Dovolím si povedať, že väčšina bežných ľudí aerodynamické vlastnosti svojho auta nerieši, respektíve si ani neuvedomuje, na čo všetko odpor vzduchu pri jazde vplýva. Nehovorím to preto, že by som sa ľuďom čudoval, len som sa chcel dostať k tomu, že to, čo v dennej praxi málokoho zaujíma, je vlastne mimoriadne dôležité a kradne spánok automobilovým dizajnérom a konštruktérom.
Trochu teórie
Poučky hovoria, že aerodynamika ako vedná disciplína je jednou z častí aeromechaniky a zaoberá sa pohybom plynov a ich interakciou s pevnými objektmi, pričom to platí aj v opačnom prípade, pri pohybe pevných telies v plynnom prostredí. Poďme konkrétne k autám a pozrime sa ďalej na to, čo prezrádza teória o odpore vzduchu. Vzniká rozrážaním a obtekaním vzduchu okolo karosérie vozidla a zodpovedá sile, ktorú musí pohonná jednotka auta vyvinúť na jeho prienik atmosférou. Odpor vzduchu začína pôsobiť bezprostredne po pohnutí vozidla aj v nízkych rýchlostiach a je priamoúmerný veľkosti čelnej/nárazovej plochy karosérie. Nebudem vás trápiť vzorcom na výpočet sily aerodynamického odporu, dôležité je vedieť, že hodnotu súčiniteľa odporu vzduchu (cx) ovplyvňujú rôzne faktory. Tvar čela karosérie, medzery a škáry medzi jednotlivými časťami, ale aj tvar podvozka a napodiv, aj tvar zadnej časti karosérie. Platí, že čím je nižšia hodnota koeficientu (súčiniteľa) odporu, tým lepšie/efektívnejšie pre obtekanie vzduchu je auto skonštruované.
Prečo je to dôležité
Znižovať odpor vzduchu patrí ku kľúčovým úlohám konštruktérov takmer od samého počiatku automobilizmu, no v súčasnom období sa na aerodynamiku kladie obzvlášť veľký dôraz, predovšetkým v Európe. Zníženie odporu vzduchu totiž znamená zníženie spotreby paliva, teda aj zníženie produkcie emisií CO2 a pri elektromobiloch sa môžeme baviť o vyššom dojazde. V prípade niektorých modelov hrá rolu aj navýšenie ich maximálnej rýchlosti. Vývojári všeobecne využívajú v princípe dve hlavné cesty, prostredníctvom ktorých sa snažia pozitívne vplývať na výsledné aerodynamické vlastnosti auta. Prvou je fyzické zmenšenie karosérie, čo sa však bije so súčasným trendom, keďže autá medzigeneračné skôr rastú a ľudia navyše prahnú po SUV modeloch. V praxi tak vídame najmä uberanie z výšky karosérie, aj SUV-čka či crossovery zvyknú byť dnes pomerne nízke. Druhou cestou je úprava menších častí karosérie, ako napríklad tvar spätných zrkadiel, veľkosť a tvar diskov kolies, kľučky dverí, rôzne hrany, prelisy, prieduchy a podobne.
Vztlak a prítlak
Problematika odporu vzduchu a aerodynamiky je, pochopiteľne, omnoho komplexnejšia, tento článok sa snaží objasniť aspoň základy. Vynechať však nemôžem ešte jeden podstatný fenomén spätý s touto témou. Bežné auto má totiž profil pripomínajúci tvar krídla a to znamená, že pri vysokých rýchlostiach generuje vztlak, teda má tendenciu odlepiť sa od zeme. To odľahčuje pneumatiky, čo zas následne znižuje dostupnú priľnavosť, a teda aj stabilitu auta. Obtekanie vzduchu okolo karosérie sa dá rôznymi spôsobmi ovplyvniť tak, aby auto generovalo tzv. nulový vztlak alebo dokonca prítlak. To znamená, že obtekanie vzduchu v rýchlosti spôsobuje, že auto je pritlačené k zemi, čo zvyšuje jeho stabilitu aj dostupný grip. Problémom však je, že prítlak, ktorý prepožičiava autu stabilitu, a nízky aerodynamický odpor, ktorý zas umožňuje autu dosiahnuť lepšie hodnoty spotreby paliva alebo maximálnej rýchlosti, sú navzájom protichodné. S vyšším prítlakom sa spravidla zvyšuje aj aerodynamický odpor. Z toho dôvodu vznikla aktívna aerodynamika. V skratke stačí povedať, že ide napríklad o klapky pred chladičom alebo predný a zadný spojler – hovorím o aktívnych elementoch, ktoré sa počas jazdy dokážu, v závislosti od podmienok, vysúvať, sklopiť či zmeniť uhol. Ale to už sme viac-menej vo svete superšportov, pri bežných autách sa stretávame spravidla s pevným zadným krídlom (spojlerom) či upraveným tvarom predného nárazníka tak, aby bol prúdiaci vzduch vytláčaný ponad auto.
Odoslaním vyjadrujete súhlas s podmienkami Ochrany osobných údajov