Aerodynamika – cięcie powietrza

W poszukiwaniu idealnych kształtów. Aerodynamika ma ogromny wpływ na osiągi i ekonomię, a przy dzisiejszych trendach w motoryzacji wyrasta na jedną z czołowych dziedzin.

Zobacz również

• BMW prezentuje tunel aerodynamiczny w Monachium
• BMW serii 5 – oryginalne akcesoria
• BMW X6 M – na ratunek – Vorsteiner
• Będzie przednionapędowe BMW
• Rower MPower

Galeria

Montaż modelu musi być bardzo precyzyjny, wyniki pomiarów są przez kilka dni trawione przez superkomputer.

Aerodynamika samochodu to dyscyplina doświadczalna. Do badań wystarczy bardzo proste narzędzie zwane tunelem aerodynamicznym.

Nie byłoby problemu, gdyby nie powietrze. Cały kłopot w tym, że umyśliło sobie ono stawiać opór wszystkiemu, co się w nim porusza. Przy niedużych prędkościach, do około 70-80 km/h, opór ten ma niewielki udział w oporach ruchu, po czym zaczyna rosnąć w tempie przyspieszonym i przy 120 km/h jest już tak duży, że wszystkie inne opory można pominąć.

Aerodynamika samochodów i związane z nią zjawiska przepływu są zbyt skomplikowane dla czysto teoretycznych dociekań, to dziedzina przede wszystkim doświadczalna. Każdy szczegół ma wpływ na inne i nic nie daje rozpatrywanie na przykład nadwozia w oderwaniu od nadkoli, bowiem konsekwencje tego, co się w nich dzieje są rozsiane po całym aucie. Samoloty mają łatwiej, ich kadłub i skrzydła można rozpatrywać osobno. Samochód trzeba badać tylko jako całość.

Jak wyjaśnia szef aerodynamiki w BMW Hans Kerschbaum, wszystko rozbija się o różnice ciśnień. „Zaczyna się od kół i nadkoli, powiedzmy że coś tam poprawiłeś. To ma wpływ na przepływ powietrza pod podwoziem, więc zmieniasz coś pod spodem auta. W tym momencie od razu zmienia się rozkład ciśnień za tylną częścią nadwozia, więc wracasz na górę, do kształtu nadwozia i w końcu dochodzisz z powrotem do nadkoli. Za każdym razem właśnie tak się to odbywa."

Każdy samochód charakteryzują trzy podstawowe parametry: współczynnik oporu powietrza oraz siła nośna przy przedniej i tylnej osi. Współczynnik oporu określa jakość aerodynamiczną pojazdu, natomiast siła nośna mówi, jaka jest tendencja nadwozia do unoszenia się w ruchu.

Hans Kerschbaum twierdzi, że współcześnie nie da się rozdzielić stylizacji i aerodynamiki. Swoje tango czasem tańczą one w zgodzie, ale często też jako dwie sprzeczności. „Nad przepływem powietrza trzeba panować w każdym punkcie nadwozia. Dla każdego inżyniera jest kluczowe, żeby uzyskać płynny, łagodny przepływ na rogach nadwozia oraz po bokach, zapanować nad zawirowaniami jakie powstają przy przednich słupkach, zminimalizować zakłócenia wywoływane przez lusterka (które z punktu widzenia aerodynamiki są małą katastrofą) oraz uzyskać właściwe punkty oderwania strug powietrza z tyłu nadwozia" - wyjaśnia Kerschbaum. Na dodatek są rzeczy bardzo przyziemne, bo trzeba tak ukształtować przepływ, aby na szybach i reflektorach w jak najmniejszym stopniu osadzały się zabrudzenia i aby opływ powietrza nie był źródłem niepotrzebnych hałasów. I oczywiście styliści chcą mieć zgrabne nadwozie z długim przodem i krótkim tyłem, bo takie proporcje są atrakcyjne i dynamiczne. Natomiast byłoby ono bardziej efektywne aerodynamicznie, gdyby przód był krótszy, a tył nieco dłuższy.

123