Что такое спойлер

Спортивные машины и спойлеры

Когда речь идёт о скоростных спортивных машинах, то спойлеры, антикрылья и воздухозаборники здесь устанавливаются не только для дизайна, но и для улучшения аэродинамических характеристик автомобиля.

Также спойлеры отличаются и по материалу, из которого они изготавливаются. На дорогих спорткарах, таких как Porsche 911 Turbo, устанавливаются спойлеры из угепластика (карбон), или стеклопластика (фиберглас). Оба материала – достаточно дороги и сложны в производстве. Потому их массовое применение в настоящее время не слишком рентабельно. Также качественные спойлеры изготавливают из алюминиевого сплава.

Некоторые автолюбители устанавливают спойлер на багажник своего авто. Это просто дань моде на красивый элемент, но не более того. На городские легковые автомобили из Германии, например, ставят пластиковые и силиконовые спойлеры. ABS пластик – самый популярный материал спойлеров для городских авто.

Срок службы недорогих пластиковых спойлеров значительно меньше, чем у их собратьев из стеклопластика, карбона и алюминия.

  • Спойлер на автомобиль должны устанавливать только профессионалы.
  • Неправильно установленный спойлер может негативно влиять на расход топлива, скорость и управляемость автомобиля, особенно на высоких скоростях.
  • Наилучший вариант спойлера – устройство, изменяющее угол наклона автоматически, в зависимости от скорости движения транспортного средства.

Автоспорт

Спойлер машин NASCAR

В автоспорте «спойлер» — понятие, обозначающее аэродинамическую плоскость, крепящуюся передним концом к верхнему краю задней части гоночного автомобиля и находящуюся под углом к воздушному потоку. Назначение спойлера — создавать разрежение за автомобилем, что ускоряет движение воздушных масс под днищем, тем самым уменьшая давление воздуха в этом месте и создавая прижимную силу. Спойлеры, применяемые в автоспорте, как правило, имеют возможность регулировки, благодаря чему можно добиться изменения тех или иных характеристик, в зависимости от гоночной трассы.

Изготовление и установка спойлеров

Материалом для изготовления спойлеров является пластик — всевозможные его разновидности. В исключительных случаях они также могут быть выполнены из лёгкого металла — алюминия — или с применением карбона.

Установить спойлер можно в любом месте внешней части кузова автомобиля. Как правило, детали крепятся на крыше капота и багажника, а также и на задней двери автомобилей с типами кузова «хэтчбек», «внедорожник» и «универсал». Также их можно устанавливать под бамперы и на пороги транспортного средства. Часто используется некоторое количество отдельных спойлеров, соединенных в гармоничную систему и призванных работать как единое целое. Данную систему принято называть термином «обвес». Устанавливать её можно практически на любой автомобиль.

Крепятся к поверхности при помощи специального клея или саморезов (резьбовое соединение посредством кронштейна). Установка, конечно, повреждает окраску автомобиля, ведь приходится сверлить отверстия в кузове.

Если гарантийный срок у вашего автомобиля всё ещё не закончился, а вы намерены установить спойлер, следует согласовать данные действия с дилерским сервисом. Как правило, специалисты дилерских СТО не чинят препятствий в этом вопросе. Однако дилер вполне способен ограничить ваш выбор только теми моделями, которые предлагает именно он — по соответствующей стоимости.

Типы спойлеров

По месту расположения на кузове

  • Юбки бамперов.
  • Боковые юбки англ. side skirts.
  • Спойлеры крыши англ. roof spoilers.
  • Задний спойлер устанавливается в заднем конце автомобиля, на крышке багажника (или капота у заднемоторных авто). Конструкция такого спойлера иногда используется не только для аэродинамического эффекта, но и для упрочнения крышки багажника.

По стилям

В американской и общемировой индустрии тюнинга выделяют два стиля спойлеров:

  • Заводской стиль англ. OEM style — чаще всего в этом стиле изготовляются спойлеры ничем не отличающиеся от изделий, производимых заводами изготовителями самих автомобилей.
  • Индивидуальный стиль англ. custom style — индивидуальные спойлеры изготовляются небольшими партиями и имеют самые различные формы, иногда это проверенные в аэродинамической трубе изделия, а иногда абсолютно нерациональная дань моде, хотя производители зачастую указывают на безупречные аэродинамические качества спойлеров.

По функциям

Грязезащитные спойлеры используются, например, для предотвращения «засасывания» из-под днища потока воздуха, несущего грязь с дороги, на заднее стекло. Такие спойлеры создают и направляют отсекающий воздушный поток сверху. Коэффициент аэродинамического сопротивления при этом меняется несущественно.

Типы материалов

Спойлеры изготовляются из:

Стеклопластик (фиберглас). Пластик на основе синтетических смол, армированный стекловолокном. Использование этого материала в производстве деталей автомобиля в первую очередь продиктовано дешевизной изготовления. Спойлер из фибергласа состоит из стекловолокнистого наполнителя, скреплённого синтетической смолой. Стеклопластик достаточно крепок и хорошо поддаётся обработке, но в массовых количествах изготовление становится нерентабельным.

ABS-пластик. Основная масса заводских спойлеров автомобилей изготовлена литьём из ABS пластиков с различными примесями, придающими этому лёгкому, но достаточно хрупкому материалу пластичность. Слабой стороной этого материала является его хрупкость, которая увеличивается с возрастом изделия (вследствие испарения летучих фенолов). Недорогой в производстве.

Силиконы. С недавних времён в производстве используются кремнийорганические полимеры (силиконы). Плюсом этого материала является его большая пластичность. Силиконы обладают высокими термо-показателями и большим сроком службы.

  • Углепластик (карбон). Самый современный материал — аналог фибергласа на основе углеволокна, (англ. carbon fiber). Углепластик (карбон) — лёгкий, крепкий и очень дорогой материал. В отличие от обыкновенного фибергласа — затвердевание связующей смолы происходит в барокамере при высоких давлении и температуре. В связи с этим трудо- и энергоёмкость при изготовлении не даёт массовым производителям широко применять этот материал в автомобилестроении.
  • Сталь и алюминий. Как правило «лезвие» спойлера изготавливается из алюминиевой полосы, а стойки и закрылки — из листовой стали.

Принцип работы

Вследствие асимметрии обтекания тела средой по третьему закону Ньютона и, в случае профилированного крыла, по закону Бернулли возникает дополнительная сила прижатия автомобиля к дороге. Давление над крылом, расположенным под отрицательным углом атаки, выше давления под крылом (в связи с эжекцией воздуха под крылом).

Созданная антикрылом добавочная прижимная сила увеличивает предельную силу трения между ведущими колесами и покрытием и, как следствие, позволяет автомобилю переносить большие ускорения без срыва в занос. В отсутствие антикрыла и других аэродинамических приспособлений предельное ускорение определяется характеристиками шин и покрытия и, как правило, не превышает 1,0–1,1 g (10–11 м/с2) со спортивными шинами в массовой продукции. Для сравнения, болиды Formula 1 могут проходить повороты и тормозить с ускорением до 5 g, в основном за счёт прижимной силы от антикрыльев и других элементов дизайна, которая в несколько раз превышает вес болида.

На массовых спортивных автомобилях антикрылья могут играть и более скромную роль, компенсируя подъёмную силу, в случае, если она присутствует из-за асимметрии кузова автомобиля.

Существует и негативный эффект использования антикрыльев и диффузоров, заключающийся в увеличении сопротивления набегающему потоку воздуха, вследствие чего падает скорость, возрастает расход топлива (англ.)[нет в источнике].

История

Уже в 1956 году швейцарский инженер (тогда студент инженерного факультета) Майкл Мэй (англ.)русск. установил первое антикрыло на Порше 550 в 1956 году. К участию в гонке Нюрбургринг он не был допущен из-за «ограничения видимости гонщикам», идущим позади него. Возможно, отказ лоббировали боссы Porsche, позже пригласившие Мея в конструкторское бюро[источник?]. Следующую попытку сделал через десять лет Джим Холл (англ.)русск.. Его Chaparral 2E CanAm (англ.)русск. с крылом, смонтированным на высоких подпорках, был немедленно скопирован другими командами. Высокое расположение антикрыла привело к ряду аварий и призывам запретить его использование, но после консультаций с конструкторами крылья были сохранены, но с существенными ограничениями. В течение 1970-х годов антикрылья распространились и на другие категории автомобилей.

В современных автомобилях

Последние поколения серийных спортивных автомобилей имеют антикрылья с регулируемым углом атаки.
Угол положения антикрыла изменяется в зависимости от скорости или ускорения:

  • при умеренных скоростях (примерно до 140 км/ч) антикрыло «прячется»;
  • при высоких исполняет свою функцию, нагружая заднюю ось;
  • при высоком отрицательном ускорении (торможение или изменение траектории) антикрыло становится в агрессивный угол атаки (примерно 45 градусов) и притормаживает автомобиль (аналогично спойлерам самолёта).

В автоспорте управляемое антикрыло, как правило, запрещено. В Формуле-1, начиная с сезона 2011 года, разрешается использование системы DRS, которая позволяет автомобилю-преследователю изменять угол атаки крыла на специально отведённых для этого участках трассы.

Принцип работы

Принцип работы зависит от типа спойлера:

Высокий спойлер на (1973)

  • Задний спойлер, расположенный на крышке багажника, увеличивает давление воздуха над крышкой багажника и задним стеклом. Без спойлера в этом месте образуется разрежение воздуха, которое уменьшает прижимную силу (отрицательное давление приподнимает автомобиль) и увеличивает сопротивление (отрицательное давление создаёт силу, направленную назад). Задний спойлер повышает давление воздуха над задней частью автомобиля и тем самым улучшает прижимную силу (до 15% при измерениях на Фольксвагене Сирокко) и сопротивление (до 5%). Кроме того, наблюдается неожиданное понижение давления воздуха под автомобилем, также улучшающее прижимную силу. Эффект уменьшения сопротивления пропадает с увеличением высоты спойлера, но такие спойлеры иногда применяются для увеличения прижимной силы.
  • Юбка на переднем бампере (англ. front spoiler) отклоняет основной поток воздуха от днища автомобиля. Такой спойлер вносит дополнительное сопротивление за счёт увеличения сечения автомобиля, но зато снижает сопротивление жидкого трения, создаваемого при взаимодействии потока воздуха с днищем автомобиля; это трения весьма значительно из-за неизбежно выступающих в поток под днищем деталей подвески и трансмиссии. Передний спойлер также приводит к понижению давления под передней частью автомобиля, что приводит как к увеличению прижимной силы, так и, при переднем расположении двигателя, к улучшению циркуляции охлаждающего двигатель воздуха.

См. также: Сплиттер (автоспорт)

Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...
Добавить комментарий
Adblock
detector