Польза от спойлера у машины

Тюнинг автомобилей нынче в моде. Кроме разных обвесов и других модных элементов популярностью пользуются спойлеры на машину. Одни водители воспринимают их как элементы дизайна, другие уверены в том, что данный элемент кузова предоставляет некоторые преимущества. Давайте попробуем в этом разобраться.

Зачем спойлер на машине?

Начнем с простого. Данный элемент задает стиль всему автомобилю и делает его спортивным, уникальным. Именно для стайлинга авто он используется в первую очередь. Во вторую очередь его применяют как практичный элемент, который улучшает аэродинамику автомобиля, перенаправляя потоки воздуха. Если говорить простыми словами, то спойлер на большой скорости позволяет прижать зад автомобиля к трассе, что будет способствовать лучшему сцеплению колес с асфальтом. На машинах без спойлера на большой скорости зад приподнимается под действием потока воздуха под кузовом машины. Сцепление по данной причине ухудшается.

Как работает спойлер на машине?

На большой скорости встречный поток воздуха становится сильным. Он попадает под днище автомобиля и приподнимает кузов над дорогой. Сзади автомобиля образуются вихревые потоки воздуха, которые немного его тормозят. Все это увеличивает аэродинамические нагрузки на машину. Спойлер позволяет направить потоки в нужную сторону, что исключит лишние нагрузки.

Рекомендуется устанавливать два спойлера: спереди и сзади. Задний прижимает зад автомобиля к трассе на больших скоростях, что позволяет немного разгрузить переднюю ось. Элемент спереди прижимает переднюю ось. На нем также могут быть встроены дефлекторы, которые направляют поток воздуха на тормозные колодки или диски, что способствует их лучшему охлаждению.

Классификация

В зависимости от того, чего именно хочет добиться владелец, внося данный конструктивный элемент в дизайн, спойлеры можно разделить.

По дизайну они бывают:

1. Кастомы. Производятся по индивидуальному дизайну заказчика. Это дорогая уникальная вещь, которая более не встречается нигде.
2. Заводские. Производятся на заводе, выпускаются большими партиями и имеют вид заводского конструктивного элемента.

По способу крепления:

1. Опорные. Крепятся с помощью специальных опор, которые часто являются простыми саморезами или болтами. Несмотря на грубость, это достаточно надежный крепеж.
2. Липкие. Можно догадаться о способе крепления уже из названия. Крепятся такие спойлеры с помощью двустороннего скотча или клея. Надежность такого крепления не вызывает доверия. Были случаи, когда на большой скорости такие элементы банально слетали с автомобилей.

По месту установки:

1. Задние. Обычно они устанавливаются на багажниках или ниже заднего стекла.
2. Для крыши. Чаще всего устанавливаются на хэтчбеках, задней двери.
3. Юбки для заднего и переднего бампера.
4. Диффузоры. Их невозможно заметить, т. к. установлены они под днищем кузова.
5. Боковые спойлеры, представляющие собой накладки на порог машины.

По применению:

1. Универсальные – могут быть установлены на многие машины.
2. Специальные – ставятся только на конкретную модель еще на заводе.

Преимущества

Спойлер на машину может иметь как преимущества, так и недостатки. Начнем с того, что это не просто дорогая игрушка, а дорогой конструктивный элемент, который может даже навредить автомобилю. Если его будет устанавливать человек, не разбирающийся в теме, то он, скорее всего, произведет монтаж неправильно. И тогда такой элемент на машине будет бесполезен, а на большой скорости даже опасен. Тогда зачем нужен спойлер на машине? Его главное назначение – усиление сцепления шин с дорогой, повышение управляемости. Этого можно добиться только в случае правильной установки.

Итак, главное преимущество установки этого конструктивного элемента – улучшение управляемости автомобиля за счет повышения коэффициента сцепления задних колес с дорогой. Машину не будет сносить в стороны.

Второе преимущество – снижение расхода топлива. Потоки воздуха на большой скорости создают сопротивление движению автомобиля, из-за чего возникает ощущение, что он притормаживает. Водитель при этом пытается сохранить скорость и давит педаль газа, что ведет к перерасходу топлива. Спойлер позволяет снизить сопротивление воздуха, что обуславливает снижение расхода бензина.

Дополнительная безопасность – это еще одна причина, поясняющая, для чего нужен спойлер на машине. Из-за того что данная деталь перенаправляет потоки воздуха при движении, вероятность заноса транспорта снижается, и он становится более маневренным. Риск попасть в аварию снижается. Также он делает торможение более эффективным, особенно зимой. А если по бокам будут установлены дополнительные пороговые расширители, то эффективность торможения будет еще выше.

Недостатки

Недостатки имеют место только в том случае, если этот элемент будет установлен неверно. Неправильное положение относительно встречных потоков воздуха значительно ухудшит аэродинамику, сопротивление воздуху будет увеличено, а это приведет к дополнительному расходу топлива. Также автомобиль в случае падения управляемости намного сложнее выпрямить, а при большой скорости просвет между дорогой и днищем сильно уменьшится. Это опасно при плохих дорогах. Все эти недостатки явно просматриваются у пластиковых спойлеров на машину.

Заключение

Правильно установленный спойлер действительно полезен и эффективен, поэтому желание многих владельцев его установить логично. Некоторые водители хотят знать, как сделать спойлер на машину самостоятельно, но занятие это плохое. Чтобы сделать самостоятельно спойлер, необходимо произвести аэродинамический расчет автомобиля и только затем определить форму будущего элемента и место его установки. В противном случае он пойдет во вред, поэтому самостоятельно его сделать и установить не получится.

Спойлеры в штатной комплектации можно встретить на хэтчбеках и кроссоверах. Они представляют собой дизайнерские накладки в задней части кузова у самой кромки крыши, заметно улучшающие облик машины. Эти элементы немного выходят за очертания автомобиля и как бы подчеркивают его стремительный вид. Однако, несмотря на небольшие размеры, эти накладки выполняют еще одну важную функцию, от которой зависит комфорт и безопасность вождения автомобиля. Зачем нужен спойлер на автомобиле?

Давление засасывает машину назад

Спойлеры являются частью аэродинамического обвеса кузова. Ни один современный автомобиль уже не выкатывается из ворот предприятия без адаптации конструкции во имя снижения сопротивления набегающим потокам воздуха.

Аэродинамическая система кузова включают несколько рабочих элементов. С помощью встроенных в бампер дефлекторов создаются завихрения, которые изменяют однородность давления снизу и помогающие возникновению прижимной силы. Часть потоков направляется под днище, другая идет в тормозные механизмы для их охлаждения, ну а большая часть перебрасывается через кузов наверх. Воздушные массы обтекают автомобиль для снижения образования воздушной подушки впереди. Однако при срыве потока с кузова возникает интересный эффект.

Появляется так называемое противодавление, когда газовые завихрения и турбулентности создают зону низкого давления, которая всасывает в себя воздух извне. Эта зона тянет за собой машину и препятствует ее движению вперед. И чем выше скорость, тем сильнее ощущается воздействие противодавления.

На скоростях свыше 120 км/ч, когда аэродинамика машины играет решающую роль, задние турбулентности могут вызывать рост потребления топлива до 60%. И в особенности сильно этот эффект заметен на машинах с резко обрывающимся кузовом, то есть на хэтчбеках, универсалах и на внедорожниках.

Косвенно его можно наблюдать по поведению частичек пыли или капелек химических реагентов в воздухе. Они не оседают на капот и крышу, но липнут к заднему стеклу на багажной двери. Нескольких минут движения в загрязненном воздухе достаточно, чтобы стекло полностью потеряло прозрачность. Взвесь частиц обратным ветром затягивается к машине. С ней борются с помощью механической щетки-дворника.

Для сравнения, у седанов заднее стекло всегда остается чистым. Дело в том, что у этого типа кузова длинная корма препятствует резкому срыву потока воздуха и не дает образовываться турбулентностям. Противодавление возникает уже после прохождения машины, отчего седаны менее подвержены вредному воздействию аэродинамического сопротивления.

Неправильный тюнинг

Для снижения эффекта в хэтчбеках, кроссоверах и универсалах используют спойлеры, которые подбрасывают поток вверх и назад, чтобы дать кузову вырваться из лап противодавления до того момента, как воздух начнет схлопываться сзади, рождая турбулентность. Если спойлер установлен качественно, то он позволяет снизить загрязнение заднего стекла и улучшает топливную экономичность примерно на 20%. Однако при неправильной установке спойлера или при его замене на более мужественный и красивый может возникать обратный эффект.

Некоторые автомобилисты даже снимают небольшой спойлер и устанавливают вместо него массивное антикрыло. Однако положительного эффекта от него мало, так как антикрыло несет иную функцию и рождает прижимную силу, которой и без того достаточно. Противодавление усиливается, и приходится жечь топливо, чтобы сопротивляться его влиянию.

В общем, хороший спойлер на машине помогает ездить комфортно и экономично. Лучше не трогать штатную конструкцию и не менять ее на другие аэродинамические элементы, потому как никакой внешний обвес, поставленный гаражными «мастерами», не сможет обеспечить лучшую аэродинамику для машины, чем заводские инженеры, долгое время провозившиеся над снижением ее сопротивления набегающим потокам воздуха.

Мно­же­ство машин, от спор­тив­ных боли­дов, до про­стых седа­нов име­ют раз­лич­ные аэро­ди­на­ми­че­ские эле­мен­ты на зад­ней части авто­мо­би­ля. Любой эле­мент, кото­рый уста­нав­ли­ва­ет­ся на крыш­ку багаж­ни­ка, зад­нюю дверь или на край кры­ши, в оби­хо­де, при­вык­ли назы­вать «спой­лер». На самом деле суще­ству­ют два раз­ных при­спо­соб­ле­ния, име­ю­щие раз­ное устрой­ство. Давай­те раз­бе­рём­ся, для чего нужен спой­лер на авто­мо­би­ле и что ещё назы­ва­ют спой­ле­ром.

Спойлер и антикрыло

Спой­лер – это деталь, кото­рая изме­ня­ет сво­бод­ный поток воз­ду­ха. Зад­ний спой­лер – это эле­мент кузо­ва, кото­рый уста­нав­ли­ва­ет­ся сза­ди авто­мо­би­ля (на крыш­ку багаж­ни­ка, или кры­шу). Спой­лер не име­ет зазо­ра с кузо­вом. Если есть зазор, то это уже анти­кры­ло. Как сле­ду­ет из назва­ния (spoiler – поме­ха), зад­ний спой­лер меша­ет пото­ку воз­ду­ха, изме­ня­ет быст­рый, ров­ный поток, иду­щий с кры­ши. Пре­граж­дая воз­душ­ный поток, спой­лер меня­ет его, сокра­ща­ет ско­рость пото­ка воз­ду­ха и созда­ёт дав­ле­ние на зад­нюю часть, пре­пят­ствуя её подъ­ёму. Это одна из функ­ций спой­ле­ра. Так­же, спро­ек­ти­ро­ван­ные спе­ци­аль­но для кон­крет­ных авто­мо­би­лей, спой­ле­ры, могут сни­жать общее сопро­тив­ле­ние воз­ду­ха, созда­ва­е­мое авто­мо­би­лем.

Сле­ва — анти­кры­ло, спра­ва — спой­лер.

Анти­кры­ло созда­ёт при­жим­ную силу зад­ней части авто­мо­би­ля. Анти­кры­ло – это, по сути, пере­вёр­ну­тое кры­ло само­лё­та. Кры­лья само­лё­та гене­ри­ру­ют подъ­ём­ную силу, кото­рая помо­га­ет ему взле­теть. Анти­кры­ло дей­ству­ет так­же, но, так как оно пред­став­ля­ет собой пере­вёр­ну­тое кры­ло, то про­ис­хо­дит гене­ри­ро­ва­ние при­жим­ной силы. Отсю­да и такое назва­ние (кры­ло – для взлё­та, анти­кры­ло – для при­жи­ма­ния). У кры­ла само­лё­та и у анти­кры­ла раз­ные углы ата­ки. У анти­кры­ла угол ата­ки отри­ца­тель­ный. Если гово­рить про­ще, то поток воз­ду­ха ока­зы­ва­ет боль­шее дав­ле­ние на верх­нюю часть анти­кры­ла, а у кры­ла само­лё­та – на ниж­нюю.

На англий­ском язы­ке, отку­да, соб­ствен­но, и при­шло сло­во «спой­лер», нет назва­ния «анти­кры­ло». Там такой эле­мент кузо­ва назы­ва­ют “wing” (кры­ло). При этом так­же в оби­хо­де мно­гие назы­ва­ют все эле­мен­ты тюнин­га, уста­нов­лен­ные сза­ди маши­ны (и не толь­ко) spoiler. Хотя, сло­во «анти­кры­ло» само по себе рас­кры­ва­ет смысл это­го при­спо­соб­ле­ния и не даёт пута­ни­цы. Анти­кры­ло – кры­ло наобо­рот (пере­вёр­ну­тое кры­ло).

В чём же разница антикрыла и спойлера?

В широ­ком смыс­ле, анти­кры­ло – это тоже спой­лер, но с осо­бен­ной кон­фи­гу­ра­ци­ей и со спе­ци­а­ли­зи­ро­ван­ной функ­ци­ей. Анти­кры­ло так же, как и все спой­ле­ры слу­жит поме­хой сво­бод­но теку­ще­му пото­ку воз­ду­ха и изме­ня­ет этот поток. Един­ствен­ная функ­ция анти­кры­ла – гене­ри­ро­ва­ние при­жим­ной силы.

Функ­ции спой­ле­ра могут быть раз­ны­ми, в зави­си­мо­сти от того, на какое место кузо­ва он уста­нов­лен и какую фор­му име­ет. Одна из функ­ций зад­не­го спой­ле­ра – пре­пят­ство­вать подъ­ёму зад­ней части кузо­ва. Эту функ­цию он выпол­ня­ет за счёт созда­ния собой барье­ра на пути сво­бод­но­го пото­ка. Воз­дух давит на спой­лер и про­ис­хо­дит при­жим зад­ней части. Так­же, спой­лер может кор­рек­ти­ро­вать фор­му кузо­ва, улуч­шая аэро­ди­на­ми­ку.

На кузо­вах, где кры­ша закан­чи­ва­ет­ся, и даль­ше нет плав­но­го про­дол­же­ния в виде стек­ла и крыш­ки багаж­ни­ка (на хэтч­б­э­ках, мини­ве­нах и пр.) созда­ёт­ся тур­бу­лент­ность. Это уве­ли­чи­ва­ет общее сопро­тив­ле­ние и тор­мо­зит авто­мо­биль. Пра­виль­но спро­ек­ти­ро­ван­ный спой­лер (см. иллю­стра­цию) может умень­шить этот эффект, что в послед­ствии отра­зит­ся и на рас­хо­де топ­ли­ва. Но это мож­но заме­тить толь­ко при дли­тель­ных, ско­рост­ных дви­же­ни­ях по трас­се. При 120 км/ч и выше, 50% топ­ли­ва ухо­дит на пре­одо­ле­ние сопро­тив­ле­ния воз­ду­ха. Таким обра­зом, сни­зив сопро­тив­ле­ние, мож­но полу­чить весо­мую эко­но­мию рас­хо­да топ­ли­ва. В отли­чие от анти­кры­ла, спой­лер не тре­бу­ет точ­ной регу­ли­ров­ки при уста­нов­ке.

Возникает вопрос, зачем прижимать автомобиль к дороге?

На высо­ких ско­ро­стях (более 120 км/ч), воз­дух, заду­ва­е­мый под авто­мо­биль, начи­на­ет при­под­ни­мать его (начи­ная с зад­ней части), как гигант­ское кры­ло. Из-за это­го ухуд­ша­ет­ся управ­ля­е­мость, в осо­бен­но­сти, при пово­ро­тах. Так, если попы­тать­ся повер­нуть маши­ну на высо­кой ско­ро­сти, то авто­мо­биль может сле­теть с доро­ги.
Един­ствен­ный спо­соб умень­шить при­под­ни­ма­ние авто­мо­би­ля на ско­ро­сти, это уве­ли­чить его вес. Про­бле­ма уве­ли­че­ния веса для улуч­ше­ния сцеп­ле­ния в том, что это не помо­га­ет на пово­ро­тах, когда боль­ше все­го необ­хо­ди­мо сцеп­ле­ние с доро­гой. Допол­ни­тель­ный вес име­ет инер­цию, кото­рую нуж­но пре­одо­леть, что­бы повер­нуть. К тому же, из-за допол­ни­тель­но­го веса, уве­ли­чи­ва­ет­ся рас­ход топ­ли­ва. Таким обра­зом, уве­ли­че­ние веса авто­мо­би­ля для луч­ше­го сцеп­ле­ния с доро­гой – это про­валь­ный путь.

Анти­кры­ло – это, как раз, то устрой­ство, кото­рое помо­га­ет при­жи­мать маши­ну к доро­ге на высо­ких ско­ро­стях.

Его пре­иму­ще­ство оче­вид­но. Вме­сто тяжё­лой непо­во­рот­ли­вой маши­ны, мож­но управ­лять авто­мо­би­лем с лёг­ким весом, кото­рый лег­ко кон­тро­ли­ру­ет­ся и чем выше ско­рость, тем с боль­шим уси­ли­ем его при­жи­ма­ет к доро­ге. Но есть одно но. Каж­дый раз, когда анти­кры­ло гене­ри­ру­ет при­жим­ную силу, оно так­же гене­ри­ру­ет сопро­тив­ле­ние воз­ду­ха. Сопро­тив­ле­ние воз­ду­ха тор­мо­зит маши­ну. Таким обра­зом, допол­ни­тель­ная при­жим­ная сила – это хоро­шо, а слиш­ком мно­го при­жим­ной силы, даёт боль­шое сопро­тив­ле­ние, это уже пло­хо. Очень мощ­ные спор­тив­ные маши­ны, высту­па­ю­щие на Фор­му­ле 1, име­ют такой пока­за­тель, кото­рый назы­ва­ет­ся L/D‑коэффициент. Авто­мо­биль­ные дизай­не­ры ста­ра­ют­ся уве­ли­чить этот пока­за­тель, что­бы авто­мо­биль доста­точ­но хоро­шо при­жи­мал­ся к доро­ге и при этом не замед­лял­ся.

Примеры применения антикрыла производителями мощных автомобилей

Для при­ме­ра мож­но взять Koenigsegg ccx. Это авто­мо­биль с дви­га­те­лем 4.8 лит­ра, выда­ю­щем более 750 лоша­ди­ных сил. Вес этой маши­ны не пре­вы­ша­ет 1 тон­ны. Это непло­хой авто­мо­биль, но заво­е­вал репу­та­цию неуправ­ля­е­мо­го на высо­ких ско­ро­стях. Отсут­ствие зад­не­го спой­ле­ра, при лёг­ком весе, сде­ла­ло этот супер­кар неста­биль­ным на ско­ро­сти и про­хож­де­ние пово­ро­тов на ско­ро­сти пре­вра­ща­лось в ужас. После про­дол­жи­тель­ной кри­ти­ки, ком­па­ния выпу­сти­ла новую модель уже с уста­нов­лен­ным анти­кры­лом.

Вот дру­гой при­мер. Когда выпу­сти­ли пер­вые вер­сии Audi TT было зафик­си­ро­ва­на целая серия дорож­ных ава­рий, свя­зан­ных с недо­ста­точ­ным сцеп­ле­ни­ем с доро­гой во вре­мя про­хож­де­ния пово­ро­тов на ско­ро­сти, в том чис­ле и на мок­рой доро­ге. Так­же был инци­дент с извест­ным немец­ким гон­щи­ком, кото­рый погиб на Audi TT.  После этих про­ис­ше­ствий были ото­зва­ны все про­дан­ные Audi TT и, на каж­дую из них, было уста­нов­ле­но анти­кры­ло. Сле­ду­ю­щие моде­ли дан­но­го авто­мо­би­ля уже име­ли анти­кры­ло, управ­ля­е­мое элек­тро­ни­кой, и выдви­га­ю­ще­е­ся при дости­же­нии высо­кой ско­ро­сти.

При­ме­ром ста­би­ли­за­ции зад­ней части спой­ле­ром явля­ет­ся Ford GT40, побе­ди­тель LeMans. Пер­вое его тести­ро­ва­ние на высо­кой ско­ро­сти пока­за­ло, что зад­няя часть ведёт себя не ста­биль­но, «виля­ет». Чем выше ско­рость, тем пла­чев­нее может закон­чить­ся это «виля­ние». Про­бле­ма была реше­на уста­нов­кой неболь­шо­го спой­ле­ра на зад­нюю часть багаж­ни­ка.

 Болид Фор­му­лы 1 на ско­ро­сти 300 км/ч за счёт анти­кры­ла гене­ри­ру­ет при­жим­ную силу, рав­ную весу малень­ко­го авто­мо­би­ля. Слиш­ком силь­ное при­жи­ма­ние тоже не очень хоро­шо. По этой при­чине, Bugatti Veyron и McLaren P1 име­ют выдви­га­ю­щи­е­ся анти­кры­лья. Они выдви­га­ют­ся, когда супер­ка­ры дости­га­ют ско­ро­сти 120 км/ч., что­бы не сле­теть с доро­ги и немно­го задви­га­ют­ся обрат­но, когда маши­на раз­ви­ва­ет ско­рость в 250 км/ч., что­бы огром­ная при­жим­ная сила не выве­ла из строя зад­нюю под­вес­ку.
Что­бы гене­ри­ро­вать при­жим­ную силу анти­кры­ло долж­но иметь наклон (угол ата­ки). Ско­рост­ной поток схо­дит с кры­ши в направ­ле­нии зад­ней части авто­мо­би­ля будет пре­граж­дён, анти­кры­лом, кото­рый в свою оче­редь, создаст при­жим­ную силу.

Вер­ти­каль­ные плос­кие эле­мен­ты по бокам анти­кры­ла предот­вра­ща­ет «рас­те­ка­ние» воз­ду­ха по бокам и, в неко­то­рых слу­ча­ях, могут уве­ли­чить эффек­тив­ность анти­кры­ла на 30%.

Если анти­кры­ло спро­ек­ти­ро­ва­но не пра­виль­но, оно может давать лиш­нее сопро­тив­ле­ние и при этом не «при­жи­мать» маши­ну. Обыч­но про­из­во­ди­те­ли спой­ле­ров и анти­кры­льев раз­ра­ба­ты­ва­ют свои про­дук­ты для кон­крет­ных моде­лей авто­мо­би­лей. Мно­гих боль­ше забо­тит не ста­биль­ность управ­ле­ния и сцеп­ле­ния с доро­гой на высо­ких ско­ро­стях, а спор­тив­ный вид, кото­рый созда­ют эти эле­мен­ты тюнин­га.

Важ­но, что­бы анти­кры­ло было уста­нов­ле­но под пра­виль­ным углом.

Пра­виль­ная, про­фес­си­о­наль­ная уста­нов­ка анти­кры­ла тре­бу­ет поряд­ка 3 часов тести­ро­ва­ния и регу­ли­ров­ки в аэро­ди­на­ми­че­ской тру­бе. Непра­виль­но уста­нов­лен­ное анти­кры­ло может навре­дить аэро­ди­на­ми­ки авто­мо­би­ля и уве­ли­чить сопро­тив­ле­ние воз­ду­ха. Так­же, может гене­ри­ро­вать­ся слиш­ком боль­шая при­жим­ная сила зад­ней части маши­ны, что тоже пло­хо и ухуд­шит управ­ля­е­мость.

Накладка на передний бампер («губа», «юбка»)

В допол­не­ние к спой­ле­ру или анти­кры­лу целе­со­об­раз­но уста­нав­ли­вать наклад­ку перед­не­го бам­пе­ра. Она умень­ша­ет зазор меж­ду бам­пе­ром и доро­гой, тем самым, умень­шая поток воз­ду­ха под маши­ной. Это так­же умень­ша­ет подъ­ём­ную силу на высо­ких ско­ро­стях.

Печа­тать ста­тью