Чего только не придумают разработчики для улучшения многих характеристик автомобиля. Не исключением являются и антикрылья, заслуга которых уже давно оценена по достоинству. В этой статье вы побольше узнаете об этой очень полезной детали автомобиля.
Что такое антикрыло?
Антикрыло - это специальная деталь, предназначенная для улучшения сцепления колес с дорожным покрытием, а также улучшения аэродинамических свойств. Впервые это устройство было применено во время автогонок на гоночном болиде известного спортсмена Джона Холла.
Многие люди ошибочно путают две очень похожих детали: спойлер и антикрыло. Однако спойлер имеет другие аэродинамические особенности и принимает форму кузова, плотно облегая его по краям. Кроме того, спойлер имеет плотное крепление, плавно перетекающее в кузов автомашины. Антикрыло же крепится на специальных кронштейнах и делается намного выше задней части кузова. Многие автомобили и вовсе имеют антикрыло, значительно возвышающееся над кузовом.
Многие водители самостоятельно устанавливают антикрыло на свой автомобиль, совершенно не понимая его назначения. Неправильно установленное антикрыло не только не улучшит прижимную силу, но может запросто создать дополнительные проблемы в аэродинамике. Слишком поднятая передняя часть автомобиля ухудшает разгон делая его менее динамичнее, соответственно увеличивается расход топлива, а устойчивость становится только хуже. Исходя из этого, важно, чтобы антикрыло было установлено в нужном месте и имело правильный угол поворота.
Чтобы правильно применять антикрыло, его необходимо комбинировать вместе с передним спойлером. Для этого изготавливается специальный бампер, который направляет воздушный поток поверх кузова, или в радиатор и тормозные механизмы. Основная его задача - не допускать подъема передней части автомобиля.
Преимущества и недостатки антикрыла
Помимо своей прямой обязанности, антикрыло выполняет и другую функцию - улучшает внешний облик автомобиля, делая его более спортивным. Такое сочетание быстро выделяет автомобиль на фоне других. Кроме того, антикрыло обеспечивает такое прижимание автомобиля, которое защищает его от встречного потока грузовиков. Многие заметили, что при встречном разъезде с большегрузными автомобилями, легковой автомобиль слегка отбрасывает в сторону. Из-за этого можно запросто потерять управление. Антикрыло очень быстро решает эту проблему, равномерно распределяя воздушный поток. Таким образом, антикрыло обеспечивает не только хорошую аэродинамику, но и повышает безопасность вождения автомобиля.
У любой системы есть и недостатки. Пожалуй, главным из них является то, что антикрыло имеет слишком большие габариты и подойдет только для спортивных автомобилей. Применяя его на простых седанах, можно запросто утяжелить багажник и тогда его открывание станет большой проблемой. Кроме того, большое антикрыло мешает ставить автомобиль в низкий гараж. Естественно, оно цепляется за крышу и срывается.
Это все, что необходимо знать об антикрыльях. Если вы решитесь установить эту деталь на собственный автомобиль, то лучше всего доверить эту работу специалистам в этой области. Самостоятельная установка антикрыла может только навредить.
ОГЭ 2018 Физика Часть 1 Задание 20
Прочитайте текст и выполните задания 20-22.
Антикрыло
Рассмотрим движение жидкости в трубе переменного сечения (рис. 1). В широких частях трубы жидкость должна течь медленнее, чем в узких, так как количество жидкости, протекающей за одинаковые промежутки времени, одинаково для всех сечений трубы. Давление же внутри жидкости, которое измеряется с помощью манометрических трубок, ведёт себя обратным образом: давление жидкости больше там, где скорость движения жидкости меньше, и наоборот. Эта зависимость между скоростью жидкости и её давлением известна в физике как закон Бернулли. Закон Бернулли справедлив для жидкостей и газов.
Для увеличения прижимной силы, придавливающей автомобиль к дорожному покрытию, используется специальное приспособление – антикрыло. Рассмотрим сначала крыло симметричного профиля, установленное строго горизонтально (рис. 2а). В этом случае набегающие на него струйки воздуха будут огибать его совершенно одинаково и давление воздуха под и над крылом будет тоже одинаковым.
Теперь установим крыло под углом к потоку (рис. 2б). Скорость движения воздушного потока под нижней поверхностью крыла становится больше скорости над верхней поверхностью. Соответственно, давление воздуха на верхнюю поверхность крыла будет больше, чем давление на нижнюю поверхность. Из-за образовавшейся разности давлений возникает аэродинамическая сила(рис. 2б), вертикальная составляющая которой называется прижимной силой, а горизонтальная составляющая – силой лобового сопротивления.
Прижимная сила антикрыла возникает благодаря тому, что
Сегодня многие автомобилисты с азартом воспринимают тюнинг авто. Среди различных обвесов и прочих модных элементов выделяется Активно стали устанавливать спойлеры с начала ХХІ века. Одни автолюбители считают спойлер просто модным элементом, другие воспринимают наличие такого обвеса как незаменимый элемент . Попробуем разобраться, зачем машине спойлер.
Спойлер, для чего нужен в автомобиле
Что дает спойлер на машине? Во-первых , это декоративная деталь, которую используют для придания автомобилю спортивного вида, фешенебельности, уникальности. Спойлер можно прикрепить спереди, сзади, сбоку или на крыше. Заядлые модники могут заказать индивидуальный спойлер, который не будет похож ни на какой другой.
Внимание! Установка спойлера незначительно занижает дорожный просвет. Об этом следует помнить на наших реальных бездорожных трассах.
Во-вторых , спойлер – это элемент практичный, потому что он перенаправляет потоки воздуха и улучшает аэродинамику. Скажем, на скорости более 100 км/ч зад машины часто будто приподнимается над дорогой. Таким образом, сцепление колес с дорожным покрытием снижается. Наличие спойлера сзади позволяет прижать задние колеса на скорости к асфальту – сцепление с дорогой не теряется.
Интересно знать! Изначально спойлеры ставили на гоночные авто.
Как работает спойлер? Встречный поток воздуха попадает под днище машины и немного приподнимает кузов над дорогой. Позади машины на большой скорости образуются различные вихревые потоки воздуха, что вызывает торможение. В этом случае аэродинамические нагрузки впереди машины увеличиваются. Спойлер на машине затем и ставят, чтобы направить потоки воздуха в нужную сторону и избежать нежелательных явлений.
Лучше всего крепить два спойлера: спереди и сзади. Задний спойлер повышает прижим к дорожному покрытиюи одновременно разгружает переднюю ведущую ось. Передний спойлер создает прижим спереди. Кроме этого, он дополнительно охлаждает тормозные диски, колодки, радиатор. Дело в том, что в спойлеры встроены дефлекторы, которые способны направлять поток воздуха в нужное русло.
Внимание! В заднеприводных машинах передний спойлер (без заднего) снижает мощность и провоцирует перерасход топлива.
Классификая спойлеров
По дизайну спойлеры бывают:
Кастомы – изготавливаются по индивидуальному заказу. Это вещь уникальная не только по форме, но и по эксклюзивности.
Заводские спойлеры – выпускаются большими партиями на заводах-изготовителях и имеют вид неотъемлемой заводской детали.
По методу крепления:
Спойлеры на опорах – опорами могут быть болты или саморезы. Крепеж надежный.
Липкие спойлеры – крепеж производится при помощи двустороннего скотча или клея. Недостаток в том, что на большой скорости спойлер может слететь.
По месту крепления:
Задние спойлеры – стоят на багажнике или ниже заднего стекла.
Спойлеры для крыши – крепятся вверху на задней двери.
Юбки для переднего и заднего бампера – стоят снизу бампера.
Диффузоры – устанавливаются под днищем кузова.
Боковые спойлеры – это накладки на пороги машины.
По применению:
Универсальные спойлеры – ставят на многие модели автомобилей.
Специальные спойлеры – это те, которые ставят на машины конкретной модели еще на заводе.
Преимущества установки спойлера на авто
Спойлер на автомобиль – это не просто дорогая игрушка, но и ответственность. Дело в том, что если спойлер крепит человек, мало разбирающийся в потоках воздуха, то вряд ли он правильно смонтирует спойлер на машину. В таком случае спойлер будет либо просто бесполезен, либо может стать опасным (особенно на большой скорости).
Для чего конкретно нужен спойлер на машине? Главное преимущество – усиление сцепления с дорогой и улучшение управляемости машиной. Напоминаем:
это произойдет только в случае правильного крепления спойлера.
Интересно! Первые спойлеры были металлическими.
Улучшенное сцепление
Спойлер способен противодействовать силе возникающего тормозящего вихря. Задняя ось при этом прижимается, и задние колеса имеют более высокий коэффициент сцепления с дорогой. Машину не сносит в стороны. Не теряется управляемость.
Уменьшение расхода топлива
Потоки воздуха под машиной на скорости создают сопротивление движению. Возникает ощущение, что машина притормаживает. Вы желаете сохранить скорость и давите – в итоге получается перерасход топлива. Наличие спойлера позволяет избежать нежелательного притормаживания автомобиля на скорости. Таким образом, незначительно уменьшается расход топлива.
Снижение риска попасть в
Поскольку спойлер перенаправляет потоки воздуха при движении, вероятность заноса автомобиля снижается. Повышается маневренность. А это значит, что попасть в снижается.
Полезно знать! Самым долговечным сегодня считается спойлер из кремнийорганических полимеров или силикона.
Уменьшение веса автомобиля
Вес автомобиля с обвесом увеличивается. Но если машина едет на большой скорости, то спойлер незначительно уменьшает вес автомобиля. Происходит это за счет аэродинамики.
Стильный внешний вид
Бесспорно, спойлер придает вашему автомобилю стильный внешний вид. Если приобрести спойлер в неокрашенном виде, то мастера под цвет вашего авто. В таком случае никто даже не заподозрит, что спойлер был куплен отдельно, а не родной.
Повышение эффективности торможения
Многие водители утверждают, что спойлер помогает при торможении. Особенно эффективен спойлер зимой. По бокам машины можно установить пороговые расширители, которые также способствуют лучшему торможению.
Есть ли недостатки
Недостатки могут проявиться, если спойлер установлен вопреки законам физики:
неправильно вычислено положение спойлера относительно встречных потоков воздуха.
Помните также о том, что всегда нужно устанавливать два спойлера, чтобы не нарушать баланс автомобиля.
В результате неправильной установки спойлера может возникнуть:
1. Перерасход топлива.
2. Ухудшение аэродинамики.
3. Ухудшение управляемости.
4. Снижение безопасности в результате падения управляемости.
5. Уменьшение просвета между днищем и дорогой. Особенно опасно это в условиях бездорожья.
Недостатки явно видны у пластиковых спойлеров, потому что они недолговечны. Негативное воздействие солнца (соляризация), моющих средств приводят к тому, что пластик становится хрупким и ломается, крошится.
Знаете ли Вы? Спойлер из карбона – самое дорогое удовольствие на рынке спойлеров.
Нужен ли спойлер для вашего авто, подведем итог
Для чего в принципе нужен спойлер на автомобиле, вы уже знаете. Необходим ли он вам – решать только вам. Спросите себя: зачем вам нужен спойлер, какого качества должен быть аксессуар, где вы хотите его прикрепить.
Помните! Если вы желаете получить на выходе преимущества, то по вопросу установки спойлера обращайтесь к специалистам, которые правильно монтируют спойлер на вашу машину и настроят дефлекторы.
Тюнинг автомобилей нынче в моде. Кроме разных обвесов и других модных элементов популярностью пользуются спойлеры на машину. Одни водители воспринимают их как элементы дизайна, другие уверены в том, что данный элемент кузова предоставляет некоторые преимущества. Давайте попробуем в этом разобраться.
Зачем спойлер на машине?
Начнем с простого. Данный элемент задает стиль всему автомобилю и делает его спортивным, уникальным. Именно для стайлинга авто он используется в первую очередь. Во вторую очередь его применяют как практичный элемент, который улучшает аэродинамику автомобиля, перенаправляя потоки воздуха. Если говорить простыми словами, то спойлер на большой скорости позволяет прижать зад автомобиля к трассе, что будет способствовать лучшему сцеплению колес с асфальтом. На машинах без спойлера на большой скорости зад приподнимается под действием потока воздуха под кузовом машины. Сцепление по данной причине ухудшается.
Как работает спойлер на машине?
На большой скорости встречный поток воздуха становится сильным. Он попадает под днище автомобиля и приподнимает кузов над дорогой. Сзади автомобиля образуются вихревые потоки воздуха, которые немного его тормозят. Все это увеличивает аэродинамические нагрузки на машину. Спойлер позволяет направить потоки в нужную сторону, что исключит лишние нагрузки.
Рекомендуется устанавливать два спойлера: спереди и сзади. Задний прижимает зад автомобиля к трассе на больших скоростях, что позволяет немного разгрузить переднюю ось. Элемент спереди прижимает переднюю ось. На нем также могут быть встроены дефлекторы, которые направляют поток воздуха на тормозные колодки или диски, что способствует их лучшему охлаждению.
Классификация
В зависимости от того, чего именно хочет добиться владелец, внося данный конструктивный элемент в дизайн, спойлеры можно разделить.
По дизайну они бывают:
- Кастомы. Производятся по индивидуальному дизайну заказчика. Это дорогая уникальная вещь, которая более не встречается нигде.
- Заводские. Производятся на заводе, выпускаются большими партиями и имеют вид заводского конструктивного элемента.
По способу крепления:
- Опорные. Крепятся с помощью специальных опор, которые часто являются простыми саморезами или болтами. Несмотря на грубость, это достаточно надежный крепеж.
- Липкие. Можно догадаться о способе крепления уже из названия. Крепятся такие спойлеры с помощью двустороннего скотча или клея. Надежность такого крепления не вызывает доверия. Были случаи, когда на большой скорости такие элементы банально слетали с автомобилей.
По месту установки:
- Задние. Обычно они устанавливаются на багажниках или ниже заднего стекла.
- Для крыши. Чаще всего устанавливаются на хэтчбеках, задней двери.
- Юбки для заднего и переднего бампера.
- Диффузоры. Их невозможно заметить, т. к. установлены они под днищем кузова.
- Боковые спойлеры, представляющие собой накладки на порог машины.
По применению:
- Универсальные - могут быть установлены на многие машины.
- Специальные - ставятся только на конкретную модель еще на заводе.
Преимущества
Спойлер на машину может иметь как преимущества, так и недостатки. Начнем с того, что это не просто дорогая игрушка, а дорогой конструктивный элемент, который может даже навредить автомобилю. Если его будет устанавливать человек, не разбирающийся в теме, то он, скорее всего, произведет монтаж неправильно. И тогда такой элемент на машине будет бесполезен, а на большой скорости даже опасен. Тогда зачем нужен спойлер на машине? Его главное назначение - усиление сцепления шин с дорогой, повышение управляемости. Этого можно добиться только в случае правильной установки.
Итак, главное преимущество установки этого конструктивного элемента - улучшение управляемости автомобиля за счет повышения коэффициента сцепления задних колес с дорогой. Машину не будет сносить в стороны.
Второе преимущество - снижение расхода топлива. Потоки воздуха на большой скорости создают сопротивление движению автомобиля, из-за чего возникает ощущение, что он притормаживает. Водитель при этом пытается сохранить скорость и давит педаль газа, что ведет к перерасходу топлива. Спойлер позволяет снизить сопротивление воздуха, что обуславливает снижение расхода бензина.
Дополнительная безопасность - это еще одна причина, поясняющая, для чего нужен спойлер на машине. Из-за того что данная деталь перенаправляет потоки воздуха при движении, вероятность заноса транспорта снижается, и он становится более маневренным. Риск попасть в аварию снижается. Также он делает торможение более эффективным, особенно зимой. А если по бокам будут установлены дополнительные пороговые расширители, то эффективность торможения будет еще выше.
Недостатки
Недостатки имеют место только в том случае, если этот элемент будет установлен неверно. Неправильное положение относительно встречных потоков воздуха значительно ухудшит аэродинамику, сопротивление воздуху будет увеличено, а это приведет к дополнительному расходу топлива. Также автомобиль в случае падения управляемости намного сложнее выпрямить, а при большой скорости просвет между дорогой и днищем сильно уменьшится. Это опасно при плохих дорогах. Все эти недостатки явно просматриваются у пластиковых спойлеров на машину.
Заключение
Правильно установленный спойлер действительно полезен и эффективен, поэтому желание многих владельцев его установить логично. Некоторые водители хотят знать, как сделать спойлер на машину самостоятельно, но занятие это плохое. Чтобы сделать самостоятельно спойлер, необходимо произвести аэродинамический расчет автомобиля и только затем определить форму будущего элемента и место его установки. В противном случае он пойдет во вред, поэтому самостоятельно его сделать и установить не получится.
Во-первых, необходимо понимать разницу между спойлером и крылом. Спойлеры чаще всего располагаются ближе к кузову автомобиля и помогают тормозить поток воздуха. Крылья размещаются гораздо выше и посредством своей аэродинамики создают прижимную силу. Крылья напоминают самолетные, только перевернутые вверх ногами. Как же тогда работают крылья самолета?
Сейчас возьмем сложный вопрос и разъясним ответ на него доступным языком. Конечно же, необходимо учесть множество сложных параметров, но сейчас мы говорим об основных принципах конструкции крыла и спойлера и рассматриваем только то, какие преимущества они дают характеристикам автомобиля. Если объяснить в упрощенной форме, то быстро движущийся воздух создает силу, когда противоположная сторона объекта замедляет воздух.
Для проверки этой теории возьмите два листа бумаги и держите их кончиками пальцев таким образом, чтобы расстояние между ними было около 1 дюйма. Затем подуйте в этот промежуток, и вы увидите, что листы притягиваются друг к другу. И это не то, чего вы ожидали увидеть. Быстро движущийся воздух создает в промежутке между листами область низкого давления, из-за этого листы и притягиваются друг к другу.
Одно крыло или спойлер, установленные на задней части машины, не улучшат ее характеристик, хотя автомобиль определенно будет выглядеть круче. Чтобы создать подъемную или прижимную силу, нужно, чтобы воздух с одной стороны аэродинамической поверхности двигался быстрее, чем с другой, создавая силу, направленную в сторону более быстрого потока. Конечно, вы вряд ли захотите установить на свою машину крылья от самолета, поэтому для создания прижимной силы мы используем простой двухэтажный воздушный тормоз.
Значение угла атаки или отклонения оказывает влияние на величину получаемой прижимной силы. Чем больше угол, тем больше будет прижимная сила, но за это придется платить большим сопротивлением. В большинстве крыльев используются две расположенные под углом поверхности, создающие две ступени торможения, направляя воздух над крылом по более короткому пути.
Размышляя о принципе работы спойлеров и конструкции крыла, необходимо отметить, что воздух должен проходить больший путь вдоль одной стороны крыла. Для этого нужно либо увеличить площадь одной из сторон, либо размещать препятствие на другой стороне для торможения потока воздуха. Это приводит нас к необходимости учитывать геометрию всего корпуса автомобиля и то, какое влияние она оказывает на прижимную/подъемную силу.
Если вы посмотрите на типичную форму кузова автомобиля, то увидите, что воздух будет двигаться быстрее и пройдет большее расстояние вдоль верхней части автомобиля. И это приводит к появлению подъемной силы. Открытие люка на крыше на большой скорости может еще больше усугубить ситуацию. Поэтому стандартный автомобиль при движении с гоночными скоростями становится нестабильным и опасно быстро теряет сцепление с дорожным полотном и управляемость.
Вследствие эффекта Коанда после отклонения поток воздуха продолжит проходить вдоль отражающей поверхности до конца спойлера. Это можно сравнить с перемещением потока жидкости или газа вдоль поверхности, если поднести бок чашки под струю воды: обратите внимание, что произойдет с потоком после того, как он сорвется с кривого бока чашки. Сейчас мы уже начинаем понимать, что простая установка спойлера на багажник автомобиля не имеет никакого отношения к изменению аэродинамики.
Представьте себе, что автомобиль это качели, при нажатии на заднюю часть которых передняя будет слегка подниматься. После установки спойлера на багажник на высоких скоростях передняя часть автомобиля будет становиться легче. Для переднеприводной машины это очень нежелательно, да и заднеприводным автомобилем все еще нужно управлять, поэтому ослабление сцепления с дорогой при подъеме передней части также нежелательно.
Для борьбы с подъемом передней части можно использовать передние делители, переднюю и заднюю юбки, которые создают прижимную силу и управляют потоком воздуха, проходящим под автомобилем. Когда вы начнете перенаправлять поток воздуха поверх автомобиля, вы получите эффект торможения, снижающий скорость и экономичность езды, так что есть очень тонкая грань между эффективной и неэффективной конструкцией спойлера и крыла.
Иногда на гонках Формулы 1 и других автомобильных соревнованиях вы могли видеть зрелищные аварии, когда автомобиль поднимался в воздух на кочке, а спойлеры только помогали машине взлететь и разбиться. В некоторых машинах создается прижимная сила, превышающая их вес, что дает возможность двигаться вверх ногами по крыше туннеля (если не задумываться о том, как туда попасть).
Лучшие крылья регулируемые, дающие водителю возможность корректировать их характеристики в зависимости от дорожных условий. Так, на медленной трассе с большим числом поворотов потребуется настройка, сильно отличающаяся от подходящей для быстрого трека с длинными прямыми. Также они устанавливаются высоко над багажником, чтобы задействовать воздух, обтекающий автомобиль сверху. Вертикальные предкрылки на спойлере увеличивают стабильность автомобиля на прямой, часто их можно увидеть на спойлерах для мотоциклов.
Боковые юбки и обшивки ускоряют поток воздуха, проходящий под машиной, и улучшают устойчивость на поворотах. Для лучшего эффекта рекомендуется не просто открыть каталог аксессуаров и заказать спойлер с красивыми наклейками. Вместо этого пойдите к спортивному механику и получите заднее крыло, подходящее для вашего автомобиля и ваших требований. Бесполезно устанавливать только один задний спойлер, так как это только усилит шум при движении. Нужны подходящие юбки и модернизация днища автомобиля с целью создания дополнительной прижимной силы.
Крылья начинают создавать заметную прижимную силу на скорости около 80 км в час, но до достижения 110 км в час они практически не улучшают управляемость автомобиля. Спойлеры могут снизить аэродинамическое сопротивление вашей машины, но не намного лучше, чем просто дизайнерские улучшения.
Подводя итоги, отметим, что спойлер предназначен для торможения потока воздуха. Автомобиль из-за своей аэродинамической формы (путь воздуха поверх машины гораздо длиннее, чем под ней, как и у крыла) создает подъемную силу в задней части кузова, а спойлер тормозит поток воздуха, уменьшая подъем. Спойлер не создает прижимной силы, он просто уменьшает подъем. Крыло же, установленное высоко и создающее прижимную силу, помогает улучшить сцеплеие с дорогой и управляемость автомобиля на больших скоростях.