Внешний тюнинг автомобилей ВАЗ
Продажа компонентов тюнинга
и
доставка
Аэродинамические обвесы на иномарки
|
| ООО «эль Тюнинг» |
| +7 (495) 410-60-78 |
| info@el-tuning.ru |
Аэродинамика / Дело - труба
часть 3
Вазовская АТ имеет ряд особенностей, позволяющих говорить о ней как об одной из лучших в мире. Звукоизоляция трубы очень качественная. И благодаря тому, что собственный шум трубы достаточно низкий и есть возможность демонтировать щелевые стены и потолок, появляется возможность проводить не только аэродинамические испытания, но и доводку автомобиля по аэродинамическому шуму.
Система отсоса пограничного слоя в рабочей части АТ, состоящая из базовой и распределенной систем, позволяет снизить толщину пограничного слоя до минимальных значений. Это позволяет добиться очень высокой точности измерений даже для автомобилей с низким клиренсом (менее 50 мм).
Сейчас в ряде западных компаний начинают осваивать измерительные стенды с движущимся полотном, имитирующим движение автомобиля по дороге. Но пока такие устройства проигрывают в точности неподвижным столам с отсосом пограничного слоя. О точности измерений говорит тот факт, что данные дорожных испытаний и показателей в вазовской трубе различаются не больше чем на 1%.
Система поддержания заданной температуры воздушного потока обеспечивает рабочую температуру воздушного потока в диапазоне +20-25°С с точностью до 0,5°С.
Параметры АТ хоть и не являются рекордными, но впечатляют своими масштабами и возможностями. Максимальная скорость ветра в трубе - 60 м/с (216 км/ч). При этом площадь сечения рабочей части трубы - 22,3 м2. Вентилятор (если так можно сказать о машине мощностью 2300 кВт - одна тысячная Волжской ГЭС) диаметром 7,4 м состоит из 11 лопастей высотой 1,8 м и вращается с частотой 300 об/мин. Эту сложную и ответственную часть создавали, что называется, всем миром: двигатель и системы управления от шведской фирмы ABB, металлоконструкция вентилятора финская, а лопасти германской фирмы "Гофман".
Сам процесс создания воздушного потока не так прост, как может показаться. Дело в том, что если бы можно было просто обдувать машину мощным вентилятором, то в таких сложных сооружениях не было бы необходимости. Воздушный поток должен быть не только сильный, но и ровный как по составу, так и по температуре. Поэтому после вентилятора он расширяется, проходит два поворота и упирается в сложную систему фильтров. Сначала поток проходит через одну детурбулизирующую сетку. Затем идет теплообменник, поддерживающий постоянную температуру воздуха. Следом расположен хонейкомб, состоящий из множества шестигранных сот и служащий для выравнивания потока и разбивания крупных вихрей. Последними воздух преодолевает еще три слоя детурбулизирующих сеток и уже ровным потоком "наваливается" на автомобиль. В итоге степень турбулентности не превышает 0,2%, что способствует высокой точности измерений.
Но сердцем всего комплекса являются весы. Это 6-компонентные аэродинамические весы фирмы Carl Schenk AG с прямым измерением нагрузок.
Особенностью данного типа весов является то, что ориентация всех стержней, передающих нагрузку, идеально совпадает с осями координат, благодаря чему отсутствует взаимное влияние измеряемых компонент друг на друга.
Рама весов напрямую не связана с землей. Контакт осуществляется через шесть чувствительных элементов - тензодатчиков. Три датчика измеряют вертикальную составляющую нагрузки и два момента сил, отдельно одна балка отвечает только за аэродинамическое сопротивление (поэтому достигается такая точность измерений), а еще две балки измеряют боковую силу и поворачивающий момент. То есть все три силы и три момента, действующие на объект испытаний, снимаются отдельно друг от друга. Точность таких весов - 0,1%.
Поворотный стол весов позволяет вращать автомобиль на угол от -180 до +180 градусов для имитации бокового ветра или изменения направления ветра при испытаниях зданий и сооружений. Жаль только, что вес объекта ограничен лишь тремя тоннами. Но для нужд АвтоВАЗа этого вполне достаточно.
В подвале расположена модельная труба. На ее "плечи" ложится основная работа по доводке автомобилей еще на стадии проектирования. Основные испытуемые модели - это макеты будущих автомобилей в масштабе 1:4. Но самое большое достоинство этой трубы в том, что она является точной копией (также в масштабе 1:4) большой трубы. Вплоть до аэродинамических весов. Та же скорость 60 м/с, но вентилятор всего 220 кВт (в 10 раз меньше). То есть себестоимость работ в такой трубе значительно ниже. А учитывая, что при доводке макета приходится проводить не одну сотню продувок, экономия становится еще более значимой.
В результате всех испытаний разброс в точности измерений не больше 0,7-0,8%. А благодаря большой накопленной базе испытаний как малых и больших моделей, так и реальных автомобилей удается уже на ранней стадии проектирования, по анализу моделей предположить, какими будут характеристики реального автомобиля. Точность прогноза 2-3%.
А вот один интересный факт. Дело в том, что разные АТ могут давать различные данные. Для сравнения результатов используются перекрестные сравнительные тесты, когда одни автомобили испытываются в различных трубах. В результате определяются некоторые поправочные коэффициенты.
К примеру, для пересчета показателей АТ компании Mercedes в результате сравнительных испытаний выведен коэффициент 0,91. То есть Cx ВАЗ 2112 в АТ Mercedes был бы равен не 0,335, как у нас, а 0,305 (0,335*0,91). И наоборот, новый Mercedes E-класса с Cx = 0,26 (по данным производителя) в нашей трубе равняется примерно 0,286.
Виртуальная труба
Электронные технологии помогают ускорить процесс создания автомобиля. К примеру, если при работе над новым автомобилем макет машины проводит в трубе сотни часов, то виртуально его можно испытывать десятки тысяч часов.
Виртуальная АТ куда компактней, чем реальная, она целиком помещается внутри компьютера. А скорость получения результатов зависит не от проворства инженеров, а лишь от мощности процессора. Изменения в облик машины можно вносить тут же и снова испытывать.
Разумеется, на обычном персональном компьютере такие исследования не проведешь. Необходимы высокопроизводительные суперкомпьютеры стоимостью несколько миллионов долларов, и не один, а несколько. Компьютеры способны производить более 500 млрд. операций в секунду. На таких машинах можно не только в Quake играть, но и моделировать краш-тесты и исследовать аэродинамику автомобилей.
Один из таких самых современных комплексов установлен в компании Opel. Вот лишь некоторые параметры системы: 6 компьютеров IBM eServer pSeries 690 "Regatta" с процессором 32 "POWER 4" 1,3 GHz, основная память каждого компьютера - 64 GB, емкость одного жесткого диска - 1 TB (1000 GB) + накопитель на магнитном носителе - всего 96 TB, операционная система - IBM AIX 5,вес - 1,2 тонны (каждый компьютер).
Возможно, когда-нибудь компьютер и сможет заменить настоящую АТ. Но порой даже специалисты с огромным опытом работы удивляются результатам, которые дает испытание трубами. И хотя иногда удается, основываясь на интуиции, создать удачный, с точки зрения аэродинамики, дизайн автомобиля, без такого сложного устройства, как аэродинамическая труба, вряд ли будет возможным производство автомобилей будущего.
Журнал Тюнинг
Издательский Дом «ВИПРЕСС-МЕДИА»