Kształt ma znaczenie! Im mniejszy opór samochód stawia powietrzu, tym mniej zużywa paliwa. Nadzieja, że kierowcy nie pójdą z torbami leży też więc w rękach specjalistów od aerodynamiki.
Aerodynamika jest dla ludzi, którzy nie potrafią budować silników". Te słowa Enzo Ferrari wypowiedział w latach 60. Już dekadę później świat pogrążył się w pierwszym kryzysie naftowym, który zmusił konstruktorów do zmiany sposobu myślenia. Czasy, gdy siłę oporu aerodynamicznego pędzącego auta pokonywano za pomocą monstrualnych silników, nie przejmując się tym, ile zużywają paliwa - minęły bezpowrotnie. Z dnia na dzień pojawiły się nadwozia o aerodynamicznych kształtach.
Ameryki przy tym nie odkryto, bo podstawowe zależności między kształtem karoserii a oporem aerodynamicznym już w latach 20. zbadali Edmund Rumpler i Paul Jaray. Niewiele później ich pomysły na aerodynamiczne nadwozia wzbogacili kolejni badacze, ale nawet coraz doskonalsze kształty karoserii nie mogły przecież zmienić praw fizyki, według których powyżej pewnej prędkości siła oporu aerodynamicznego staje się większa niż wszystkie inne siły oporów ruchu, jakie podczas jazdy pokonuje samochód. Na szczęście jednak, dzięki pewnym trickom tę granicę można z powodzeniem przesunąć wyżej.
Ale wielkość siły oporu aerodynamicznego nie zależy tylko od kształtu nadwozia, a tym samym od tzw. współczynnika Cx - powierzchnia czołowa (A) to wielkość geometryczna, która też ma znaczenie. Gdy ta powierzchnia jest całkowicie płaska i ustawiona pionowo, współczynnik Cx wynosi 1,0. Zadanie specjalistów od aerodynamiki polega na tym, by nadać karoserii kształt korzystny z punktu widzenia opływającego powietrza oraz jak najbardziej zmniejszyć powierzchnię czołową samochodu. Im lepiej się to uda, tym niższy będzie efektywny opór aerodynamiczny.
Jak mierzy się te najważniejsze wartości - Cx i A? Żeby zbadać współczynnik Cx, potrzebny jest tunel aerodynamiczny, którego najważniejszym elementem wcale nie jest potężna dmuchawa, lecz bardzo precyzyjna waga, na której stoi samochód. Mierzy ona wszystkie siły działające na auto, które wprawdzie nie porusza się, ale za to kręcą się jego koła, żeby jak najwierniej oddać realne warunki ruchu. Przed samochodem powietrze zagęszcza się, zanim "rozepchnie" je karoseria, z tyłu nadwozia jego strumień się urywa tworząc podciśnienie. Powstaje swego rodzaju powietrzny walec, zwany przez specjalistów "martwą wodą". Tył kombi wytwarza większe podciśnienie niż niższe w tym miejscu nadwozie hatchbacka czy coupé.
Im niższe są siły zmierzone przez wagę w tunelu aerodynamicznym, tym mniejszy jest współczynnik Cx. Wielkość sił mierzy się przy prędkości 140 km/h. Cx o wartości 0,30 oznacza np., że 30% powietrza przez które przejeżdża auto zostaje przyspieszone do prędkości, z jaką ono jedzie.
Aby określić powierzchnię czołową pojazdu, laserem obrysowuje się kontur przodu i wylicza jego powierzchnię w metrach kwadratowych. Jeśli przemnożyć współczynnik Cx przez tę powierzchnię, otrzymany wynik określi efektywny opór aerodynamiczny.
AUTA BEZ LUSTEREK PALIŁYBY MNIEJ
Zasada jest prosta - zmniejszenie współczynnika Cx o 0,01 zmniejsza zapotrzebowanie na paliwo (w cyklu ECE) o ok. 0,04 l/100 km. W warunkach drogowych kierowca oszczędzi jeszcze więcej, bo około 0,1 litra, a przy jeździe z prędkością autostradową nawet do pół litra na 100 km. Dlatego nasze wysiłki koncentrują się wokół stworzenia auta o jak najbardziej opływowych kształtach. Już teraz potrafi - my skonstruować samochody, których współczynnik Cx wynosi poniżej 0,2. Oczywiście wyglądają one zupełnie inaczej niż auta, którymi jeździmy dzisiaj. Współczynnik Cx o wartości 0,2 wciąż pozostaje dla nas odległym celem. Dlatego koncentrujemy się na z pozoru drobnych środkach. Np. gdybyśmy zrezygnowali z lusterek w Mercedesie E Coupé, współczynnik Cx poprawiłby się o ok. 0,007, czyli z 0,242 spadłby do 0,235. Tylko że współczesne lusterka kryją w sobie m.in. kierunkowskazy, wskaźniki ostrzegające o pojeździe w "martwym polu widzenia", czy oświetlenie. Gdyby zastąpić lusterka kamerami, trzeba by znaleźć miejsce na monitory, które wyświetlałyby obraz z kamer, nie mówiąc o tym, że ten obraz musiałby być tak ostry, jak ostry jest obraz widziany w lusterkach. Takie kamery będą dozwolone w Europie od 2016 roku, a kiedy na całym świecie - nie wiadomo.
Teddy Wall - szef działu aerodynamiki w koncernie Daimler-Benz