задний спойлер что такое
Для чего нужен спойлер на автомобиле?
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.
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.
Спойлеры: навстречу ветру
15 вопросов о спойлерах.
Что называют спойлером?
В «гражданском» автостроении термин «спойлер» имеет широкое значение – так называют любой элемент внешнего обвеса машины, конструктивно призванный изменять направление и характер воздушных потоков, обтекающих автомобиль.
Куда устанавливаются спойлеры?
Фактически – на любое место кузова. Спойлеры ставят под бамперы, на пороги, крышки капота и багажника, крышу автомобиля, заднюю дверь хетчбека, внедорожника или универсала.
Уже давно появился термин обвес», обозначающий комплект спойлеров, связанных друг с другом эстетически и функционально.
Какие функции выполняют спойлеры?
С точки зрения аэродинамики, задачи автомобильных спойлеров могут быть различны. Спойлер может работать на уменьшение лобового сопротивления. Пример таких спойлеров – наклонные обтекатели, устанавливаемые на кабинах грузовиков, а также обтекатели мотоциклов.
Часто спойлер служит только для изменения направления отдельных воздушных потоков, не оказывая существенного влияния на аэродинамикую. Такую работу выполняют небольшие спойлеры, которые ставят на заднюю дверь хетчбеков, универсалов и внедорожников с целью предотвращения забрызгивания стекла грязью.
Также спойлер может выполнять роль антикрныла – это делают фронтальные спойлеры-«юбки», устанавливаемые под передним бампером (либо монолитно с ним связанные), и бсковые пойлеры – «расширители порогов». Они создают разряжение под днищем, отчего аэродинамическое сопротивление несколько увеличивается, однако при возникает «прижимная сила», позволяющая удерживать автомобиль на дороге при езде на высоких скоростях.
Ну и наконец, не будет забывать про эстетику – элегкантный, установленный «в тему» спойлер, а тем более целый комплект – «обвес» смотрятся очень хорошо и придают индивидуальный шарм автомобилю.
Из чего изготавливаются спойлеры?
Как правило, материалом для спойлеров служат различные виды пластиков. Но также существуют варианты из алюминия и карбона.
Как закрепляются?
Креплания закрепляются спойлеров является специальный клей, которым они приклеиваются к кузову, а также резьбовое соединение через кронштейн. Их применяют как по отдельности, так и одновременно.
Может ли спойлер быть опасен?
Может. Нередки случаи, когда полукустарные, ненадежно закрепленные спойлеры отрывало на скорости и они повреждали «свой» автомобиль, другие машины или наносили травму пешеходам..
Такие «кооперативные» спойлеры непредсказуемо ведут себя и при крупных авариях –куски изделия, часто имеющие рваные острые края могут разлетаться в самых неожиданных направлениях.
Спойлер должен быть предназначен только для конкретной модели или может быть универсальным?
Существуют оба вида спойлеров. К «универсальным» относятся, например, «крыло» на крышку багажника, предназначаемое для установки на ряд моделей. Однако, функциональность таких спойлеров, в большинстве своем ограничивается лишь эстетичностью. Для того, чтобы спойлер или комплект-«обвес» работали аэродинамически, они должны быть разработаны только под конкретную форму кузова – т.е. модель автомобиля. Исключение тут составляет разве что «обтекатель» на крышу грузовика.
Не возникает ли проблем при мойке?
При ручной мойке не должнобыть никаких проблем. Но при автоматической возможны казусы – различные слишком высоко стоящие на кронштейнах «крылья», могут быть загнуты или отломаны.
Не повреждает ли установка спойлера кузов и краску?
Как уже говорилось, спойлеры закрепляются на клей и/или саморезы. Соответсвенно, часть краски с кузова придется удалять, придется делать дополнительные отверстия.
Спойлер можно установить на любой автомобиль?
Теоретически – да. Впрочем, и практически тоже – сегодня наверное, уже не осталось машин, для которых тюнингисты не придумали обвеса.
Можно ли ставить спойлеры на машину, находящуюся на гарантии у дилера?
Можно, но только после согласования со спейциаличстами дилерского сервиса. Иначе возникнут трудности с гарантией. Впрочем, что касается различных обвесов, дилеры палки в колеса, как правило, не ставят. Единственног, дилер может настаивать на установке именно «своего» обвеса – по своим, разумеется, расценкам.
Что повлечет за собой снятие штатного спойлера?
Возможно, ничего не повлечет, если спойлер установлен «для красоты». Если же он разрабатывался специально чтоб не закидывало грязбю заднее стекло, то соответсвенно, получим обратный результат. Кроме того, обнажатся пустые крепежные отверстия.
Существуют ли легкосъемные или складные спойлеры?
Современные обтекатели для грузовиков могут складываться и подниматься. Также сужествуют съемные «юбки» под бампер, которые демонтирую на зиму, а летом ставят опять. Правда «легкосъемными» их назвать сложно – снятие-установка их достаточно трудоемки и делаются в мастерской.
Может ли спойлер ухудшать аэродинамику?
Может, и это делает спойлер-антикрыло. Но делает с пользой, увеличивая прижимную силу. Быть не во благо, а во вред могут различные полукустарные спойлеры, поставленные «для красоты», которые непредсказуемо изменяют воздушные потоки, от чего аэродинамика автомобиля только ухудшается.
Как обстоит дело со страхованием спойлеров и получением возмещения в случае их повреждения?
По ОСАГО получить за разбитый нештатный спойлер ничего нельзя – заплатят или отремонтируют только заводские детали. Поэтому, чтобы уберечь хороший обвес, его нужно страховать по КАСКО. Главное, нужно сохранить чеки или иные документы, в которых указывается стоимость самого обвеса и работ по его установке. Тогда компания просто переоценит автомобиль и застрахует его исходя из новой стоимости с учетом всех поставленных спойлеров.
Но если машина в обвесе была куплена «с рук» и документов на работы не сохранилось – тогда возникнуть трудности. Как оценить, сколько может стоить обвес? Взгляды компании и клиента тут часто расходятся. Клиент не хочет страховать «за копейки» эксклюзивный обвес, а компания опасается заплатить втридорога за крашеный пластик.
Что такое спойлер
Спортивные машины и спойлеры
Когда речь идёт о скоростных спортивных машинах, то спойлеры, антикрылья и воздухозаборники здесь устанавливаются не только для дизайна, но и для улучшения аэродинамических характеристик автомобиля.
Также спойлеры отличаются и по материалу, из которого они изготавливаются. На дорогих спорткарах, таких как Porsche 911 Turbo, устанавливаются спойлеры из угепластика (карбон), или стеклопластика (фиберглас). Оба материала – достаточно дороги и сложны в производстве. Потому их массовое применение в настоящее время не слишком рентабельно. Также качественные спойлеры изготавливают из алюминиевого сплава.
Некоторые автолюбители устанавливают спойлер на багажник своего авто. Это просто дань моде на красивый элемент, но не более того. На городские легковые автомобили из Германии, например, ставят пластиковые и силиконовые спойлеры. ABS пластик – самый популярный материал спойлеров для городских авто.
Срок службы недорогих пластиковых спойлеров значительно меньше, чем у их собратьев из стеклопластика, карбона и алюминия.
Автоспорт
Спойлер машин NASCAR
В автоспорте «спойлер» — понятие, обозначающее аэродинамическую плоскость, крепящуюся передним концом к верхнему краю задней части гоночного автомобиля и находящуюся под углом к воздушному потоку. Назначение спойлера — создавать разрежение за автомобилем, что ускоряет движение воздушных масс под днищем, тем самым уменьшая давление воздуха в этом месте и создавая прижимную силу. Спойлеры, применяемые в автоспорте, как правило, имеют возможность регулировки, благодаря чему можно добиться изменения тех или иных характеристик, в зависимости от гоночной трассы.
Изготовление и установка спойлеров
Материалом для изготовления спойлеров является пластик – всевозможные его разновидности. В исключительных случаях они также могут быть выполнены из лёгкого металла – алюминия – или с применением карбона.
Установить спойлер можно в любом месте внешней части кузова автомобиля. Как правило, детали крепятся на крыше капота и багажника, а также и на задней двери автомобилей с типами кузова «хэтчбек», «внедорожник» и «универсал». Также их можно устанавливать под бамперы и на пороги транспортного средства. Часто используется некоторое количество отдельных спойлеров, соединенных в гармоничную систему и призванных работать как единое целое. Данную систему принято называть термином «обвес». Устанавливать её можно практически на любой автомобиль.
Крепятся к поверхности при помощи специального клея или саморезов (резьбовое соединение посредством кронштейна). Установка, конечно, повреждает окраску автомобиля, ведь приходится сверлить отверстия в кузове.
Если гарантийный срок у вашего автомобиля всё ещё не закончился, а вы намерены установить спойлер, следует согласовать данные действия с дилерским сервисом. Как правило, специалисты дилерских СТО не чинят препятствий в этом вопросе. Однако дилер вполне способен ограничить ваш выбор только теми моделями, которые предлагает именно он – по соответствующей стоимости.
Типы спойлеров
По месту расположения на кузове
По стилям
В американской и общемировой индустрии тюнинга выделяют два стиля спойлеров:
По функциям
Грязезащитные спойлеры используются, например, для предотвращения «засасывания» из-под днища потока воздуха, несущего грязь с дороги, на заднее стекло. Такие спойлеры создают и направляют отсекающий воздушный поток сверху. Коэффициент аэродинамического сопротивления при этом меняется несущественно.
Типы материалов
Спойлеры изготовляются из:
Стеклопластик (фиберглас). Пластик на основе синтетических смол, армированный стекловолокном. Использование этого материала в производстве деталей автомобиля в первую очередь продиктовано дешевизной изготовления. Спойлер из фибергласа состоит из стекловолокнистого наполнителя, скреплённого синтетической смолой. Стеклопластик достаточно крепок и хорошо поддаётся обработке, но в массовых количествах изготовление становится нерентабельным.
ABS-пластик. Основная масса заводских спойлеров автомобилей изготовлена литьём из ABS пластиков с различными примесями, придающими этому лёгкому, но достаточно хрупкому материалу пластичность. Слабой стороной этого материала является его хрупкость, которая увеличивается с возрастом изделия (вследствие испарения летучих фенолов). Недорогой в производстве.
Силиконы. С недавних времён в производстве используются кремнийорганические полимеры (силиконы). Плюсом этого материала является его большая пластичность. Силиконы обладают высокими термо-показателями и большим сроком службы.
Принцип работы
Вследствие асимметрии обтекания тела средой по третьему закону Ньютона и, в случае профилированного крыла, по закону Бернулли возникает дополнительная сила прижатия автомобиля к дороге. Давление над крылом, расположенным под отрицательным углом атаки, выше давления под крылом (в связи с эжекцией воздуха под крылом).
Созданная антикрылом добавочная прижимная сила увеличивает предельную силу трения между ведущими колесами и покрытием и, как следствие, позволяет автомобилю переносить большие ускорения без срыва в занос. В отсутствие антикрыла и других аэродинамических приспособлений предельное ускорение определяется характеристиками шин и покрытия и, как правило, не превышает 1,0–1,1 g (10–11 м/с2) со спортивными шинами в массовой продукции. Для сравнения, болиды Formula 1 могут проходить повороты и тормозить с ускорением до 5 g, в основном за счёт прижимной силы от антикрыльев и других элементов дизайна, которая в несколько раз превышает вес болида.
На массовых спортивных автомобилях антикрылья могут играть и более скромную роль, компенсируя подъёмную силу, в случае, если она присутствует из-за асимметрии кузова автомобиля.
Существует и негативный эффект использования антикрыльев и диффузоров, заключающийся в увеличении сопротивления набегающему потоку воздуха, вследствие чего падает скорость, возрастает расход топлива (англ.)[нет в источнике].
История
Уже в 1956 году швейцарский инженер (тогда студент инженерного факультета) Майкл Мэй (англ.)русск. установил первое антикрыло на Порше 550 в 1956 году. К участию в гонке Нюрбургринг он не был допущен из-за «ограничения видимости гонщикам», идущим позади него. Возможно, отказ лоббировали боссы Porsche, позже пригласившие Мея в конструкторское бюро[источник?]. Следующую попытку сделал через десять лет Джим Холл (англ.)русск.. Его Chaparral 2E CanAm (англ.)русск. с крылом, смонтированным на высоких подпорках, был немедленно скопирован другими командами. Высокое расположение антикрыла привело к ряду аварий и призывам запретить его использование, но после консультаций с конструкторами крылья были сохранены, но с существенными ограничениями. В течение 1970-х годов антикрылья распространились и на другие категории автомобилей.
В современных автомобилях
Последние поколения серийных спортивных автомобилей имеют антикрылья с регулируемым углом атаки.
Угол положения антикрыла изменяется в зависимости от скорости или ускорения:
В автоспорте управляемое антикрыло, как правило, запрещено. В Формуле-1, начиная с сезона 2011 года, разрешается использование системы DRS, которая позволяет автомобилю-преследователю изменять угол атаки крыла на специально отведённых для этого участках трассы.
Принцип работы
Принцип работы зависит от типа спойлера:
Высокий спойлер на (1973)