گواهیران سایت مرجع رانندگی ایران
آیرودینامیک خودرو و یا ایرودینامیک ماشین ها از کلمات و جملاتیست که در علم مکانیک بسیار شنیده اید اما در این مقاله به زبان ساده و به دور از تمامی پیچیدگی ها و سختی ها می خواهیم برای شما در موارد مهم در این رابطه را بررسی کنیم پس اگر دانشجو هستید و یا به دنبال کلیات آیرودینامیک در خودرو های مختلف هستید این مقاله ساده برای شما می تواند مفید باشد .
از ماشین های ساده تا هواپیماها را در این مقاله بررسی می کنیم …
مقاله ویژه : دانلود سوالات آیین نامه رانندگی تمرینی !
آیرودینامیک خودرو چیست ؟
آیرودینامیک ماشین اصطلاح بسیار مهم در طراحی خودرو است که در شتاب و سرعت و حتی مصرف سوخت تاثیر بسیار زیادی دارد . اما دقیقا یعنی چه ؟
بیایید یک فلز را به شکل قطره آب در بیاوریم و سپس یک فلز دیگر را به شکل یک مستطیل پهن و آن را با یک شتاب دهنده به سمت جلو با سرعت زیاد پرتاب کنیم . نتیجه چه می شود ؟ من به شما دقیقتر می گویم .
وقتی این دو فلز به سمت جلو پرتاب می شوند فلز قطره ای شکل با سرعت بسیار بیشتری فرضا 10 متر را مستقیما بدون تغییر مسیر ادامه می دهد اما فلز دوم بعد از پرتاب فورا سرعتش کم شده و تغییر زاویه بسیار زیادی به خود می گیرد و به کلی از مسیر خارج می شود .
حالا بیایید مینیبوس های قدیمی را با یک 206 مقایسه کنیم و وزن هر دو را 500 کیلو گرم در نظر بگیریم . حالا بیایید به این دو سرعت و شتاب یکسان بدهیم و آن ها را در یک زاویه 0 درجه به سمت جلو هل دهیم و سرعت چیزی در حدود 100 کیلومتر باشد .
در این صورت 206 حدودا 400 متر رفته و می ایستد اما مینیبوس در 200 متری کاملا متوقف می شود اما چرا ؟ بله درست حدس زدید ( مقاومت شدید هوا ) . وقتی سطح درگیر با هوا بیشتر باشد مقاومت هوایی رخ خواهد داد و در این حالت مینیبوس با هوا درگیری بسیار زیادی داشت برای همین نتوانست مانند 206 جلوتر برود و عاملی به اسم نیروی معکوس هوا جلوی حرکت بیشتر مینیبوس را گرفت .
خودرویی که ایرو دینامیک خوبی ندارد چرا مناسب نیست ؟
آیرودینامیک خودرو بسیار مورد مهمیست حتی می توان گفت از طراحی داخلی هم مهم تر است زیرا در صورتی که به درستی اعمال نشده باشد بدون شک تاثیر منفی زیادی در شتاب خواهد گذاشت .
اما ایرودینامیک ماشین در صورتی که درست طراحی نشده باشد می تواند به شدت هزینه ها را در خودروی شما بالا ببرد اما می پرسید چه هزینه هایی ؟ در بند زیر 10 اهمیت آن را برای شما توضیح داده ایم . با ما همراه باشید … .
مقاله قبلی رسانه گواهیران : حقوق مهندس مکانیک در کشور کویت در سال جدید !
10 اهمیت ویژه ایرودینامیک ماشین !
در زیر در مورد 10 مورد از اهمیت طراحی صحیح خودرو با این ویژگی را بررسی می کنیم :
- مصرف سوخت کمتر
- شتاب بیشتر
- سرعت بیشتر
- بدنه سبک تر
- سیستم مولد قدرت حرفه ای تر
- کنترل بسیار بیشتر در سرعت بالا
- ترمز های دقیق تر
- سیستم خنک کاری موتور بسیار بهتر
- طراحی به روزتر
- خرابی کمتر قطعات مصرفی به علت فشار بسیار کمتر در درگیری هوایی
آیا موتور سیکلت ها هم آیرودینامیک دارند ؟
شاید بگویید خیر اما موتور + موتور سوار است که می توانند آیرودینامیک را به صورت صحیح تری تعریف کنند اما شاید بپرسید چگونه ؟
موتور به تنهایی می تواند این ویژگی را داشته باشید برای مثال بیایید بدنه و طراحی مقاومت بادی موتور 125 هوندای معروف را با موتور مسابقه 1000 سی سی رپسول مقایسه کنید . در عکس مشاهده می کنید که این ویژگی در موتور مسابقه ای به خوبی به کار رفته است زیرا باید هوا را بیشتر بشکافد و همچنین نحوه قرار گیری صندلی این موتور برای موتور سوار به گونه ایست که موتور سوار بر روی موتور بخوابد و کاملا خم شود .
در این حالت عمده مقاوت در کلاه کاسکت است که در صورت که دقت کنید می بینید که کاسکت ها هم طوری ساخته شده اند که کمترین مقاوت و درگیری را با هوا داشته باشند پس می بینید که در موتور سیکلت هم این ویژگی برای طراحی به کار رفته است .
تفاوت آیرودینامیک جنگنده ها با هواپیما های معمولی در چیست ؟
بیایید برای شما یک مثال بزنیم . تصور کنید به یک جنگنده هوایی گفته می شود الان ساعت 12:00 است و باید در ساعت 12:20 دقیقا هدف را بمباران کنی و مسافت فرضا چیزی در حدود 100 کیلومتر ( هوایی – مسافت زمینی با هوایی فرق دارد ) است و سرعت شما هم فرضا چیزی در حدود 800 کیلومتر بر ساعت است .
در صورتی که شما از بدنه هواپیمای مسافر بری با آن طراحی بزرگ و قطره ای مانندش استفاده کنید در ابتدا سوخت شما به علت درگیری بسیار زیاد با هوا اجازه نمی دهد شما به مقصد برسید در مرحله دوم در صورتی که سرعتتان را به 800 کیلومتر و شیب تند 45 درجه سقوطی برسانید بدنه شروع به تکه تکه شدن می کند و عملا بعد از چند ثانیه دیگر هوایپمایی وجود ندارد .
شاید بپرسید در بالاتر گفتید قطره سرعت بیشتری دارد اما در اینجا چه شد ؟ ما در باره خوب و عالی صحبت می کنیم حالا بیایید قطره را با شکل نیزه مقایسه کنید کدام سرعت بیشتری در پرتاب خواهد داشت ؟ شکل نیزه ای مانند یعنی درست جنگنده ها .
و این یکی از تفاوت عمده این ویژگی در این دو مورد است .
آیا خودرو های باربری نیازی به این ویژگی دارند ؟
اصولا خیر . آیرودینامیک خودرو های باربری باید طوری باشد که درگیری هوای زیاد مانع از حرکت و ایجاد تغییر زاویه در آنها نشود و نیازی ندارد به شکل قطره و یا نیزه ساخته شوند .
رسالت این خودرو ها باربری و کشنده بودن آنهاست و آنها برای شتاب و سرعت ساخته نشده اند و باید دقت کنید که این خودرو ها دارای گیربکس های بسیار سنگین می باشند که در این صورت باید قدرت بیشتری را تحمل کنند .
بیایید به بررسی موارد دیگر بپردازیم …
آیا خودرو های برقی نیازی به این ویژگی دارند ؟
بله بدون شک . بیایید خودروی تسلا را باهم بررسی کنیم , این خودرو با اینکه برقی است اما شتاب مکلارن و یا حتی لامبورگینی را در حین رانندگی دارد و شما وقتی به طراحی آن دقت کنید می بینید درست مانند مکلارن و لامبورگینی دارای طراحی نیزه ای است .
و این یعنی کمترین درگیری و مقاومت را در برابر هوا خواهد داشت و این مورد می تواند بسیار زیاد در شتاب خودرو ها تاثیر داشته باشد .
ایرودینامیک در خودرو های تسلا بسیار مورد مهمی بوده و همیشه در طراحی خودرو های برای شتاب بیشتر از این ویژگی استفاده می کنند .
خب برسیم به آخرین بند این مقاله …
سخن پایانی !
آیرودینامیک خودرو و ماشین های مختلف به قدری برای طراحان مهم است که برای آن رشته جداگانه در آلمان در نظر گرفته شده است و نام آن علوم آیروداینامیک است و شما بعد از گذراندن آن می توانید به یک مهندس حرفه ای در طراحی خودرو تبدیل شوید .
در طراحی ماشین و استفاده از این ویژگی باید در نظر داشته باشید که در صورتی که بدنه به خوبی با شتاب محاسباتی و درگیری و مقاوت هوایی جور در نیاید ممکن است خودرو شما حتی متلاشی شود .
باید توجه کنید که این ویژگی برای خودرو می تواند اهمیت زیادی داشته باشد مانند شتاب و سرعت و حتی مصرف سوخت .
امیدوارم از مقاله لذت برده باشید .
مهندس عسگری .
رسانه علوم مکانیک , گواهیران
