השפעת עיצוב לוח סקיד על כלי רכב Aeroדינמיקה

לוחות ממוקשים לעתים קרובות נתפסים רק כשורים מחוספסים עבור הרכב, אבל העיצוב שלהם משפיע ישירות על אווירודינמיקה, יעילות דלק ויציבות מהירה גבוהה.עבור כלי רכב מחוץ לכביש, משאיות, ו-SUVs, ה-Underside הוא בדרך כלל נוף כאוטי של רכיבי הנדסה פרוטרולינג. a היטב מקודמת סקי הופך את האזור הזה לתוך משטח חלק כי מערכות אוויר, משפר את הגדלים חומר קירור, או מסובייקט, מסובייקט, יכול לשפר את הגדלים בצורה יעילה, או מסובייקט.

מה הם לוחות סקי?

לוחות ממוקשים הם לוחות הגנה על רכובים על הרכב, המכסים רכיבים פגיעים כגון מחבת הנפט, שידור, מקרה העברה, מיכל דלק, מערכת ממצה.הם סטנדרטיים על כלי רכב שנועדו לשימוש מחוץ לכביש - ג'יפ וטרברס, פורד ברונקוס, טויוטה 4 רוצנרים, ומשאיות כבדות - אבל הם גם נמצאים יותר ויותר על גבי כלי רכב חשמליים וכלי רכב חשמליים שבהם הגנה היא קריטית.

לוחות מטבוליים אופייניים עשויים פלדה, אלומיניום, או מטבוליים גבוהים והם מחוברים למסגרת של הרכב או תת-מסגרת באמצעות ברגים או רסיסים. תפקידם העיקרי הוא לנפץ סלעים, יומנים, והריסות הרחק מחלקים רגישים.עם זאת, כי הם תופסים אזור גדול מתחת לרכב, הם הופכים גורם מרכזי תחת שליטה אווירית של A.

האבולוציה של לוחות מיומנים: מהגנת ביצועים

מבחינה היסטורית, צלחות סקיד היו פשוט גלי פלדה תקועים עם מעט התייחסות עבור אווירודינמיקה.כפי שמכוניות הפכו להיות יותר יעילות דלק מודע ויעילות במהירות גבוהה של יכולת מחוץ לכביש גדל, יצרנים החלו לזהות את הצורך בעיצובים משולבים. לוחות פודקאסטים מודרניים OEM הם לעתים קרובות מודל מחשב כדי איזון כוח, משקל, וזרימת אוויר.לאחר יצרנים מציעים גם לוחות סקי משודרגים כי לטעון שיפור אווירודינמיקה לאורך זמן טוב יותר.

המונחים: underbody Aerodynamics

כדי להבין כיצד צלחות סקי משפיעות על האירודינמיקה, זה עוזר לבחון כיצד האוויר נע סביב ומתחת לרכב.במהירויות מהירות הכביש המהיר, לחץ האוויר מצטבר בחזית הרכב, לכפות אוויר על השכבה, סביב הצדדים, ומתחת. זרימת הגוף היא קריטית במיוחד כי זה מהווה חלק משמעותי של גרגור מוחלט - לעתים 20% עד 30% עבור משאיות ו-SUVs עם בהירות גבוהה.

עקרונות אווירודינמיקה מרכזיים הרלוונטיים להצלחות הסקי כוללות:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) .0) ,Lft ו- DownforceFLT:1: אוויר נע מהר יותר מתחת לרכב מוריד לחץ, יצירת מעלית.
  • (ב) ,0) ,Cooling airflowFLT:1: צלחות סקי חייב גם לאפשר אוויר להגיע רכיבים כמו זרם השידור והמנוע לדחיית חום, הדורשות פתחים או דוקטרקטים.

מחקר שנערך על ידי FLT:0.SAEve InternationalFLT:1 הראה שאפילו שינויים קטנים בחוספס גוף יכולים לשנות את קידוד גרר בכמה אחוזים. צלחת מעוקבת היא אחד הלוחות הגדולים ביותר, כך שלעיצוב שלה יש השפעה גדולה יחסית.

כיצד לוח סקיד צורה וקוטור משפיעים על זרימת האוויר

צורת הצלחת הסקי קובעת האם האוויר זורם בצורה חלקה מתחת לרכב או הופך לקשה.באופן אידיאלי, הצלחת צריכה לעקוב אחר הקוטור הטבעי של גוף הרכב, יצירת רמפה הדרגתית מהפגוש הקדמי אל האקסל האחורי או רחוק יותר.

Smooth Contours vs. Flat Plates

צלחות מטבול שטוחות שאינן תואמות את צורת הגוף ליצור צעד פתאומי או פער.זה גורם הפרדת זרימת האוויר: האוויר דה-טאנים מן פני השטח ויוצר התעוררות בלחץ נמוך מאחורי הצעד.הזרימה המפולגת עולה ויכול ליצור רעש.

לדוגמה, משאיות מודרניות רבות משתמשות סכר אוויר הקדמי מתפתל שמרחיב מטה ואז עובר לתוך צלחת מלוטשת משוטפת.גישה משולבת זו מפחיתה את כמות האוויר זורם מתחת לרכב ומשתתת את האוויר אשר עובר מתחת.לאחר חברות שיווק כמו FLT:0ASFIRFLT:1 מציע אלומיניום עם קצוות ומדיקים משולבים שנועדו לעבוד עם כלי עזרי מלאי.

התפקיד של Diffusers על לוחות סקיד

diffuser הוא ערוץ הרחבה בצורת אשר מאט אוויר מהיר גבוה מתחת לרכב, לשחזר לחץ ולהפחית את גרר. כמה צלחות סקי לשלב diffuser vanes או מדרון הדרגתי למעלה מאחור.טכניקה זו נפוצה על מכוניות ביצועים והוא מותאם לפלטפורמות מחוץ לכביש. על ידי הוספת סנפירים קטנים או זווית רמפה עדינה, הסקי יכול להפוך את הגוף תחת פונקציונלי, שיפור מהיר יותר.

ביקורת: פורד F-150 Raptor

פורד F-150 Raptor הוא דוגמה ראשונית של מכונית ייצור שבו עיצוב צלחת סקיפי מאזן הגנה ואירודינמיקה.החזית שלה מדביק תכונות צורה מפוספסת עם scoops אוויר משולב עבור קירור ו מעבר חלק מתחתי חלקית לדגום אחורי.מהנדסי פורד השתמשו בנוזל חישובי (CD) כדי להתאים את הצורה, וכתוצאה מכך גרור coefficient הוא תחרותי עבור משאית בגודל מלא עדיין מציע הגנה בכיתה דינמית ברמה גבוהה.

בדיקה של FLT:0 (MotorTrendFLT:1) גילה כי חבילת האוויר של Raptor תרמו לשיפור של 1-2% בכלכלת דלק בהשוואה לדורות הקודמים, רווח משמעותי לרכב עם שטח חזיתי גדול.

בחירה חומרית: משקל, כוח, ואירודינמיקה סחר-offs

החומר של צלחת מטבולית משפיע לא רק על הגנה אלא גם על משקל, נוקשות, וסוף פני השטח - כולם משפיעים על האירודינמיקה.

פלדה Skid Plates

פלדה היא הבחירה המסורתית עבור עמידות מקסימלית.עם זאת, צלחות פלדה כבדות - קבוצה מלאה של צלחות מטבול פלדה יכול להוסיף מעל 50 פאונד. משקל נוסף זה מגביר את ההתנגדות מתגלגל וצריכת דלק, חלקית מחוץ לרווחים אווירודינמיים.פל יש גם מגוחות על פני השטח גבוה אלא אם כן צבוע או מכוס, אשר יכול להגדיל את גרר בהשוואה משטח חלק.

סוללות סקי

אלומיניום הוא בערך שליש משקל פלדה ניתן ליצור לתוך צורות אווירודינמיקה מורכבות. הצלחות אלומיניום באיכות גבוהה (למשל, 6061-T6) מציעים יחסים מצוינים למשקל משקל.המשטח יכול להיות חלק ואפילו מלוטש כדי להפחית.אלומיניום גם מתפזר חום CNC, אשר מועיל לשידור וקירור.

לוחות סקי ופלסטיק

מסובכים גבוהים (סיבים פחמן, Kevlar, או ניילון מלא זכוכית) הופכים פופולריים, במיוחד עבור כלי רכב חשמליים שבו משקל הוא קריטי. Composites ניתן לעצב לתוך מאוד חלקה, ארודינמיקה עם תכונות משולבות כמו צלעות או דקטינים קירור. הם גם מתנגדים קורוזיה.עם זאת, הם עשויים לא לעמוד באפקטי סלע כמו מתכת, והם יקרים יותר יצרנים עם מתכת.

הרהורים ואינטגרציה: החשיבות של מעברי ים

אפילו הצלחת הסקי בצורת הטובה ביותר תכשל באופן אווירי אם היא רכוב עם פערים, מזרזים חשופים, או קצוות חדים. זרימת האוויר רגישה לפסקות. פער בין הצלחת הסקי לבין הרכבת המסגרת יכול ליצור אזור בלחץ גבוה או לגרום אוויר לשרוק.

כדי להשיג שילוב אופטימלי:

  • (ב) [15] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) פערים עם חותמות גומי או קצף גזיפיטל (FLT) 1:1 כדי ליצור משטח מתמשך.
  • (ב) ,0) ,הזמנה הסקירת כדי לכסות את רוחב ה-FLT המלא ( 1:1) של החלק התחתון, הימנעות מנקודות מבט פתאומיות.
  • (ב) ,0) לתאם עם לוחות אחרים תחת גוף: 1 (כמו למשל לוחות גלגלים וכיסויי שידור.

כמה מערכות לוחיות לאחר מכן, כמו אלה מ-FLT:0.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.10.

בדיקה ואימות: מנהרות רוח ו-CDCD

תכנון צלחת דחוסה אווירודינמית דורש אימות מהנדסים להשתמש בשתי שיטות עיקריות:

Fluid Dynamics (CFD)

תוכנת CFD מדמה זרימת אוויר על הרכב ותחת גוף מעצב יכול לבדוק עשרות צורות צלחת מעוקבים, חומרים והגדרות עליות בשעות. CFD מגלה אזורים של הפרדה זרימה, הפצה לחץ, ותרומת גרר. עם זאת, תוצאות CFD חייב להיות מאומת עם בדיקות בעולם האמיתי כי כלי רכב מחוץ לכביש לעתים קרובות לנהוג בתנאים (mud, שלג, מים) שמשנים את הגוף מתחת לפני השטח.

מבחן מנהרת רוח

בדיקות מנהרות רוח בקנה מידה מלא או בקנה מידה גבוה לספק מדידות גרר בפועל ודמיון זרימה באמצעות עשן או כוונונים. כמה יצרנים משתמשים מתקני מנהרה רוח ניידת כדי לבדוק כלי רכב ייצור. Anecdotal הוכחה מבדיקות לאחר שוק מציע כי מערכת צלחת סקי מעוצב היטב יכול להפחית את הפחתת 0.01-0.02 על SUV טיפוסי - שווה ערך לשיפור של 1-2% בכלכלת דלק כביש 70 קמ"מ.02 על ידי .02 על SUV טיפוסי - על ידי SUV טיפוסי - על ידי טיפוסי - על ידי SUV טיפוסי - שווה ערך ל-שווה לשיפור ממוצע - על ידי טיפול ב טיפוסי - 1.02 על ידי טיפול ב 0.01% ב 0.01% ב .

שיקולים של רכב

לא כל כלי הרכב נהנים באותה מידה מהצלחות דחוסות אווירודינמיקה.הגישה העיצובית חייבת לקחת בחשבון את הנקה הקרקעית, שימוש המיועד, וגיאומטריה הקיימת תחת גוף.

משאיות ומטוסים מלאים

כלי רכב אלה יש נקה גבוהה ולעתים קרובות שטוח, מצופה תחת גוף. סיקור מלא תחת גוף פאנל (לעתים נקרא "פאן בבלי") בשילוב עם צלחת מלוטשת קוטור יכול להפחית באופן דרמטי את הגרור.

ג'יפים ללא-ראד ו-Bggy-Style Vehicles

לרכבים כמו ג'יפ וואנגלר יש מסגרת נפרדת וגוף, עם חלקים רבים חשופים. צלחות סקי כאן לעתים קרובות מכסה רק את מחבת השמן ואת השידור.המטרה היא להחליק את זרימת האוויר בין המסילות מבלי להוסיף משקל מיותר.חלק לאחר מכן לוחיות סקיגלות עבור ג'יפ כוללים "סכר אוויר" הקדמי אשר מקטין מתחת לזרימה ולהוביל אוויר לרדיור.

רכב חשמלי (EVs)

EVs יש ערכות סוללות כבדות רכובות נמוך בנאסאס, לעתים קרובות מכוסה על ידי צלחת גדולה, שטוחה מגן. צלחת זו היא בעצם צלחת סקיד. העיצוב שלה הוא קריטי עבור אווירודינמיקה וניהול תרמי. יצרני EV כמו ריביאני להשתמש צלחות סקי מורכבות עם ערוצי קירור משולבים וקוטר דינמי.

לאחר שינוי שוק: Balancing Protection and Economy

רבים חובבי מחוץ לכביש משערים כי ניתן לשפר את לוחיות הסקירות להגנה טובה יותר, לעתים קרובות להקריב אווירודינמיקה.עם זאת, מוצרים אחרונים מראים כי ניתן לשפר הן.לדוגמה, לאחר שהצלחות סקיק שוק עם קצוות CNC-machined ו-Birtun diffusers זמינים עבור מודלים פופולריים.חלק מהחברות מציעות מערכות מודולריות שבו הצלחת העיקרית נשארת aeroדינמית אבל "מפרקים" לספק הגנה נוספת ללא תחליף מלא.

(FLT:0) לתשומת לב גבוהה (FLT:1): התקנת צלחת כבדה ומפולגת שטוחה יכולה להגדיל את צריכת הדלק ב- 25% במהירויות מהירות הכביש המהיר, על פי דיווחים של משתמשים.

תקנות איכות הסביבה וכלכלת הדלק

כאשר תקני פליטה מתדקים ברחבי העולם, יצרני רכב מקדישים תשומת לב רבה יותר למערכת האווירודינמיקה של הגוף.לוחות סקי כבר לא רק אביזרים ברוטב; הם משולבים במערכת התרמית והאירודינמיקה של הרכב.הפחתת על ידי גרר אפילו 0.01 Cd יכול להפחית פליטות CO2 על ידי כמה גרם לקמטר.

תקנות כגון תקני גז Greenhouse Gas של EPA מעודדים יצרנים לאמץ מכשירים אווירודינמיים "פעילים" בעוד שברי גריל פעילים הם נפוצים, לוחיות סקי פעיל כי נמוך במהירות לגרור נמצאים תחת פיתוח.אלה יציעו את הטוב ביותר של שני העולמות: הגנה מסיבית מחוץ לכביש וצורה רופפת נמוכה על הכביש המהיר.

מגמות עתידיות ב- Skid Plate Aerodynamics

הדור הבא של צלחות סקי יתערבב:

  • (ב) ,0) לוחות אוויר מובנים (FLT) 1 אשר פורסים במהירות כדי לחלק את ה-Underbody ולחדש את ההנקה.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (ב) ,0) ייצור אדרבא (ד) 1 (דפסת) של צלחות מעוקבות עם מבני טיסה עבור כוח ומשקל אור.

יצרני רכב כמו טסלה ורביאן כבר דוחפים את הגבולות של עיצוב גוף, וספקי שוק לאחר מכן הם עוקבים אחר תביעה. כמו כלי רכב מחוץ לכביש חשמלי פרו-חיים, הצלחת הסקיד תעבור ממגן פשוט למרכיב אווירודינמי מתוחכם.

מסקנה

העיצוב של צלחות סקי משפיע ישירות על אווירודינמיקה של כלי רכב, המשפיע על יעילות הדלק, יציבות, קירור. על ידי אימוץ צורות מטורפות, בחירת חומרים קלים, ולהבטיח שילוב חלקה עם הגוף התחתון, הן יצרנים וחובבי שוק יכולים לייעל לוחות הגנה אלה עבור ביצועים טובים ביותר.ימים של מברג על גיליון פלדה שטוח הם סיום; לוח הנדסת סקי מודרני דורש הגנה עם זרימת אוויר עבור כל אחד יכול ביעילות מנועים בפועל תנועה מהירה, עדיין תנועה מעשית על מערכת סקידית, היא תנועה יעילה על מערכת יעילה.