Москва
Ваш город Москва?
Да
Нет
Войти в личный кабинет

Аэродинамика и расход топлива

Влияние аэродинамики на эксплуатационные качества автомобиля - давно доказанный факт. Но как сильно от этого зависит потребление топлива? И что нужно делать, чтобы не выкидывать деньги на ветер?
На протяжении всей истории автомобилестроения производители стремятся улучшать технико-экономические характеристики машин. Именно поэтому, а не по прихоти дизайнеров, из поколения в поколение происходит трансформация внешнего вида транспорта. И во многом облик автомобилей менялся с целью совершенствования их аэродинамических свойств. А именно - сокращения коэффициента аэродинамического сопротивления (величина Сх, которая также обозначается как Cd). Этим объясняется эволюция формы кузова, который в течение сотни с лишним лет становился всё более и более обтекаемым.
Показатель Cx - это отношение силы лобового сопротивления автомобиля к произведению скоростного напора на площадь поперечного сечения. Чем ниже коэффициент аэродинамического сопротивления, тем меньше затрачивается мощностей во время езды. В результате достигается увеличение максимальной скорости, повышение производительности ТС и снижение расхода топлива.
Доказано, что сокращение коэффициента аэродинамического сопротивления всего на 2% приводит к экономии топлива на 1%.
В этой таблице наглядно показано, на сколько уменьшается мощность по мере того, как автомобиль становится всё меньше "похож на кирпич".
Как видно, на небольших скоростях - в городах и других населённых пунктах - это будет не так ощутимо, а вот при высокоскоростной езде на трассе обтекаемость даёт сильно о себе знать. Пусть даже экономия в итоге составит всего 1 литр на 100 км, что на первый взгляд не столь существенно. Но попробуйте подсчитать, сколько средств можно сберечь за месяцы и годы активной эксплуатации автомобиля...
Вообще, в случае с малолитражными автомобилями средний показатель Cx сегодня составляет около 0,3-0,4. Если это «Лада Приора», то величина равняется 0,35, а вот автомобиль «Нива» с его прямоугольными очертаниями продемонстрирует 0,53. У джипа Wrangler коэффициент составляет 0,58, а автомобиля УАЗ все 0,6.
Совершенствуя форму кузова, в частности, делая его более обтекаемым, производители стараются оставлять как можно меньше выступающих деталей.
Ведь они повышают силу сопротивления воздуха на 5-15%. Да, остаются элементы, от которых пока нельзя отказаться - допустим, зеркала и дверные ручки. Но среди серийных моделей мы уже давно не встречаем машины с форточками или водосточными желобками.
При этом, аэродинамические качества и, соответственно, топливная экономичность, во многом зависят от владельца автомобиля.
Например, известно, что к перерасходу топлива на 1% ведёт установленный на крыше багажник или бокс, каким бы обтекаемым он не был. Так что разумно перевозить груз в салоне, крепить сзади (особенно велосипеды) или использовать крытый прицеп. Нарушают аэродинамику выступающие элементы под днищем - особенно нештатные глушители. Даже такие мелочи, как отсутствие колпаков на колесах, имеют значение. Увеличивают сопротивление ветровики, бесполезные мухобойки и различные накладки на капот. Или же открытые окна - при скорости выше 60-70 км/ч намного экономичнее ездить с закрытыми окнами.

И самый серьезный суммарный перерасход топлива будет у тех, кто излишне увлекается тюнингом. Дополнительные фары, кенгурятник, увеличенный клиренс, антикрылья, спойлеры и т.д. Если вы профессиональный гонщик, то некоторые из них нужны для создания прижимной силы, а вот в качестве дизайнерского решения всё это не совсем разумно.
Для убедительности приведем примеры того, как при определенных условиях, продиктованных аэродинамикой, можно сэкономить расход топлива малолитражных автомобилей (1300-1500 см³):
В целом, в случае с легковыми автомобилями не так-то сложно следовать аэродинамическим требованиям. Так как современные массовые модели изначально создаются с низким показателем Сх. А вот с другими типами транспортных средств всё сложнее. По мере изменения назначения и масштабов ТС коэффициент аэродинамического сопротивления увеличивается в худшую сторону.
В то время как у производителей легковых машин больше маневров для придания кузову обтекаемой формы, в случае с грузовиками и автобусами это делать сложнее. Их форма должна приближаться к прямоугольной для оптимального размещения груза и пассажиров при сохранении минимальной площади. И такие особенности, как увеличенное поперечное сечение и угловатые очертания, в итоге повышают коэффициент Сх (Сd).
Например, в ситуации с грузовиками турбулентные завихрения, приводящие к высокому расходу топлива, возникают из-за того, что кузов чаще всего выступает над кабиной. Также сила сопротивления воздуха увеличивается из-за высокого дорожного просвета. Свою роль играет пустое пространство между кабиной и кузовом, прицепом и полуприцепом. И чем выше скорость ТС, тем больше топлива будет потребляться.
Повысить аэродинамические качества грузовиков и сэкономить топливо позволяет применение различных элементов аэродинамического обвеса.
Это верхние обтекатели кабины, задние обтекатели, юбки бамперов, передние козырьки, угловые дефлекторы и ряд других приспособлений.

На многих зарубежных грузовиках они поставляются в базовой комплектации. Российские производители тоже постепенно двигаются в этом направлении. Однако есть условия, когда штатных решений не хватает - например, при формировании автопоездов. Поэтому на рынке можно найти немало поставщиков нештатных компонентов для улучшения аэродинамики.
Стоит ли этим озадачиваться - особенно в случае с коммерческими автопарками? Безусловно, да. Вот наглядная схема, демонстрирующая, как снижается коэффициент Сх при установке элементов аэродинамического обвеса на седельном и прицепном автопоездах.
А теперь более конкретные цифры:
1
Так, согласно исследованиям «Грузовик Пресс», КАМАЗ-4325 без верхнего обтекателя при средней скорости 90 км/ч расходует 28,3 л топлива на 100 км. С установленным обтекателем расход составит 26,9 л/100 км. Таким образом, в реальных условиях - с учетом разгонов и торможений - экономия составляет 1,4 л, или 4,9%.
2
А испытания верхнего обтекателя для пикапа ГАЗ-17310 «Трофим» подтвердили, что в режиме постоянных скоростей (от 40 до 70 км/ч) экономия составляет от 0,2 до 0,8 л/100 км (3,0% и 9,1% соответственно). Максимальная скорость с обтекателем – 120,5 км/ч, без обтекателя – 111,3 км/ч. Разница – 7,6%.
3
Ещё показателен пример автопоезда МАЗ-5432 полной массой 32 т, который был полностью оснащен элементами аэродинамического обвеса. Благодаря снижению коэффициента Сх на 39% максимальная скорость автопоезда возросла на 8%, а производительность (средняя техническая скорость и грузоподъемность) – на 5%.
Понятно, что только забота о правильной аэродинамике не станет панацеей для владельцев коммерческого транспорта. Настоящее сокращение издержек и развитие успеха в деле экономии возможны, когда есть комплексный подход: система мониторинга транспорта, контроль расхода топлива, контроль стиля вождения, автоматизация бизнес-процессов в автопарке и т.д. Но этот ряд эффективных решений вполне может дополнить аэродинамический контроль, если начать им серьёзно заниматься.
Понравилась статья? Расскажите о ней друзьям и коллегам:
Узнайте больше о мониторинге
Присоединяйтесь к нам в социальных сетях и получайте самую актуальную информацию о системах слежения, мониторинга и контроля

Регион

Город

Закажите консультацию