Есть ли польза от спойлера

Разумеется, каких-либо спортивных подвигов от серийных автомобилей, снабженных спойлером, никто не ждет. Зачастую они выполняют исключительно визуальную функцию, выступая в качестве заключительного штриха.

При установке спойлера следует определиться с целями и выбрать одно из двух: спойлер для скоростных заездов на дороге или исключительно с «представительскими» целями – для повышения привлекательности автомобиля. Если спойлер установлен для зрелищности, о его полезности, скорее всего, придется забыть.

Дело в том, что когда автомобиль находится в движении, поток воздуха, проходящий под днищем, движется медленнее, чем воздух, обтекающий верхнюю часть автомобиля. Переднюю часть автомобиля прижимает воздушным потоком в то время, как задняя часть находится в зоне разреженного воздушного потока, выходящего из-под днища. В результате этого возникает подъемная сила, компенсировать которую помогает спойлер. Если он отсутствует, на высоких скоростях автомобиль может уйти в занос.

Спойлер выполнен в качестве плоского элемента, который крепится в задней части автомобиля. Его главная цель– снижение сопротивления воздуха, разрежение потока за автомобилем. Благодаря этому, движение воздушного потока, проходящего под днищем автомобиля, ускоряется, создавая прижимную силу.

Спойлер направляет поток воздуха, обтекающего автомобиль, в нужных направлениях, улучшая аэродинамику модели, что сказывается на снижении коэффициента лобового сопротивления. Как приятный бонус, спойлер позволяет снизить расход топлива. По крайней мере, так дело обстоит в теории. На практике зачастую выясняется, что от спойлера ждут эффективности антикрыла.

Между тем, заднее крыло и спойлер различаются не только по дизайну. Если говорить о том, как выглядят эти элементы, антикрыло всегда выше спойлера. В большинстве случаев оно имеет закрылки. Кроме того, оно может быть регулируемым с тем, чтобы водитель мог изменять прижимную мощность на различных скоростях, в то время, как положение спойлера обычно фиксированное. Именно антикрыло в значительной мере и обеспечивает прижимную силу, необходимую при движении на высоких скоростях, чтобы автомобиль не взлетел.  Оно является неотъемлемой частью автомобилей, в задачи которых входит движение на скоростях под 200 км/ч.

Несмотря на то, что спойлер не считается жизненно важным элементом, его конструкция также выверяется аэродинамическими испытаниями. Спойлер, изготовленный без учета аэродинамических характеристик, нарушит баланс воздушного потока вокруг автомобиля, что может усилить подъемную силу после того, как водитель разгонится на шоссе. В этом случае поведение автомобиля окажется непредсказуемым и повышает риск аварии.

Размеры заднего спойлера для серийного автомобиля должны быть небольшими, поскольку большую часть своей жизни такие модели проводят в рамках скоростей, не превышающих 120-150 км/ч. В этом случае спойлер принесет пользу – ослабит турбулентные вихри позади автомобиля и направит воздушные потоки вверх. Увеличенные размеры спойлера, которые зачастую выбирают те, кто заботится о зрелищности, скажутся на работе с вихревыми потоками в задней части и уменьшат аэродинамический эффект. Побочным эффектом станет увеличенный расход топлива.

ИСПЫТАНИЯ

Ветерком по наворотам

СИМПАТИЧНЫ, ОПАСНЫ, БЕСПОЛЕЗНЫ…

Определяем в аэродинамической трубе плюсы и минусы спойлеров, дефлекторов, накладок и других модных изделий такого рода.

Сергей МИШИН

Чего только не увидишь сегодня на машине автомобильного модника! Лишь бы смотрелась «круто»! Такой энтузиаст не жалеет сил и средств, покупая навесные детали, назначение которых зашифровано в наукоемких названиях.

Мы решили выяснить, как подобная «бижутерия» влияет (или не влияет) на эксплуатационные показатели машины. На рынке выбрали то, что, по словам продавцов, пользуется повышенным спросом.

Уточним, что в нашу задачу входила лишь принципиальная оценка таких изделий. Отвечают ли они назначению, заявленному изготовителем? Например, защищает ли «мухоотбойник» от насекомых ветровое стекло. Как влияет установка таких аксессуаров на аэродинамику автомобиля, обзорность, шумы в машине, вентиляцию салона…

Работу разделили на два этапа. На первом наши эксперты оценивали каждый навесной элемент и их сочетания в условиях реального движения. На втором исследовали аэродинамику автомобилей VAZ 2109 и VAZ 2110 при различных вариантах «обвески» в аэродинамической трубе Дирекции технического развития (бывшем НТЦ) ВАЗа.

Оба автомобиля укомплектовали шинами 175/70R13, двумя наружными зеркалами, штатными фартуками задних колес. Кстати, для любознательных: даже эти мелочи заметно отражаются на аэродинамике машины. Например, стандартные наружные зеркала способны увеличить «фактор обтекаемости» — произведение коэффициента аэродинамического сопротивления CX на площадь F поперечного сечения машины (табл. 1) — на 0,011 м2.

Специалисты объяснили нам назначение каждого аэродинамического элемента. Так, дефлектор направляет воздушный поток в ту или иную зону, — например, позади пятой двери на VAZ 2109, снижая ее загрязнение из-за «подсоса» сюда пыли, дыма из выхлопной трубы и т. д. 

Спойлер уменьшает завихрения при отрыве воздушной струи от кузова — и этим снижает аэродинамическое сопротивление.

Крыло (антикрыло) создает подъемную (прижимающую) силу под действием набегающего воздушного потока.

Итак, перед нами результаты продувки. Некоторые — скажем сразу — просто неожиданны. Например, «мухобойка» заметно — на 2,7–2,8% — увеличивает коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля, а защищает от «бомбардировки» камешками только ту узкую зону капота, которую закрывает. Дефлектор же, который владельцы машин «восьмого» семейства устанавливают на «затылок», хорошо справляется со своей ролью «чистильщика» заднего стекла, практически не влияя на коэффициент сопротивления. Но… заметно ухудшает картину вертикальных сил, действующих на оси автомобиля. Это помнить особенно важно излишне темпераментным водителям на скользкой дороге, а также тем, кто, «экономя», оснащает шипованными шинами только ведущую ось, оставляя на другой что придется.

Недавно подобная проблема возникла даже у серьезной фирмы. Оказалось, что ” Ауди ТТ” в комплектации без заднего спойлера на скорости свыше 200 км/ч почти полностью теряет сцепление задних колес с дорогой. Это — результат серьезного “прокола” в аэродинамике.

Производителей «обвеса», как правило, мало интересуют подобные «мелочи»! А уж о согласовании своих «произведений» с заводом — изготовителем автомобилей, для которых эти украшения предусматриваются, и речи не идет. Между тем, из представленных в нашем тесте «украшений» лишь накладки на ручки и кромки дверей не влияют на безопасность, за которую несет ответственность каждый завод-производитель авто.

Элементы навески, из тех что названы здесь (равно как и другие), могут оказаться полезными или вредными с позиций аэродинамики, и не только ее. При этом некоторые отрицательные эффекты — например, радикальное изменение распределения подъемных сил по осям «Самары» с дефлектором — предсказать умозрительно, без исследований в аэродинамической трубе, практически невозможно. Обязательно это учтите, покупая такие аксессуары.

А теперь перейдем к самому главному — результатам продувки навесных элементов в аэродинамической трубе (указаны цены в Москве).

НАКЛАДКА НА КАПОТ, в народе именуемая «МУХОБОЙКОЙ».

Предположительное назначение — защита ветрового стекла от насекомых.

Производитель — Aileron Tuning, Санкт-Петербург

Цена для «десятого» семейства — 600 руб.

Цена для «самар» — 500 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе

VAZ 2110 — увеличение коэффициента аэродинамического сопротивления на 0,009 (2,7%). Увеличение аэродинамической подъемной силы на передней оси на 19,7%, на задней оси — на 10,2%.

VAZ 2109 — увеличение коэффициента аэродинамического сопротивления на 0,013 (2,8%). Увеличение аэродинамической подъемной силы на передней оси на 23%.

Результаты экспертной оценки

На машинах с накладками комары и мошки продолжают биться о стекло и размазываться по нему так же, как и без накладок, что вполне объяснимо. Наивные люди, полагающие, что «мухобойка» способна коренным образом изменить характер обтекания машины, подняв поток поверх крыши, — неисчерпаемый контингент для торговцев этими изделиями. Спрос рождает предложение! Но муха, между тем, сделана не из воздуха — и посему летит в соответствии с иными законами. Это справедливо и для гораздо более плотных песчинок, камешков и… просто камней. Реально «мухобойка» защищает от бомбардировки только ту узкую зону, которую прикрывает. Поэтому, если развивать идею, то «мухобойку» нужно сделать размерами с бульдозерный нож — и тогда будет защищен весь автомобиль. Но зачем в таком случае платить немалые суммы за дизайн машины!

Крепится накладка опять-таки не к воздуху. В узкую щель между ней и капотом вместе с возникающим вихрем хорошо засасывается песок, удалить который, не сняв накладку, сложно. А так как в движении и капот, и накладка вибрируют, то песчинки оставляют на лакокрасочном покрытии все более глубокие царапины. У некоторых автомобилей под «мухобойками» краска протиралась до металла.

Плюсы — сомнительные.

Минусы — некоторое увеличение расхода топлива и аэродинамической подъемной силы; натиры на передней кромке капота под накладкой при длительной ее эксплуатации.

На снимках хорошо видно, что основной воздушный поток, атакующий ветровое стекло, «мухобойка» почти не изменяет.

Диагноз: «Мухобойки» не просто бесполезны — в какой-то мере даже вредны.

НАКЛАДКИ НА БОКОВЫЕ СТЕКЛА.

Предположительное назначение — уменьшает поддувание воздуха и попадание дождя в салон при открытых стеклах.

Цена — 100–200 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе

На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияют.

Результаты экспертной оценки

Значительно ухудшилась обзорность из-за «расширения» рамы ветрового стекла. Через накладки 2110 увидеть что-либо трудно — очень темные. Накладки 2109 и вовсе не прозрачные. (Кстати, на грязной дороге и прозрачные станут непрозрачными — не стоит этого забывать.)

Вместе с тем уменьшились сквозняки в салоне, особенно при частично открытом окне, в салон меньше проникает каплей дождя, хорошо вытягивается сигаретный дым.

Плюсы — ослабление сквозняков в салоне, защита его от дождя.

Минусы — ухудшение обзорности.

Резюме: Меняем «шило на мыло». Накладки улучшают воздухообмен в салоне, ослабляют сквозняки, но достигается это ухудшением обзорности.

Стойка ветрового стекла (VAZ 2109) с накладкой кажется вдвое шире.

СПОЙЛЕР НА КРЫШКУ БАГАЖНИКА VAZ 2110.

Предположительное назначение — «для красоты».

Производитель — Aileron tuning, Санкт-Петербург.

Цена — 900 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе

VAZ 2110 — снижение коэффициента аэродинамического сопротивления на 0,005 (1,5%) и аэродинамической подъемной силы на передней оси на 7%, на задней — на 41,5%.

Результаты экспертной оценки

При обычной эксплуатации изменений в поведении автомобиля не отмечено. Дополнительный стоп-сигнал на спойлере признан полезным.

Плюсы — улучшение аэродинамических характеристик автомобиля.

Минусы — не отмечены.

Резюме: Симпатично. Полезно с точки зрения аэродинамики.

Так работает спойлер «десятки» в аэродинамической трубе.

СПОЙЛЕР НА ДВЕРЬ ЗАДКА «САМАРЫ».

Предположительное назначение — «для красоты».

Производитель — Aileron tuning, Санкт-Петербург.

Цена — 800 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе

VAZ 2109 — снижение коэффициента аэродинамического сопротивления на 0,007 (1,5%) и аэродинамической силы, прижимающей к дороге заднюю ось, на 14,6%. На переднюю практически не влияет.

Результаты экспертной оценки

Изменений в поведении автомобиля не отмечено. Несколько меньше загрязняется стекло двери задка — спойлер частично отсекает от двери возмущенный поток воздуха, поднимающий грязь, пыль или снег с дорожного полотна.

Дополнительный стоп-сигнал полезен.

Плюсы — снижение загрязнения заднего стекла; улучшение обтекаемости автомобиля. Минусы — не отмечены.

Резюме: Симпатично. Полезно с точки зрения аэродинамики.

НАКЛАДКИ НА РУЧКИ ДВЕРЕЙ

автомобилей «САМАРА».

Предположительное назначение — «чтоб красиво»! 

Цена — 80 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе

На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияют.

Результаты экспертной оценки

Ручками дверей стало труднее пользоваться — сложнее найти «курок». Дизайн же — дело вкуса…

Плюсы — нет.

Минусы — нет.

Резюме: Сущая безделица.

Красиво?..

ДЕФЛЕКТОР НА «ЗАТЫЛОК» «САМАРЫ».

Предположительное назначение — уменьшение загрязнения заднего стекла.

Цена — 200 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе

На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияет.

Аэродинамическая подъемная сила при скорости 144 км/ч увеличивается на передней оси с 21,4 до 36,5 кгс, а на задней меняется с прижимающей (-15,5 кгс) на подъемную (35,3 кгс).

Результаты экспертной оценки

Заднее стекло в дождливую погоду загрязняется мало. Эффективность работы дефлектора зависит от правильности его установки.

Отмечаются колебания дефлектора, возникающие на определенных скоростях. Специалисты объясняют это его недостаточной жесткостью в сочетании со значительной массой — дефлектор из стального листа.

Плюсы — предотвращает загрязнение заднего стекла.

Минусы — значительно увеличивает аэродинамические подъемные силы.

Резюме: Полезен для сохранения чистоты заднего стекла.

Опасен на высоких скоростях. Наиболее нежелателен зимой, на скользких дорогах, особенно если на задней оси установлены нешипованные шины.

Целесообразна установка дефлектора в паре со спойлером — он позволяет значительно компенсировать вызванную дефлектором подъемную силу на задней оси.

Дефлектор направляет воздух вдоль стекла, уменьшая разрежение за ним.

СПОЙЛЕР РЫЧАГОВ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ (оценивается на автомобиле «САМАРА»).

Предположительное назначение — повышение эффективности очистки стекла на высоких скоростях благодаря дополнительному аэродинамическому прижиму к стеклу.

Цена — 50 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе

На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияет.

Результаты экспертной оценки

Повышения эффективности очистки стекла не отмечено.

Плюсы — нет.

Минусы — нет.

Резюме: Выброшенные деньги.

ЗАЩИТНЫЕ НАКЛАДКИ НА ДВЕРИ. Оценивались на автомобиле «САМАРА».

Предположительное назначение — защита лакокрасочного покрытия дверей, когда они, открываясь, соприкасаются с «соседями» на стоянках и со стенками в гараже.

Цена — 30 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе

На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияют.

Результаты экспертной оценки

Накладки действительно оберегают от повреждений кромки дверей автомобиля при соприкосновении со стенкой гаража или боковиной близко стоящей машины.

Плюсы — назначение оправдывают.

Минусы — нет.

Резюме: Накладки полезны тем, кто пользуется тесными стоянками и узкими гаражами. С точки зрения аэродинамики практически безвредны.

Полезный пустячок…

Фото Сергея Мишина