Спойлер (автомобиль)
Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( май 2010 г. ) |


Спойлер — это автомобильное аэродинамическое устройство, предполагаемая функция которого состоит в том, чтобы «портить» неблагоприятное движение воздуха по корпусу движущегося транспортного средства, обычно проявляющееся в виде подъемной силы , турбулентности или сопротивления. Спойлеры в передней части автомобиля часто называют воздухозаборниками .
Спойлеры часто устанавливаются на гоночные и высокопроизводительные спортивные автомобили , хотя они также стали обычным явлением и на легковых автомобилях. Спойлеры добавляются к автомобилям в первую очередь для придания стиля и либо не приносят аэродинамических преимуществ, либо ухудшают аэродинамику.
Термин «спойлер» часто ошибочно используют как синоним слова «крыло». Автомобильное крыло — это устройство, предназначенное для создания прижимной силы , когда воздух проходит вокруг него, а не просто нарушает существующие схемы воздушного потока. [ 1 ] [ 2 ] Вместо того, чтобы уменьшать сопротивление, автомобильные крылья фактически увеличивают сопротивление.
Операция
[ редактировать ]
Аэродинамика играет решающую роль в поведении автомобиля на высоких скоростях. Транспортные средства должны быть устойчивыми и сбалансированными в первую очередь на низких скоростях благодаря механическому сцеплению с дорогой посредством шасси, подвески и шин. [ 3 ] Затем можно использовать аэродинамические средства для обеспечения необходимых характеристик баланса и устойчивости на более высоких скоростях. [ 3 ] Спойлеры и крылья на автомобиле малоэффективны на низких скоростях, неправильная конструкция может вызвать нежелательную реакцию и снизить устойчивость или эффективность автомобиля на высоких скоростях. [ 3 ]
Поскольку спойлер — это термин, описывающий приложение, действие спойлера зависит от конкретного эффекта, который он пытается испортить. Стандартные функции спойлера включают в себя прерывание потока воздуха, проходящего над движущимся автомобилем и вокруг него. Стандартный спойлер рассеивает воздух за счет увеличения турбулентности, обтекающей форму, «портя» ламинарный поток и обеспечивая подушку для ламинарного пограничного слоя. [ нужна ссылка ] Однако другие типы воздушного потока могут потребовать, чтобы спойлер работал по-другому и приобретал совершенно другие физические характеристики.
В гоночных автомобилях
[ редактировать ]В то время как масса движется с возрастающей скоростью, воздух окружающей среды влияет на ее движение. Спойлеры в гонках комбинируются с другими элементами кузова или шасси гоночных автомобилей для изменения характеристик управляемости, на которые влияет окружающий воздух.
Часто эти устройства проектируются с возможностью гибкой настройки в соответствии с потребностями гонок на определенной трассе или талантами конкретного гонщика с общей целью достижения более быстрого результата.
Легковой транспорт
[ редактировать ]


Целью многих спойлеров, используемых в легковых автомобилях, является снижение лобового сопротивления и повышение топливной экономичности . [ 4 ] Легковые автомобили могут быть оснащены передними и задними спойлерами. Передние спойлеры, расположенные под бампером, в основном используются для уменьшения потока воздуха под автомобилем, чтобы уменьшить коэффициент лобового сопротивления и подъемную силу.
Спортивные автомобили чаще всего можно увидеть с передними и задними спойлерами. Несмотря на то, что эти автомобили обычно имеют более жесткое шасси и более жесткую подвеску, обеспечивающую маневренность на высоких скоростях, спойлер все равно может оказаться полезным. Это связано с тем, что многие автомобили имеют относительно крутой угол наклона вниз, идущий от заднего края крыши к багажнику или хвосту автомобиля, что может привести к разделению воздушного потока. Воздушный поток становится турбулентным, создавая зону низкого давления, увеличивая сопротивление и нестабильность (см. Эффект Бернулли ). Можно рассмотреть возможность добавления заднего спойлера, чтобы воздух «увидел» более протяженный и пологий уклон от крыши к спойлеру, что помогает задержать отрыв потока, а более высокое давление перед спойлером может помочь уменьшить подъемную силу на автомобиль, создавая прижимную силу [ нужна ссылка ] . В некоторых случаях это может уменьшить сопротивление и в целом повысить устойчивость на высоких скоростях за счет уменьшения подъемной силы сзади.
Из-за того, что спойлеры ассоциируются с гонками, потребители часто считают их «спортивными». В 1968 году Крейг Бридлав установил рекорд полета на милю в 161,7335 миль в час (260,28 км/ч) на соляных равнинах Бонневилля на серийном серийном автомобиле V8 AMC Javelin объемом 304 куб. Дюймов (5,0 л) с уникальным спойлером Бридлава, установленным на крыше. [ 5 ] Позже стилисты AMC изготовили над задним стеклом обтекаемый профиль из стекловолокна, который стал заводской опцией для Javelins 1969 года. Тестирование, проведенное журналом Car Life , не выявило никаких улучшений в снижении подъемной силы на скорости ниже 115 миль в час (185 км/ч). [ 6 ] [ 7 ] Эта особенность была заменена и омологирована в 1970 году компанией AMC с установленным на крышке багажника огромным спойлером «уточный хвост», разработанным Марком Донохью и Роджером Пенске . [ 8 ] [ 9 ] [ 6 ] Эта проверенная гонками функция стала стандартным оборудованием всех моделей AMC Javelin AMX с 1971 по 1974 годы . [ 10 ]
Однако «спойлеры, которые есть на более дорогих моделях, редко обеспечивают дополнительные аэродинамические преимущества». [ 11 ] Подавляющее большинство конструкций ничего не делают, за исключением заводских деталей для спортивных автомобилей и спортивных автомобилей высокого класса, в то время как некоторые производители заявляют, что их «спойлеры предназначены только для внешнего вида». [ 12 ] Кроме того, «необходимо также уделять внимание боковым сторонам автомобиля», чтобы добиться снижения сопротивления, например, методы уменьшения площади поперечного сечения в задней части автомобиля для уменьшения объема в следе, как в случае с лодкой. дизайн хвоста, который доходит до тонкой точки. [ 11 ]
Типы материалов
[ редактировать ]

Спойлеры обычно изготавливаются из легких материалов на полимерной основе, в том числе:
- АБС-пластик : большинство производителей оригинального оборудования производят спойлеры путем литья АБС-пластика с различными добавками, обычно гранулированными наполнителями, которые придают этому недорогому материалу жесткость. Хрупкость — главный недостаток пластика , который увеличивается с возрастом изделия и вызван испарением летучих фенолов. [ нужны дальнейшие объяснения ] .
- Стекловолокно : используется в производстве автомобильных деталей из-за низкой стоимости материалов. Спойлеры из стекловолокна состоят из стекловолоконной ткани, пропитанной термореактивной смолой, например эпоксидной . Стеклопластик достаточно прочен и работоспособен, но из-за трудозатратности стал невыгоден для крупномасштабного производства.
- Силикон . Некоторые производители автомобильных аксессуаров в последнее время стали использовать кремнийорганические полимеры. Главным преимуществом этого материала является его феноменальная пластичность. Силикон обладает сверхвысокими тепловыми характеристиками и обеспечивает более длительный срок службы изделия.
- Углеродное волокно : Углеродное волокно легкое, прочное и дорогое. Из-за большого количества ручного труда в настоящее время крупномасштабное производство не может широко использовать углеродное волокно в автомобильных деталях.
Другие распространенные типы спойлеров
[ редактировать ]- Передние спойлеры: Передний спойлер (воздушная заслонка) расположен под передним бампером или встроен в него . В гонках этот спойлер контролирует динамику управляемости, связанную с воздухом перед автомобилем. Это может быть сделано для улучшения коэффициента лобового сопротивления кузова автомобиля на скорости или для создания прижимной силы. В легковых автомобилях акцент смещается на направление воздушного потока в моторный отсек с целью охлаждения.
- Спойлер кузова пикапа : крепится только к верхней части направляющих кузова грузовика ближе к задней части. Этот спойлер, используемый с чехлом для кровати, предназначен для уменьшения воздушного профиля при крутом спуске с задней двери.
- Спойлер кабины пикапа: работает так же, как указано выше, за исключением того, что основное внимание уделяется переходу из кабины грузовика в грузовую платформу.
Активные спойлеры
[ редактировать ]Активный спойлер динамически подстраивается во время движения автомобиля в зависимости от имеющихся условий, изменяя эффект спойлера, интенсивность или другие характеристики производительности. Чаще всего встречается на спортивных автомобилях и других легковых автомобилях. Наиболее распространенной формой является задний спойлер, который втягивается и частично или полностью скрывается в задней части автомобиля, а затем выдвигается вверх, когда автомобиль превышает определенную скорость, например, активный спойлер в автомобиле. Бугатти Вейрон . На некоторых моделях также были реализованы активные передние спойлеры, в которых передний спойлер или воздушная заслонка выдвигаются дальше в сторону дороги внизу, чтобы уменьшить сопротивление на высокой скорости. В большинстве случаев раскрытие спойлера достигается с помощью электродвигателя, автоматически управляемого бортовым компьютером или другой электроникой, обычно в зависимости от скорости автомобиля, настроек водителя или других входных данных. Часто водитель при желании может вручную раскрыть спойлер, но не сможет втянуть спойлер выше определенной скорости, поскольку это может опасно ухудшить управляемость автомобиля на высокой скорости.
Активные спойлеры могут предложить дополнительные преимущества по сравнению с фиксированными спойлерами. С косметической точки зрения они могут обеспечить более чистый или менее загроможденный вид, когда автомобиль припаркован или движется на низкой скорости, когда его, скорее всего, будут наблюдать. Спойлер, который скрывается, может понравиться дизайнерам автомобилей, стремящимся улучшить аэродинамику на высоких скоростях (например, Porsche 911 или Audi TT ), не меняя кардинально его внешний вид. Скрытие спойлера на низких скоростях также может улучшить аэродинамику. На низких скоростях фиксированный спойлер может увеличить лобовое сопротивление и мало улучшает управляемость автомобиля из-за небольшого потока воздуха над ним. Выдвижной передний спойлер может уменьшить столкновение автомобиля с бордюрами или другими неровностями дороги, одновременно уменьшая сопротивление на высоких скоростях.
Вентиляторы с электроприводом, такие как в Chaparral 2J , выполняют функцию спойлеров и увеличивают прижимную силу, а, следовательно, и тягу и управляемость автомобиля (см. Эффект земли ). Продолжаются исследования по использованию вентиляторов для изменения аэродинамики транспортных средств. [ 14 ]
Другие транспортные средства
[ редактировать ]
Тяжелые грузовики, такие как тягачи для дальних перевозок , также могут иметь спойлер сверху и по бокам кабины, чтобы уменьшить сопротивление воздуха, вызванное сопротивлением воздуха от буксируемого прицепа, который может быть выше кабины и значительно снижать аэродинамику автомобиля. без использования этого спойлера. Прицепы, которые они тянут, также могут быть оснащены спойлерами снизу, которые наклонены наружу для отвода проходящего воздуха от колес задней оси.
В поездах могут использоваться интерцепторы для увеличения сопротивления (например, пневматический тормоз). Прототип японского высокоскоростного поезда Fastech 360 рассчитан на скорость 400 км/ч (250 миль в час). Его нос специально разработан, чтобы испортить эффект ветра, связанный с проездом через туннели, и он может использовать «уши», которые замедляют поезд в случае чрезвычайной ситуации, увеличивая его сопротивление.
В некоторых современных гоночных автомобилях используется пассивный ситуационный спойлер, называемый люком на крыше . Кузов автомобиля спроектирован таким образом, чтобы генерировать прижимную силу при движении вперед. Эти створки крыши раскрываются, когда кузов автомобиля поворачивается для движения задним ходом - в этом случае кузов вместо этого создает подъемную силу. Створки крыши раскрываются, поскольку они утоплены в карман на крыше. Низкое давление над этим карманом заставит закрылки раскрыться и противодействовать некоторой подъемной силе, создаваемой автомобилем, что сделает его более устойчивым к отрыву от земли. Эти устройства были представлены в 1994 году на гонках NASCAR после Расти Уоллеса крушения в Талладеге . [ 15 ]
Китовый хвост
[ редактировать ]
Когда в августе 1974 года дебютировал Porsche 911 Turbo с большими расширяющимися задними спойлерами, их сразу же окрестили «китовыми хвостами». [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ] Разработан для уменьшения подъемной силы задней части автомобиля и предотвращения избыточной поворачиваемости автомобиля на высоких скоростях. [ 19 ] резиновые края спойлеров китового хвоста считались «удобными для пешеходов». [ 20 ] Турбо с китовым хвостом стал узнаваемым. [ 21 ] [ 22 ] С 1978 года дизайн заднего спойлера был изменен и получил название «поднос для чая» из-за его приподнятых сторон. [ 23 ] Китовые хвосты Porsche 911 использовались совместно с подбородочным спойлером, прикрепленным к передней обшивке, что, по некоторым данным, не улучшало аэродинамическую устойчивость. [ 24 ] Он менее эффективен в увеличении прижимной силы , чем новые технологии, такие как аэродинамический профиль . [ 25 ] «заднее крыло проходит через основание окна задней двери», [ 26 ] или «крыло с электронным управлением, которое разворачивается со скоростью около 50 миль в час (80 км/ч)» [ 27 ]
История
[ редактировать ]
Китовый хвост появился в 1973 году вслед за «утиным хвостом» или Bürzel по-немецки (как часть E-программы ), меньшим и менее расширяющимся задним спойлером, установленным на 911 Carrera RS (что означает Rennsport или гоночный спорт по-немецки). ), опционально за пределами Германии. [ 16 ] [ 18 ] Китовый хвост изначально был разработан для гоночных автомобилей Porsche 930 и Porsche 935 в 1973 году и представлен на Turbo в 1974 году (как часть H-программы ); это также было опцией для Carreras без турбонаддува 1975 года. [ 28 ] [ 29 ] Оба типа спойлеров были разработаны, когда Эрнст Фюрманн работал техническим директором Porsche AG . [ 30 ] В 1976 году был также представлен резиновый спойлер на передней подбородке, чтобы компенсировать более эффективный спойлер. [ 17 ] К 1978 году Porsche представила задний спойлер другой конструкции, «чайный поднос», более квадратный корпус, в котором размещался интеркулер, который также был опцией для 911SC. [ 16 ] [ 31 ]
Другие транспортные средства
[ редактировать ]Спойлеры Porsche 911 с китовым хвостом стали модным трендом. [ 32 ] Этот термин использовался для обозначения больших задних спойлеров на ряде автомобилей, включая Ford Sierra RS . [ 33 ] Шевроле Камаро , [ 34 ] и Сааб 900 . [ 35 ] Спойлеры с китовым хвостом также появляются в задней части трициклов . [ 36 ] грузовики, [ 37 ] лодки, [ 38 ] и другие транспортные средства.
Галерея
[ редактировать ]-
Задний спойлер Ford Sierra RS Cosworth, установленный на заводе
-
Митсубиси Лансер Эволюшн. Спойлер
-
Выдвижной спойлер на Bugatti Veyron
-
НАСКАР Додж Чарджер
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кац, Джозеф (8 марта 1996 г.). Аэродинамика гоночного автомобиля . Бентли Роберт. п. 99. ИСБН 0837601428 .
- ^ Кац, Джозеф (8 марта 1996 г.). Аэродинамика гоночного автомобиля . Бентли Роберт. стр. 208–209. ISBN 0837601428 .
- ^ Перейти обратно: а б с Меткалф, Роберт (2000). Успешный автогонщик . САЭ Интернешнл. п. 175. ИСБН 9780768039924 . Проверено 15 сентября 2024 г. - через Google Книги.
- ^ «Зачем спойлер для вашего автомобиля?: Экономия топлива, стиль, повышение стоимости» . carddata.com . Архивировано из оригинала 30 октября 2011 г. Проверено 28 сентября 2011 г.
- ^ Фостер, Патрик Р.; Глатч, Том (2024). Полная книга автомобилей AMC - American Motors Corporation 1954–1988 гг . Мотоциклы. п. 218. ИСБН 9780760387016 . Проверено 15 сентября 2024 г. - через Google Книги.
- ^ Перейти обратно: а б Маньянте, Стив (2013). «1001 факт о маслкарах» Стива Маньянте . КарТех. стр. 356–357 . Проверено 15 сентября 2024 г. - через Google Книги.
- ^ «Разборка спойлеров: 1. Ветер, пыль и наука в Неваде. 2. Они работают (по крайней мере, часть времени)». Автомобильная жизнь . Июнь 1969. стр. 20–27.
- ^ Мэйс, Джеймс К. «AMC Javelin Mark Donahue Edition, 1970 год» . oldcarscanada.com . Проверено 15 сентября 2024 г.
- ^ Кох, Джефф (26 марта 2024 г.). "AMC Javelin Mark Donohue Edition 1970 года" . hemmings.com . Проверено 15 сентября 2024 г.
- ^ Руджери, Лу (11 января 2024 г.). «Эклектичный AMC Javelin: глава и стих о самом недооцененном маслкаре Америки» . Моторный тренд . Проверено 15 сентября 2024 г.
- ^ Перейти обратно: а б Хэппиан-Смит, Джулиан (2000). Введение в дизайн современных транспортных средств . Эльзевир. стр. 116–117. ISBN 9780080523040 . Проверено 15 сентября 2024 г. - через Google Книги.
- ^ «Действительно ли спойлеры улучшают характеристики автомобиля?» . Глобус и почта . 21 октября 2014 года . Проверено 15 сентября 2024 г.
- ^ «#MISSION8 — Технические характеристики BMW M8 GTE» . bmw-motorsport.com . 12 сентября 2017 года . Проверено 21 февраля 2022 г.
- ^ Перкинс, Крис (10 декабря 2019 г.). «Преемник McLaren F1 Гордона Мюррея использует вентилятор для уменьшения прижимной силы и сопротивления» . Дорога и трек . Проверено 26 декабря 2019 г.
- ^ «Сайт глупого сезона Джейски — страница прошлых новостей» . Джейски.com . 2005. Архивировано из оригинала 17 октября 2010 г. Проверено 3 августа 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Демпси, Уэйн Р. (2001). 101 проект для вашего Porsche 911 . Моторбукс/МБИ. п. 198. ИСБН 0-7603-0853-5 . [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Перейти обратно: а б Андерсон, Брюс (1997). Справочник по производительности Porsche 911 . Моторбукс/МБИ. п. 16. ISBN 0-7603-0033-Х .
- ^ Перейти обратно: а б Морган, Питер; Колли, Джон; Хьюз, Марк (1998). Оригинальный Porsche 911: Справочник по всем серийным моделям, 1963–98 гг . Моторбукс/МБИ. стр. 144–160. ISBN 1-901432-16-5 .
- ^ Льюис, Альберт Л.; Мусчиано, Уолтер А. (1977). Автомобили мира . Саймон и Шустер. п. 660. ИСБН 0-671-22485-9 .
- ^ Патерни, Патрик (2005). Красная книга Porsche 911 1965-2005: 1965-2005 гг . Моторбукс/МБИ. п. 45. ИСБН 0-7603-1960-Х .
- ^ Фарагер, Скотт (2005). Porsche – полное руководство . Краузе. п. 50. ISBN 0-87349-720-1 .
- ^ Патерни, Патрик (2005). Красная книга Porsche 911 1965-2005: 1965-2005 гг . Моторбукс/МБИ. п. переделывать ISBN 0-7603-1960-Х .
- ^ Андерсон, Брюс (1997). Справочник по производительности Porsche 911 . Моторбукс/МБИ. п. 16. ISBN 0-7603-0033-Х .
- ^ Демпси, Уэйн Р. (2001). 101 проект для вашего Porsche 911: 1964–1989 гг . Моторбукс/МБИ. п. 200. ИСБН 0-7603-0853-5 .
- ^ Пост, Роберт С. (2001). Высокие результаты: культура и технологии дрэг-рейсинга, 1950–2000 гг . Джу Пресс. п. 229 . ISBN 0-8018-6664-2 .
- ^ Стерми, Генри; Стэнер, Х. Уолтер (1986). Автокар Илифф, сыновья и Стерми. п. 6.
- ^ (2006). Европейское издание BusinessWeek: 86. EBSCO Publishing.
- ^ Бэтчелор, Дин; Леффингвелл, Рэнди (1997). Иллюстрированное руководство покупателя Porsche . Моторбукс/МБИ. п. 84. ИСБН 0-7603-0227-8 .
- ^ Фарагер, Скотт (2005). Porsche – полное руководство . Краузе. п. 49. ИСБН 0-87349-720-1 .
- ^ Леффингвелл, Рэнди (2002). Легенды Порше . Моторбукс/МБИ. стр. 144. ИСБН 0-7603-1364-4 .
- ^ Фарагер, Скотт (2005). Porsche – полное руководство . Краузе. п. 52. ИСБН 0-87349-720-1 .
- ^ О'Рурк, Пи Джей (2000). Праздники в аду . Гроув Пресс. п. 207. ИСБН 0-8021-3701-6 .
- ^ Робсон, Грэм (2001). Иллюстрированный каталог классических автомобилей . Моторбукс/МБИ. п. 228. ИСБН 0-7603-1049-1 .
- ^ «Задние спойлеры» . showcars-bodyparts.com . Проверено 26 июля 2008 г.
- ^ «Классическая реставрация хвоста кита Saab» (PDF) . .saabce.com . Проверено 26 июля 2008 г.
- ^ «Ханниган Трайкс» . easycart.net . Проверено 26 июля 2008 г.
- ^ «Универсальные спойлеры для грузовиков с китовым хвостом» . URL.biz . Архивировано из оригинала 7 сентября 2008 г. Проверено 26 июля 2008 г.
- ^ Перри, Боб. «Классический лебедь» . лодки.com . Доминион Энтерпрайзис. Архивировано из оригинала 3 октября 2008 г. Проверено 26 июля 2008 г.