La razón por la que los coches están diseñados para ser aerodinámicos
Con el desarrollo de la tecnología automotriz, la velocidad de los vehículos es cada vez mayor y la contradicción de la resistencia al viento se vuelve cada vez más prominente. Las investigaciones muestran que a medida que aumenta la velocidad del vehículo, la resistencia de la carretera aumenta muy poco, mientras que la resistencia al viento aumenta significativamente. Generalmente, cuando la velocidad de un vehículo tipo caja es inferior a 30 kilómetros por hora, la potencia consumida en la resistencia de la carretera es mayor que la potencia consumida para superar la resistencia del viento. Por encima de esta velocidad, la potencia consumida por la resistencia del viento aumenta drásticamente. A unos 70 kilómetros por hora, la potencia necesaria para superar la resistencia del viento supera la resistencia de la carretera. A velocidades superiores a 100 kilómetros por hora, la mayor parte de la energía se consume para superar la resistencia del viento.
La resistencia del viento tiene dos factores principales, uno es la zona de barlovento y el otro es el vórtice. La principal medida para reducir la zona de barlovento es bajar la altura de la cabina. Reducir el ancho del carro también reducirá el área de la sección transversal, pero el efecto generalmente no es tan significativo como reducir la altura. Para conservar suficiente espacio en el interior del vehículo y garantizar un viaje cómodo, la sección transversal del vehículo no se puede reducir arbitrariamente. Para reducir aún más la resistencia al viento, debemos empezar por reducir el vórtice que se genera cuando el coche está en marcha.
A menudo vemos algunos camiones grandes circulando por la carretera, con polvo volando por la carretera y trozos de papel volando por todo el cielo. Este es el vórtice que se forma por la agitación del aire cuando el coche circula. . El parabrisas delantero, el techo, los costados y el compartimiento de un automóvil pueden producir vórtices. El método más eficaz para estudiar las corrientes parásitas es la prueba en el túnel de viento. El modelo de automóvil está estacionario en un espacio similar a un túnel y la carrocería está rodeada por un flujo de aire a alta velocidad, simulando así las condiciones de conducción a alta velocidad del automóvil. El movimiento del aire se mide a través de dispositivos sensores instalados en varias partes de la carrocería del vehículo. Comprender el movimiento de los vórtices. Las investigaciones muestran que los coches con carrocerías aerodinámicas son los más resistentes a las corrientes parásitas.
La sección longitudinal de la carrocería aerodinámica es similar a la forma del ala de un avión, lo que generará sustentación al viajar a altas velocidades y tendrá un impacto negativo en la estabilidad de conducción. Esto da lugar a la segunda contradicción, la del poder y la seguridad. Para aumentar la estabilidad, la forma de la carrocería de los automóviles modernos se ha mejorado continuamente sobre la base de líneas aerodinámicas. El centro de gravedad de la carrocería se ha movido hacia adelante, la parte delantera es más baja y la trasera más alta, el área relativa de. se aumenta la sección longitudinal trasera y se añade una placa agitadora.
Comodidad y potencia, potencia y estabilidad, cómo resolver estas dos contradicciones constituyen un tema central en la historia del diseño corporal. Las carrocerías de los automóviles han evolucionado desde formas de caja y de escarabajo hasta formas de barco, de cuña y ahora de goteo, y han aparecido muchas variaciones basadas en estas formas. La fuerza motriz interna es el equilibrio entre estos dos pares de contradicciones. El flujo de trabajo de diseño de carrocerías de automóviles también ha evolucionado desde simplemente de adentro hacia afuera a afuera hacia adentro y de adentro hacia afuera.