ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Аеродинаміка кузова автомобіля.

1 234

Поняття «аеродинаміка автомобіля» включає в себе багато аспектів, найважливішими з яких є:— забезпечення мінімальної сили опору повітря при русі автомобіля з метою зменшення витрати палива або підвищення швидкості руху;— зменшення аеродинамічній підйомної сили, що прагне відірвати автомобіль від дороги і знижує зчеплення коліс з дорожнім покриттям;— зниження забруднення стекол, ручок дверей та інших поверхонь автомобіля;— забезпечення оптимальних повітряних потоків для постачання двигуна повітрям, його охолодження, вентиляції салону;— зниження аеродинамічного шуму.

Зниження коефіцієнта Сх легкових автомобілів в кінці XX століттяКузов автомобіля, особливо легкового, як найбільш велика частина автомобіля, робить вирішальний вплив на характер взаємодії автомобіля з повітряним середовищем. Аеродинамічний опір (або опір повітря), яке заважає автомобілю рухатися вперед, різко збільшується (в квадратичній залежності) з ростом швидкості руху, а також залежить від площі поперечного перерізу автомобіля і досконалості форми кузова, яке визначається коефіцієнт повітряного опору Сх. Основний спосіб зменшення аеродинамічного опору — створення автомобілів з низьким коефіцієнтом Сг, що особливо актуально для високошвидкісних автомобілів (легкові, спортивні). Обширні дослідження аеродинаміки, проведені за останні 40 років, дозволили зменшити коефіцієнт Сх легкових автомобілів практично в два рази і заощадити в середньому близько 1,5 л палива на 100 км.

Зміна аеродинамічних властивостей кузова автомобілів ВАЗЦей ефект досягнуто за рахунок вибору оптимальних кутів нахилу панелей кузова (вітрового і заднього вікон, капота, кришки багажника і т. д.), видалення з поверхні кузова дрібних виступаючих деталей (водозливних жолобків на даху, ободків фар, розміщенні щіток склоочисників в ніші під капотом), надання залишилися виступаючих деталей, наприклад дзеркалам, аеродинамічних форм, згладжування гострих кутів кузова.

Кузов сучасного легкового автомобіляКузов сучасного легкового автомобіля в профіль нагадує літакове крило. Тому при русі на автомобіль діє аеродинамічна підйомна сила, яка погіршує керованість, стійкість і безпеку руху.

Схема установки аеродинамічних елементів на гоночному автомобілі:1 — переднє антикрило;2 — бічна секція;3 — заднє антикрило;Р1, Р2, Р3 — аеродинамічні притискають сили переднього крила, бокові секції і заднього антикрила відповідно

При грамотному проектуванні форми кузова підйомна сила може бути істотно знижена, більше того, може бути забезпечена сила, що притискає автомобіль до дороги. Іноді для збільшення притискна сила застосовують додаткові кузовні елементи — спойлери і антикрила (профіль перевернутого літакового крила). Величина аеродинамічній притискає сили для гоночного автомобіля при русі на великій швидкості може в кілька разів перевищувати його вагу.

Кабина грузового автомобиля Volvo FH
Аэродинамика грузовых автомобилей и автобусов хуже, чем у легковых, что объясняется невозможностью принципиально поменять форму кузова: для оптимального размещения грузов и пассажиров основа кузова должна приближаться к прямоугольному параллелепипеду. Правда, и влияние аэродинамики на эксплуатационные свойства таких автомобилей меньше, что связано с более низкими скоростями движения грузовиков и автобусов. Тем не менее в последние годы кабины и кузовы названных транспортных средств проектируются с учетом аэродинамических требований. Это проявляется в придании кабинам более округлых форм, увеличении угла наклона ветрового стекла, установке между кабиной и кузовом аэродинамических обтекателей и закрылков.

5.2.3 Кузов та безпека автомобіля.

Поширена думка, що чим міцніше кузов автомобіля, то автомобіль безпечніше. Насправді ця думка глибоко помилкова. Хоча автомобіль з зім'ятої в гармошку в результаті аварії передньою частиною справляє гнітюче враження, але для пасажирів це може стати порятунком. Якщо зробити кузов автомобіля міцним, як у танка, то при зіткненні зі стіною при швидкості 50 км/год, передня частина деформується не більше ніж на 10 см. При цьому на пасажирів буде діяти уповільнення 100 g, а це значить, що їх вага в момент удару збільшиться в 100 разів. Такий міцний автомобіль залишиться практично не пошкодженим, чого не можна сказати про які знаходяться в ньому людей. Кузови сучас - них автомобілів спеціально проектуються таким чином, щоб його передня і задня частини несучої конструкції легко деформувалися і могли поглинути бо'більшу частину кіне - тичної енергії зіткнення протягом декількох сотих часток секунди.Автомобіль повинен забезпечувати два види безпеки: активну і пасивну.Активна безпека являє собою комплекс заходів, спрямованих на запобігання аварії. Ці заходи забезпечуються хорошою оглядовістю з місця водія, ергономічністю, хорошою керованістю і гальмівними властивостями, інформативністю і т. п.Пасивна безпека являє собою заходи, спрямовані на захист водія і пасажирів у разі аварії. Цей вид безпеки може бути забезпечений різними пристроями: надувними подушками безпеки, ременями безпеки з попередніми натягуванням, м'якими панелями приладів, сминаемыми елементами каркаса кузова і т. д.Елементи, що утворюють жиле простір кузова (тобто салон), повинні мати мінімально можливі деформації, щоб знизити тяжкість наслідків для пасажирів. Сучасний автомобіль, що рухається зі швидкістю 50 км/год, після зіткнення зі стіною деформується приблизно на 80 див. На водія і пасажирів при цьому діє уповільнення близько 20 g. При такому уповільненні пасажири автомобіля будуть рухатися за інерцією і неминуче зіткнуться з приладовою панеллю, рульовим колесом або вітровим склом, що призведе до серйозного їх травмування. Тому для забезпечення пасивної безпеки в конструкції автомобіля, крім гасіння енергії при зіткненні, повинно бути забезпечено обмеження переміщення в ньому водія і пасажирів. У сучасних автомобілях цю функцію виконують ремені і подушки безпеки.

Безпека несучого кузова.

Сучасні автомобілі мають кузов з просторовою структурою, яка дозволяє забезпечити розумну безпеку при навантаженнях, що виникають в результаті зіткнень з будь-якого напрямку. Однак статистика ДТП показує, що найбільш небезпечним є лобове зіткнення. Перші офіційні правила випробувань автомобілів на безпеку з'явилися близько 35 років тому і були написані для випадків лобових зіткнень. Сьогодні потрібно проводити оцінку захисту проти бічних наїздів і ударів ззаду. Більшість виробників автомобілів проводять власні випробування на безпеку при перевертанні.

Зминання передньої частини кузова при ударіЗа останні роки виробився загальний принцип, який полягає в тому, щоб розробити конструкцію несучого кузова таким чином, щоб салон автомобіля залишився б максимально неушкодженим, в той час як передня і задня частини були б здатні прогресивно деформуватися, поглинаючи енергію зіткнення. Руйнування передньої і задньої частин поглинає енергію зіткнення через пластичну, тобто необоротну деформацію металу. Конструктивно елементи кузова виконуються так, щоб м'яті елементи дозволяли не тільки поглинати максимально можливу кількість енергії, але і робили це найбільш плавно з метою мінімізувати пікове уповільнення. Основний метод полягає у забезпеченні такої деформації, при якій коробчаті профілі каркаса кузова мнуться шляхом поздовжнього складання (гармошки).Розташування і взаємодію елементів каркаса ставлять таким чином, щоб руйнування силових елементів завжди починалося в потрібному місці, максимально гарантуючи, що воно буде таким, як розраховано на стадії проектування. Для цього коробчаті профілі, з яких виготовляють кузов, мають заглиблення та виступи в певних, строго розрахованих місцях, для отримання концентрації напружень.При розрахунку характеру руйнування, особливо передньої частини автомобіля, враховуються додаткові сили інерції та жорсткості таких деталей, як двигун і передні колеса, що входять в контакт з перешкодою.Найбільш небезпечним і частим видом лобового зіткнення є зіткнення двох автомобілів з їх поперечним зсувом. Раніше проводилися випробування на безпеку при лобовому ударі автомобіля в бар'єр, при якому імітували зсув, спрямовуючи автомобіль під кутом 30° до бар'єра. Зараз проводять випробування на зіткнення при поперечному зсуві автомобіля, ударяющегося в край бар'єра. Такий підхід має одну незручність — навіть зсув лише на 1 см може призвести до істотних відмінностей в отриманих результатах, так що потрібна велика точність у розташуванні випробуваного автомобіля та аналізу отриманих результатів. Сила зіткнення призводить до деформації просторової конструкції бар'єру з боку автомобіля по всій його ширині.В даний час затверджено стандарт, в якому вказується, що зіткнення з бар'єром має відбуватися з 40%-м зміщенням автомобіля. Бар'єр являє собою розбірну металеву сотову конструкцію, яка може імітувати здатність до руйнування зустрічного транспортного засобу.Стандарт Euro-NCAP встановлює, що випробування на зіткнення проводяться зі швидкістю 64 км/ч. Euro-NCAP не є узаконеним стандартом, але він підтриманий безліччю урядових та інших організацій. Більшість провідних виробників автомобілів проводить свої випробування і на більш високих швидкостях. Енергія удару при зіткненні зростає в квадратичній залежності від швидкості руху, тобто при зіткненні на швидкості 80 км/год кузов повинен поглинути на 56% більше енергії, ніж при швидкості 64 км/ч. Автомобільні кузови, що випускаються з початку 1990-х рр., як правило, витримують ці випробування.У кузова легкового автомобіля при лобовому зіткненні, часто сильно деформується область з боку ніг водія, яка призводить до небезпечного переміщення педалей. В кузовах останніх моделей посилюють цю область, а також розробляються конструкції безпечних педалей, які відламуються і не травмують ноги водія. Конструкція дверей автомобіля повинна забезпечувати можливість їх відкривання після лобового зіткнення.

1 234