Аэродинамическое сопротивление автомобилей ауди

Седан Audi A6 сохранит лавры автомобиля для водителя

В европейской гамме Audi A6 помимо мощных модификаций ожидаются и те, что попроще. По неофициальным данным, седан получит 204-сильный двухлитровый турбодизель и дефорсированный V6 3.0 TDI с 230 силами. А ещё позже на рынок поступит базовое исполнение с агрегатом 2.0 TFSI.

Уходящая на покой Audi A6 четвёртого поколения усыпляла бдительность спокойной внешностью и респектабельным уютным интерьером, но это был driver’s car в чистом виде. Мощные двигатели, умеренная снаряжённая масса, плотное шасси и дифференциальный полный привод с акцентом на заднюю ось могли достать искушённому водителю любую звезду с неба. Но сохранится ли этот задор у модели новой генерации? Мы пока на ней не ездили, но, судя по официальной информации, будущий дебютант Женевского автосалона 2018 года останется верен себе. Даже несмотря на то, что теперь каждая модификация «а-шестой» является так называемым «мягким гибридом».

Немцы ради большей экономии топлива нагрузили седан пятого поколения не только системой start/stop, глушащей мотор уже с 22 км/ч, но и отдельной 48-вольтовой сетью, двухрежимным стартер-генератором и литий-ионным аккумулятором. Последний вместе с обычной 12-вольтовой батареей расположены под полом багажника ради лучшей развесовки. Если на скорости от 55 до 160 км/ч отпустить акселератор, то ДВС выключается, и в таком режиме машина может ехать до 40 секунд. В похожих исполнениях новая Audi A6 тяжелее предшественника на 5–30 кг, но при этом экономичнее на 0,7–0,9 л/100 км.

Более жёсткий на кручение кузов по-прежнему состоит из различных сортов стали и алюминиевых сплавов. У «а-шестой» стальными сделаны лонжероны и клетка салона, а из «крылатого» металла ― опоры передних стоек, поперечины бамперов, передние крылья, капот, все двери и крышка багажника. Построен автомобиль на платформе MLB Evo c двухрычажкой спереди и пятирычажкой сзади. Доступно несколько вариантов подвески, включая базовую пассивную, спортивную (заниженную на сантиметр) или с адаптивными амортизаторами. Наиболее дорогой вариант ходовой части ― с пневмобаллонами. Рулевое управление с переменным передаточным отношением стало острее, а в списке опций появилось полноуправляемое шасси.

Читайте также:  Правильное измерение скорости автомобиля

В продажу Audi A6 поступит сразу с мощными двигателями ― одним бензиновым (версия A6 55 TFSI) и одним дизельным (A6 50 TDI). Турбомотор V6 3.0 TFSI с непосредственным впрыском выдаёт 350 л.с. и 500 Н•м, что на 17 сил и 60 ньютон-метров больше, чем у прежней компрессорной «шестёрки». Коробка передач ― безальтернативный преселективный «робот» S tronic с семью передачами. Однако есть и фундаментальное отличие от прошлой модели с V6 3.0 TFSI. Вместо полного привода с механическим межосевым дифференциалом установили трансмиссию quattro ultra с муфтой, подключающей заднюю ось при пробуксовке передней.

Постоянный полный привод с Торсеном достался машине с шестицилиндровым турбодизелем 3.0, с которого сняли 286 сил и 620 Н•м и которому отрядили восьмиступенчатую автоматическую коробку передач ZF. Для сравнения, у прошлой модели такой же трёхлитровый агрегат развивал 272 л.с. и 580 Н•м, а в паре с ним трудился семидиапазонный S tronic. А ещё из двух модификаций только A6 50 TDI за дополнительную плату можно дооснастить активным задним редуктором, распределяющим тягу между колёсами задней оси.

Производством Audi A6 займётся предприятие в Неккарзульме, а продажи на европейском рынке начнутся в июне 2018 года. Покупателям предложат пять комплектаций на выбор и широчайший список опций, в котором можно обнаружить 37 вспомогательных систем безопасности. Пока известна цена только на 286-сильный дизельный седан ― от 58 050 евро. Адекватная сумма, учитывая, что Mercedes E 350 d 4Matic (258 л.с., девятиступенчатый «автомат») стоит от 58 617 евро, а BMW 530d xDrive (265 л.с., восьмиступенчатый «автомат») ― от 58 тысяч. Есть ещё вариант для больших оригиналов ― заднеприводный 300-сильный Jaguar XF 30d с автоматической коробкой передач за 61 560 евро.

Читайте также:  Расшифровка кодов ошибок диагностики автомобилей ford

История Сергей Удачин, Эмиль Вернер

Предшествующее семейство Audi 100 выпускалось в Ингольштадте с 1968 года. Первое поколение «сотки», обозначаемое индексом С1 и названное «сотым» по мощности его мотора, стало самой большой моделью марки Audi, возрождаемой Фольксвагеном. Последний в 1965 году приобрёл у концерна Daimler-Benz почти новый завод Auto Union из-за нехватки производственных мощностей для выпуска сказочно популярного тогда «Жука».

Готовый прототип седана Audi 100 с новаторским передним расположением мотора, имеющего водяное охлаждение вместо привычного на тот момент воздушного, достался фольксвагеновцам вместе с разработчиком машины, инженером Людвигом Краусом, в придачу к заводу. Модель одобрили и запустили в производство. В седан дополнили двухдверным купе, а осенью лифтбеком Coupe S. Первые два оснащались бензиновыми «четвёрками» 1.8 мощностью 80, 90 и 100 сил, а на лифтбек поставили мотор 1.9. Все двигатели агрегатировались с четырёхступенчатой «механикой», а в 1970 году самый мощный седан получил ещё и трёхступенчатый фольксвагеновский «автомат».

Второе поколение «сотки» (С2) с обновлённым дизайном производилось в трёх вариантах: седан (с 1976 года), его более дорогое исполнение Audi 200 (с ) и пятидверный хэтчбек 100 Avant (с 1977 года). Эти машины имели обширную моторную гамму — от «четвёрок» 1.6 (85 л.с.) и 2.0 (115) до пятицилиндровых карбюраторных и инжекторных двигателей 1.9 и 2.1, развивающих мощность от 85 до 136 «лошадей». Модель Audi 200 снабжали наддувной «пятёркой» 2.1. Предусматривались и двухлитровые дизели — атмосферные для Европы и турбированные для североамериканского рынка, где также была представлена модель. Наконец, было три варианта трансмиссии — четырёх- и пятиступенчатая «механика» и трёхдиапазонный «автомат».

Ставшее автомобилем года в третье поколение Audi 100 (С3) выпускалось с Получившая впоследствии в России прозвища Сигара и Селёдка, машина имела современный облик с округлыми чертами. Коэффициент аэродинамического сопротивления был рекордным по тем временам — 0,3. Обладавшие полностью оцинкованным кузовом седан и универсал Avant получили ещё более широкую и современную моторную линейку. Её составили бензиновые двигатели объёмом причём преобладали «пятёрки», а четырёхцилиндровым был только самый маленький. «Сотке» выделили дизельные и турбодизельные «пятёрки» 2.0 и 2.4, а также новейший турбодизель с прямым впрыском 2.5 TDI. С ноября 1984 года можно было заказать вариант с полноприводной трансмиссией quattro. До 1989 года в Северной Америке модель продавалась под именем Audi 5000, однако после инцидентов с якобы самопроизвольным ускорением машин её переименовали в Audi 100 и 200.

Четвёртая генерация «сотки» (С4), являющаяся, по сути, сильно переработанной «третьей» Audi 100, появилась в 1991 году. Главными новшествами помимо осовремененного дизайна стали четырёхступенчатый «автомат» ZF, появившиеся в моторной линейке бензиновые «шестёрки» 2.8 и 2.6, а также доступный в качестве опции для всего модельного ряда фирменный полный привод quattro.

Несколько переделанная в 1994 году (изменились оптика, бамперы и фальшрадиаторная решётка) «сотка» получила имя Audi A6. Кузова остались прежними — седан и универсал. Модель оснастили новыми моторами — рядной «четвёркой» 1.8 и «шестёркой» 2.8. Также ей были доступны бензиновый двигатель 2.4 и турбодизели 1.9 и 2.5. Трансмиссии — пяти- и шестиступенчатые «механики» и четырёхдиапазонный «автомат». Появилась у модели и «заряженная» модификация под индексом S6. Она оснащалась 290-сильной «восьмёркой» 4.2 и впоследствии была представлена ещё и в виде ограниченной серии S6 Plus (326 л.с.), выпущенной специалистами quattro GmbH.

Вторая генерация Audi A6 (C5) была построена на новой платформе и имела свежий дизайн, разработанный под руководством Петера Шрайера и ставший впоследствии фирменным стилем всей марки. Она дебютировала в 1997 году также в виде седана и универсала Avant. Моторную линейку модели составили «атмосферники» 1.8, 2.0, 2.4 V6, 2.8 V6, 3.0 V6, наддувные двигатели 1.8, 2.7 V6 и дизели 1.9 TDI и 2.5 TDI. Коробок передач было четыре штуки — пяти- и шестиступенчатая «механика», пятиступенчатый «автомат» Tiptronic и вариатор. С 2000 года в линейке появился «овнедорожненный», c увеличенным клиренсом универсал Allroad Quattro, кузов которого был защищён в нижней части некрашеным пластиком. «Заряженная» версия Audi S6 была представлена в этом поколении седаном и универсалом с 340-сильным мотором 4.2 V8. Также с 2002 по 2004 год ограниченным тиражом была выпущена ещё более мощная модификация Audi RS6 c 450-сильным битурбомотором, имевшая спортивные настройки подвески, рулевого управления и тормозов.

Нынешнее, третье поколение Audi A6 (С6), спроектированное Вальтером де Сильвой, появилось в 2004 году. Будучи развитием предшественницы, текущая модель сохранила все фамильные черты. Моторная линейка включает восемь наименований: наддувный 2.0, атмосферный 2.4 V6, двигатели с непосредственным впрыском 2.8 FSI и 3.2 FSI, а также 4.2 V8 плюс три дизеля — четырёхцилиндровый 2.0 TDI и «шестёрки» 2.7 TDI и 3.0 TDI. С моторами агрегатируются шестиступенчатая «механика», Tiptronic и вариатор. Продаваемая с 2006 года «горячая» спортверсия S6 оборудуется двигателем 5.2 V10 FSI, а модификация RS6, присутствующая на рынке с сентября 2008 года, существует в виде седана и универсала с «битурбодесяткой». В 2008 году модели слегка подновили внешность и отрядили ей новую трёхлитровую «шестёрку» TFSI.

В ноябре 2010 года на заводе в Неккарзульме немцы наладили выпуск Audi A6 четвёртой генерации. Автомобиль, нарисованный Юргеном Лофлером, стал элегантнее, сохранив знакомый профиль с тремя боковыми стёклами. Длина увеличилась до 4933 мм, ширина ― до 1874, а колёсная база ― до 2912. Высота же уменьшилась до 1455 мм. Кузов на 20% состоял из алюминия, подвеска ― двухрычажка спереди и многорычажка сзади. На А6 устанавливали бензиновые и дизельные двигатели с четырьмя или шестью цилиндрами (136–313 сил), которые работали совместно с шестиступенчатой «механикой», вариатором, семиступенчатым «роботом» или восьмидиапазонным «автоматом». Привод ― передний либо полный с коническим межосевым дифференциалом.

С 2014 года Audi A6 продавалась в обновлённом виде. Дизайнеры подретушировали оптику, бамперы и решётку радиатора. В списке опций появились матричные светодиодные фары, а на переднеприводных версиях место бесступенчатой трансмиссии Multitronic занял преселектив S tronic. Гамма моторов в полном составе подверглась ревизии: двигатели стали чище и мощнее (150–333 л.с.). Как и прежде, семейство «а-шестой» состояло не только из седана, но из универсала Avant и его вседорожной модификации Allroad.

Источник статьи: http://www.drive.ru/news/audi/5a96623bec05c4103e000145.html

Изучение потоков воздуха в задней части автомобиля

За последние 40 лет в автоспорте аэродинамика являлась и до сих пор остается главной темой научных исследований и разработок.

Основная цель аэродинамики в автоспорте – уменьшение нагрузки на шины и улучшение сцепных свойств покрышек с дорожным полотном без увеличения массы. Новые разработки в этой области позволяли автомобилю преодолевать повороты с большей скоростью, чем это было раньше, болид становился стабильнее на трассе и более отзывчивым в управлении. В автоспорте известны случаи, когда из-за плохой и непродуманной аэродинамики автомобиль не просто резко терял управляемость в повороте, а даже взлетал при разгоне на прямой и переворачивался (рис.1).

На сегодня, в автомобильной промышленности очень популярны разработки в области повышения экономичности автомобиля и экологичности. В борьбе за меньшее количество вредных выбросов и увеличение пройденного пути на одном литре топлива выяснилось, что транспортное средство с просчитанной аэродинамической формой потреблял меньше топлива, а, следовательно, обладал лучшими экологическими показателями.

В последние годы особый интерес к аэродинамике стали проявлять компании специализирующиеся на коммерческом транспорте. Одними из первых были компании MAN, Mercedes и немецкая дизайнерская фирма под руководством Луиджи Колани (рис.2). По данным автомобильного гиганта Mercedes новый кузов и прицеп позволяют уменьшить аэродинамическое сопротивление на 18% и сократить расход топлива на 5%. При среднегодовом пробеге 150 000 км это позволяет экономить более 2000 литров топлива в год, а количество вредных выбросов CO2 в атмосферу за этот же промежуток времени сокращается на 5000 кг.

Для меня, как для профессионального гонщика, важно не только снижение выбросов СО2 и хорошая экономичность, но и безопасное управление автомобилем. В этой работе я хочу рассмотреть поведение потоков воздуха, проходящих через антикрыло, а также распределение потоков в задней части автомобиля. Антикрыло — это элемент аэродинамического пакета транспортного средства позволяет качественно повысить уровень управляемости автомобиля на высокой скорости, следовательно, улучшить безопасность. Ярким примером необходимости использования антикрыла служит доступная в сегменте спорткаров — Audi TT. Старые модели этой марки имели очень опасную болезнь – в момент прохождения поворота из-за недостатка сцепных свойств задняя ось автомобиля стремилась обогнать переднюю. Эту проблему удалось решить, оснастив автомобиль задним спойлером (рис.3).

1. Аэродинамика в автомобиле строении

Сегодня специалисты по аэродинамике решают множество задач: они добиваются минимального сопротивления воздуха, отслеживают величину и распределение по автомобилю подъемной силы, так как современные автомобили достигают такой скорости, на которой взлетают самолеты. Инженеры продумывают расположения диффузоров для увеличения прижимной силы, положения воздухозаборников для охлаждения тормозных дисков, определяют уровень шума в салоне и направляют воздушные потоки определенным образом, решая необходимые задачи.

Уже ни для кого не секрет, что самая успешная форма кузова, с точки зрения аэродинамики, это «капля». Силуэты одних из первых машин очень напоминали дирижабли и различные летательные аппараты, поэтому их аэродинамическая форма была хорошо обтекаема, и коэффициент лобового сопротивления был крайне мал (рис.4).

Коэффициент лобового сопротивления современного автомобиля в среднем составляет . Силу аэродинамического сопротивления можно вычислить по формуле:

где ρ – плотность воздуха (ρ=1.25 кг/м3)

V – скорость автомобиля

F – лобовая площадь автомобиля и вычисляется:

где В и Н – высота и ширина автомобиля соответственно, а коэффициент 0.85 учитывает отличие лобовой проекции автомобиля от прямоугольника.

Исходя из формулы для силы аэродинамического сопротивления, можно сделать вывод, что повлиять на эту силу при заданной скорости можно только изменением коэффициента лобового сопротивления и лобовой площади транспорта F.

1.1 Коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля

Величина Cx определяется опытным путем. Например, у так называемого обтекаемого тела, похожего на вытянутую каплю воды, Cx равен 0,04, у сферы – 0,47, у куба, грань которого перпендикулярна потоку, — 1,05, а если его повернуть, так чтобы угол между воздушным потоком и гранями составлял 45 градусов, то Сх снизится до 0,8.

Выделяют три основных фактора, которые влияют на Cx:

1. Внутреннее сопротивление, возникающее при прохождении воздуха через подкапотное пространство и салон,

2. Сопротивление трения между воздушным потоком и поверхностью кузова,

3. Сопротивление формы кузова, проявляющееся главным образом в избыточном давлении перед автомобилем и разряжением позади него.

2. Исследование разряженности воздуха позади автомобиля трех разных кузовов

Принято считать, что кузов «универсал» является предпочтительней других форм кузова, с точки зрения аэродинамики, а кузов хэтчбек наименее предпочтительным, поскольку самая большая разряженность воздуха именно за автомобилем, обладающим этой формой кузова. Я решил провести собственное исследование и «продул» три разные формы в программе SolidWorks.

Исходные данные занесены в таблицу 1.

Табл. 1 – Исходные данные расчета

Очевидно, что непосредственно за кузовом хетчбека завихрений больше, а значит турбулентность выше. У универсала ниже всех турбулентность позади автомобиля.

Из рисунка 5 можно сделать вывод, что прижимная сила у кузова типа «Хэтчбек» меньше, чем у «Седан». Это говорит о низкой безопасности в управлении на высокой скорости.

Источник статьи: http://zen.yandex.ru/media/id/5d83bf7198fe7900ac28b35c/izuchenie-potokov-vozduha-v-zadnei-chasti-avtomobilia-5d83d61cf557d000ae5992eb

Оцените статью