن است تلاطم را کاهش دهند و در نتیجه ضریب پسار را کاهش دهند. برخی از خودروها اکنون دارای باله‌های عقب قابل تنظیم خودکار هستند، بنابراین در سرعت پایین‌تر، زمانی که به مزایای کاهش نیروی بالابر نیازی نباشد، اثر نیروی پسار کاهش می‌یابد. آینه‌ها آینه‌های بغل هم سطح جلوی خودرو را افزایش می‌دهند و هم ضریب پسار را افزایش می‌دهند زیرا از کنار خودرو بیرون زده‌اند. به منظور کاهش تأثیر آینه‌های بغل بر نیروی کشش خودرو، آینه‌های بغل را می‌توان با آینه‌های کوچکتر یا آینه‌هایی با شکل متفاوت جایگزین کرد. چندین خودروهای مفهومی دهه ۲۰۱۰ در حال جایگزینی آینه‌ها با دوربین‌های کوچک هستند، اما این گزینه برای خودروهای تولیدی رایج نیست زیرا اکثر کشورها به آینه‌های بغل نیاز دارند. | ## بخش 2: آیرودینامیک خودرو | یکی از اولین خودروهای سواری تولیدی که آینه‌ها را با دوربین تعویض کرد هوندا ای بود و در این مورد ادعا می‌شود که دوربین‌ها توسط هوندا «حدود ۹۰٪ درصد در مقایسه با آینه‌های بغل معمولی» کاهش آینه آیرودینامیکی داشته‌اند که به تقریباً ۳٫۸٪ کمک می‌کند. کاهش در کشش برای کل وسیله نقلیه تخمین زده می‌شود که دو آینه بغل مسئول ۲٪ تا ۷٪ درصد کشش آیرودینامیکی یک وسیله نقلیه موتوری هستند و حذف آن‌ها می‌تواند مصرف سوخت را به میزان ۱٫۵ تا ۲ مایل در هر گالن آمریکا بهبود بخشد. آنتن‌های رادیویی در حالی که آنتن‌های رادیویی به دلیل اندازه کوچکشان بیشترین تأثیر را بر ضریب پسار ندارند، آنتن رادیویی که معمولاً از جلوی خودرو بیرون زده‌اند را می‌توان تغییر مکان داد و طراحی آن را تغییر داد تا خودرو از این کشش اضافی خلاص شود. رایج‌ترین جایگزین برای آنتن استاندارد خودرو، آنتن باله کوسه‌ای است که در اکثر خودروهای با راندمان بالا یافت می‌شود. برای اینکه هوا به آرامی در اطراف چاه چرخ جریان یابد، اغلب از قالپاق‌های صاف استفاده می‌شود. قالپاق‌های صاف کلاهک‌های توپی هستند که هیچ سوراخی در آنها برای عبور هوا وجود ندارد. با این حال، ممکن است باعث شود که ترمزها سریعتر گرم شوند زیرا قالپاق‌ها از جریان هوا در اطراف سیستم ترمز جلوگیری می‌کنند. در نتیجه، این اصلاح بیشتر در خودروهای با راندمان بالا به جای خودروهای اسپورت یا خودروهای مسابقه دیده می‌شود. بلوک‌های جزئی جلوپنجره جلوپنجره خودرو برای هدایت هوا از طریق رادیاتور استفاده می‌شود. با این حال، جلوپنجره یک وسیله نقلیه جریان هوا را از اطراف وسیله نقلیه به داخل وسیله نقلیه هدایت می‌کند، که سپس کشش را افزایش می‌دهد. در اکثر مدل‌های با راندمان بالا یا در خودروهایی با ضریب پسار پایین، یک توری بسیار کوچک از قبل در طراحی خودرو تعبیه می‌شود که نیاز به بلوک جلوپنجره را از بین می‌برد. جلوپنجرت در اکثر خودروهای تولیدی به‌طور کلی برای به حداکثر رساندن جریان هوا از طریق رادیاتور در جایی که به داخل محفظه موتور خارج می‌شود، طراحی شده است. این طراحی در واقع می‌تواند جریان هوای زیادی را در محفظه موتور ایجاد کند و از گرم شدن به موقع آن جلوگیری کند و در چنین مواردی از بلوک جلوپنجره برای افزایش عملکرد موتور و کاهش کشش خودرو به‌طور همزمان استفاده می‌شود. زیر سینی‌ها قسمت زیرین یک وسیله نقلیه اغلب هوا را در مکان‌های مختلف به دام می‌اندازد و باعث ایجاد تلاطم در اطراف خودرو می‌شود. در اکثر وسایل نقلیه مسابقه با پوشاندن کل قسمت زیرین وسیله نقلیه در چیزی که سینی زیر نامیده می‌شود، این مشکل برطرف می‌شود. | ## بخش 3: آیرودینامیک خودرو | این سینی از محبوس شدن هوا در زیر خودرو جلوگیری می‌کند و نیروی کشش را کاهش می‌دهد. دامن گلگیر دامن‌های گلگیر اغلب به عنوان امتداد پنل‌های بدنه وسایل نقلیه ساخته می‌شوند و کل چاه چرخ‌ها را می‌پوشانند. مانند روکش‌های صاف چرخ، این اصلاح با جلوگیری از گیر افتادن هوا در چاه چرخ، کشش خودرو را کاهش می‌دهد و به ساده‌سازی بدنه خودرو کمک می‌کند. دامن گلگیر بیشتر در چاه چرخ‌های عقب خودرو یافت می‌شود زیرا لاستیک‌ها نمی‌چرخند و طراحی بسیار ساده‌تر است. دامن‌های گلگیر جلو همانند دامن‌های چرخ عقب در کاهش کشش تأثیر دارند، اما باید از بدنه فاصله بیشتری داشته باشند تا در هنگام پیچ‌ها، لاستیک بیرون آمده از بدنه خودرو جبران شود. دم‌قایق‌ها یک شکل قطره اشکی ایجاد می‌کنند که به وسیله نقلیه نمای ساده‌تری می‌دهد و از وقوع جدایش جریان ناشی از کشش می‌کاهد. این به عنوان امتداد قسمت عقب خودرو ایجاد می‌شود و عقب را با زاویه کمی به سمت سپر خودرو به سمت عقب حرکت می‌دهد. با این وجود، به دلایل کاربردی و سبک، یک کام‌بک بیشتر در مسابقات اتومبیل‌رانی، وسایل نقلیه با راندمان بالا و کامیون‌ها دیده می‌شود. مقایسه با آیرودینامیک هواپیما آیرودینامیک خودرو از جهات مختلفی با آیرودینامیک هواپیما متفاوت است: شکل مشخصه یک وسیله نقلیه جاده‌ای در مقایسه با هواپیما بسیار ساده‌تر است. سرعت‌های عملیاتی کمتر است (نیروی پسار آیرودینامیکی به عنوان مربع سرعت تغییر می‌کند). یک وسیله نقلیه زمینی نسبت به هواپیما درجات آزادی کمتری دارد و حرکت آن کمتر تحت تأثیر نیروهای آیرودینامیکی قرار می‌گیرد. وسایل نقلیه زمینی مسافری و تجاری دارای محدودیت‌های طراحی بسیار خاصی مانند هدف مورد نظر، استانداردهای ایمنی بالا (برای مثال نیاز به فضای ساختاری 'مرده' بیشتر برای عمل به عنوان مناطق مچاله) و مقررات خاصی دارند. آیرودینامیک خودرو با استفاده از مدل‌سازی کامپیوتری و تونل باد مورد مطالعه قرار می‌گیرد. برای بدست آوردن دقیق‌ترین نتایج از آزمایش تونل باد، تونل گاهی اوقات به یک جاده نورد مجهز می‌شود. نیروی رو به پایین (داون‌فورس) نیروی رو به پایین ایجاد شده توسط ویژگی‌های آیرودینامیکی یک خودرو را توصیف می‌کند که به آن اجازه می‌دهد با نگه داشتن خودرو روی مسیر یا سطح جاده سریع‌تر از یک گوشه عبور کند. | ## جمع‌بندی | برخی از عناصر برای افزایش نیروی رو به پایین خودرو نیز باعث افزایش نیروی پسار می‌شوند.