Быстрая кожа снижает расход автомобильного топлива

/ Просмотров: 6356

Быстрая кожа снижает расход автомобильного топлива
Это авто в горошек – не прихоть дизайнера. "Точки" тут вполне функциональны (фото с сайта maxgladwell.com).
Быстрая кожа снижает расход автомобильного топлива
18-20-процентное сокращение расхода для обычных авто и 20-25-процентное – для гибридов и электромобилей. Очень заманчивые числа. И ведь главное, что для такой впечатляющей экономии не нужно городить никаких мудрёных технологий: требуется лишь обклеить "повозку" специальной плёнкой. Поверим?


Столь внушительные результаты обещает американская компания FastSkinz, 15 января официально представившая миру чудо-плёнку MPG-Plus.

Её название намекает, что плёнка эта, будучи наклеенной на кузов, заметно снижает сопротивление воздуха, что отражается в продлении пробега машины на одном литре (галлоне, пинте, стакане) горючего.

FastSkinz – это недавно созданная дочерняя фирма компании SkinzWraps, которая специализируется на виниловых плёнках, превращающих унылые авто в красочные картины. Но новая разработка американцев нацелена не на повышение эстетической ценности автомобиля, а изменение его технических параметров.

Винил – недорогой способ украсить авто. И удобный. Если рисунок надоел, плёнку можно удалить, а в случае с роскошной (и дорогой) аэрографией – требуется перекраска кузова (фотографии SkinzWraps).
Винил – недорогой способ украсить авто. И удобный. Если рисунок надоел, плёнку можно удалить, а в случае с роскошной (и дорогой) аэрографией – требуется перекраска кузова (фотографии SkinzWraps).

Работает технология (по уверению её авторов) так. Поверхность плёнки усыпана маленькими ямками, так что в целом получается "шершавая" структура, отдалённо напоминающая акулью кожу.

В каждой такой ямке воздух начинает закручиваться, создавая нечто вроде невидимого подшипника, а он помогает основному потоку легче проскальзывать вперёд.

Подкованные читатели сразу скажут, что даже если таким способом возможно снизить силу трения между кузовом и воздухом, на общей величине аэродинамического сопротивления это не должно сильно сказаться. Ведь главное, что приводит к "торможению" машины, – это разница давлений в её передней и задней частях, а она зависит от формы кузова, которую мы не меняем. Так?

Но FastSkinz поясняет, что главный эффект от плёнки – куда хитрее, чем простое снижение трения в местах, где она наклеена.

Обычный автомобиль с не особенно хорошей обтекаемостью и… (иллюстрация FastSkinz).
Обычный автомобиль с не особенно хорошей обтекаемостью и… (иллюстрация FastSkinz).

Дело в том, что при обтекании кузова (если отбросить тонкости) существует два основных участка: в передней части, где прилегающее к корпусу машины "течение" — ламинарное (то есть ровное и плавное), и в задней части, где поток уже турбулентный (с сильными завихрениями).

Между ними есть линия перехода, где пограничный слой воздуха отрывается от поверхности машины. Чем ближе это место к "носу", тем шире "кильватерный след", тянущийся за авто, тем сильнее разряжение в задней части, тем больше сопротивление.

Место отрыва пограничного слоя от поверхности зависит не только от формы кузова, но и от энергии прилегающего потока, которую последний быстро теряет из-за трения.

Крошечные лунки на плёнке создают меньшее торможение, так что пограничный слой отрывается куда позже (в случае с тестовым авто компании – японским "кубическим" Scion — это передняя и задняя кромка крыши соответственно).

…то же авто с наклеенной плёнкой MPG-Plus. Для примера она показана на крыше, но вообще эта плёнка может сыграть положительную роль и на передних крыльях, и на стойках кузова. Кстати, SkinzWraps утверждает, что её покрытие уже тестируют "в трубе" некоторые команды NASCAR (иллюстрация FastSkinz).
…то же авто с наклеенной плёнкой MPG-Plus. Для примера она показана на крыше, но вообще эта плёнка может сыграть положительную роль и на передних крыльях, и на стойках кузова. Кстати, SkinzWraps утверждает, что её покрытие уже тестируют "в трубе" некоторые команды NASCAR (иллюстрация FastSkinz).

По некоторым данным, в городских условиях обычный Scion расходует 10,7 литра на 100 км, а на трассе – 8,4. Обклеенный же в нескольких ключевых местах материалом MPG-Plus Scion показывает 8,4 и 6,9 литра соответственно.
Вопрос о корректности измерений и необходимых (очевидно) независимых испытаниях новинки остаётся открытым. И, как представляется, рекламные посулы "плёночной" компании следует делить на… А на сколько – большой вопрос.

Но даже если реальная экономия с такой плёнкой составит хоть 3% — овчинка будет стоить выделки, учитывая дешевизну метода. Особенно если этой плёнкой заинтересуются не частники, а владельцы больших автопарков. К тому же такой способ улучшить обтекаемость машины, скорее всего, даст сколько-нибудь заметное улучшение, только если изначально обтекаемость эта была плохой. На ум сразу приходят дальнобойные грузовики и всяческие фургоны.
На легковом автомобиле с плавными линиями, у которого поток воздуха и так отрывается от корпуса где-то в задней части, плёнка эта едва ли выдаст результат, который можно будет уловить приборами.

Scion, обклеенный MPG-Plus (фото с сайта maxgladwell.com).
Scion, обклеенный MPG-Plus (фото с сайта maxgladwell.com).

Разочарованы? Не спешите. Понятно, если мы говорим о пресловутых авто будущего, гораздо большую экономию топлива можно получить, изначально проектируя как можно более обтекаемый кузов, внедряя гибридный привод, снижая массу машины и так далее. Но как насчёт уже выпущенных транспортных средств? Так соблазнительно просто наклеить "акулью" плёнку и тут же начать получать "дивиденды".

VW готовит автомобиль с расходом топлива 1 л/100 км



А если разница расхода с плёнкой и без неё будет мизерна, кто возьмётся проверить в полной мере возможности новой технологии? Спортсмены!
Там, где скорости выше, там и значение обтекаемости для снижения общего сопротивления движению – куда большее. На городских же скоростях, да при постоянных разгонах и торможениях, даже двукратное улучшение аэродинамики большой экономии топлива не принесёт (в отличие от автострады). Ну а в спорте и десятые доли секунды "на круге" или пара лишних км/ч для кого-то могут оказаться бесценными.

Тому пример Лесли Портерфилд (Leslie Porterfield), героиня американских байкеров. Минувшим летом на соляном озере Бонневиль она последовательно установила несколько рекордов, показав в итоге почти 377 км/ч.

Лесли Портерфилд на озере Бонневиль сражается с секундами и раздаёт автографы (фотографии Tricia Robinson/Bub Racing и с сайта leslieporterfield.com).
SЛесли Портерфилд на озере Бонневиль сражается с секундами и раздаёт автографы (фотографии Tricia Robinson/Bub Racing и с сайта leslieporterfield.com).

Лесли стала самой быстрой женщиной "на двух колёсах" в мире, причём на серийном, пусть и переделанном, мотоцикле, а не на каком-нибудь монстре — закрытом коконе, какие нередко строят специально для таких заездов.

Автомобильные эко-новости
Автомобильные эко-новости



По соляному озеру летел её проверенный "в боях" Suzuki Hayabusa, уважаемый во всём мире японский байк. Правда, для Лесли американцы его когда-то переделали: аппарат получил турбонаддув, усиленное сцепление, изменённую программу управления двигателем и новые обтекатели. Финальный штрих, появившийся в 2008-м, — то самое покрытие MPG-Plus.

В какой мере суперплёнка от FastSkinz помогла Портерфилд стать первой женщиной, "ворвавшейся" на двух колёсах в престижный клуб "200 миль в час", сказать трудно. Но даже если добавка скорости от новой технологии была минимальной — рекорд есть рекорд. Ради него стоит подумать о любой мелочи.

И пусть обещания американцев относительно эффективности плёнки – преувеличение, разработку не стоит отбрасывать.

Американцы хотят запустить в серию автомобили на воздухе.
Американцы хотят запустить в серию автомобили на воздухе.



О том, что в технологии MPG-Plus есть здравое зерно, говорит и такая аналогия. На последних Олимпийских играх пловцы ставили один рекорд за другим. Не последнюю роль в этом празднике достижений сыграли новейшие материалы для плавательных костюмов (High-technology swimwear fabric), эволюционирующие несколько последних лет.

Эти плавательные суперкостюмы нередко сравнивают с акульей кожей. И неслучайно. Некоторые из этих моделей работают на сходном принципе: крошечные зубчики или впадинки на гладкой поверхности материала создают в воде микроскопические завихрения, парадоксальным образом улучшающие обтекаемость спортсмена в целом.

Можно, конечно, сказать, что вода плотнее воздуха почти на три порядка, так что прямой аналогии в процессе обтекания проводить нельзя. Но всё же общие закономерности тут присутствуют. А для сомневающихся есть ещё один работающий пример, уже из воздушной стихии.

Все видели, наверное, мячик для гольфа. Он усыпан множеством крошечных ямочек. Но не все знают – для чего они нужны.

Число впадинок на поверхности мяча для гольфа составляет 300-500 (фото с сайта ohiochannel.org).
Число впадинок на поверхности мяча для гольфа составляет 300-500 (фото с сайта ohiochannel.org).

А сделана такая поверхность именно для улучшения обтекаемости мяча: с армией впадинок он летит дальше, чем летел бы гладкий шарик такого же размера и веса.

Теперь в мячик для гольфа можно превратить любой автомобиль. Главное помнить: инвентарь инвентарём, а конечный результат по большей части всё же зависит от спортсмена.


По материалам интернет-журнала MEMBRANA



Если вам понравился этот материал, то предлагаем вам подборку самых лучших материалов нашего сайта по мнению наших читателей. Подборку - ТОП об экологически безопасных технологиях, новой науке и научных открытиях вы можете найти там, где вам максимально удобно ВКонтакте или В Фейсбуке