Они позволяют придать внешнему виду машины агрессивности и спортивности. Кроме того, благодаря таким обвесам повышаются ходовые характеристики авто (улучшается управляемость на высоких скоростях). Основные детали обвеса - это спойлер и антикрыло. В целях улучшения аэродинамических характеристик могут также использоваться профилированные бампера (передние/задние) и панели днища.

Все элементы обвеса выполняют конкретные функции. К примеру, обвес порогов отводит боковые завихрения при движении, задний обвес позволяет избежать завихрений воздушных масс за автомобилем и так далее. Вне зависимости от функций отдельных элементов, все они объединены одной задачей - повысить аэродинамичность авто.

Что такое аэродинамичность автомобиля

Когда автомобиль двигается со скоростью более 140 километров в час, за ним образуется так называемая турбулентная зона. Она представляет собой те самые беспорядочные завихрения воздуха, которые мешают управлению машины. При движении обтекание внешней поверхности авто осуществляется по 3 сторонам: сверху, а также по бокам. В нижней части (там, где находится днище) потоки воздуха сталкиваются с выступающими деталями, поэтому проходят с завихрениями.

В такой ситуации под днищем машины и в отсеке с образуется избыточное давление. За счёт этого авто приподнимается, поскольку прижимная сила снижается. Соответственно, уменьшается сцепление колёс с дорожным покрытием, что негативно сказывается на управляемости автомобиля. Элементы аэродинамического обвеса (спойлер и антикрыло) призваны избежать подобной проблемы. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Видеосюжет об аэродинамическом обвесе автомобиля:

Спойлер

Термином «спойлер» обозначают не только элемент обвеса авто. Это название также применяется для устройств, которые позволяют изменить динамику самолёта. Однако принцип их работы совершенно противоположный.

Стоит отметить, что спойлер стоит устанавливать на машину лишь тем автолюбителям, которые привыкли ездить на высоких скоростях. В таком случае элемент обвеса позволит обезопасить езду. В остальных ситуациях устанавливать его нет смысла - разве что в качестве украшения, подражая . Элемент работает эффективно только при езде на скорости более девяноста километров в час.

Функции спойлера

Основное предназначение этого элемента обвеса - это изменение направления воздушного потока, который «набегает» на автомобиль. Благодаря этому становится возможным улучшение управляемости и топлива. Кроме того, спойлер позволяет значительно уменьшить загрязнения на заднем стекле авто.

Кому-то это может показаться странным, но эффективнее всего использовать спойлер на грузовых машинах. Закрыв часть фургона над водительской кабиной с помощью обтекателя, можно достичь снижения расхода топлива на четверть. Установка таких элементов осуществляется в соответствии с потребностями автомобилиста - в зависимости от желаемого эффекта.

Установка спойлера

Элементы аэродинамического обвеса могут устанавливаться:

• на переднюю часть автомобиля (дополнение к бамперу) для повышения прижимной силы при движении и улучшения управляемости переднеприводного авто;
• боковые части в зоне порогов для увеличения общей степени сопротивления набегающему воздушному потоку и для его разрежения под днищем машины (это позволяет авто сильнее прижиматься к дорожному полотну и лучше поддаваться управлению);
• место перехода крыши автомобиля в пятую дверь (на хэтчбек и универсал) для уменьшения загрязнения задних стёкол;
• багажник заднеприводного авто для повышения характеристик управляемости.

Непосредственную установку спойлера лучше доверить профессионалам. Элемент прикрепляют с помощью шурупов, саморезов или двухстороннего скотча - это зависит от места его установки. Основная задача мастера - установить спойлер под определённым углом к оси машины. Крепить устройство необходимо максимально надёжно, поскольку соседние авто могут повредить или оторвать его при езде.

Даже самый хороший спойлер при неправильной установке может стать причиной . Может уменьшится подъёмная сила автомобиля. Кроме того, если перегрузить одну ось и разгрузить другую, это существенно снизит управляемость машины и на низких скоростях.

Передний спойлер

Отдельно следует упомянуть о таком элементе аэродинамического обвеса, как передний спойлер. Он крепится под передним бампером и выполняет функцию «поднятия» воздуха (направляет потоки вверх). В некоторых случаях спойлеры конструируются таким образом, чтобы направлять воздух в область радиатора и тормозных дисков. Машина, снижая давление, буквально «засасывает» воздушные потоки в вентиляционные отверстия. Подобный эффект автомобилисты называют «присосаться к дороге». За счёт него становится возможным лучше управлять автомобилем.

Однако у такого эффекта есть существенный недостаток. Если авто немного подбросит вверх, оно может потерять управляемость. Гонщики дали своё название и этому негативному моменту - Ground-effect.

Спойлер на крыше

Спойлер, установленный на крыше автомобиля, выполняет функцию «разбивания» потоков воздуха. Это предотвращает образование завихрений позади машины, благодаря плавному закрытию воздушного коридора. Уменьшение этих завихрений, в свою очередь, позволяет снизить лобовое сопротивление авто.

Такой спойлер может быть регулируемым. Для этого он оснащается специальной рукояткой. Подобные элементы обычно используются для . Благодаря рукоятке водитель получает возможность выбирать высоту элемента в соответствии с высотой прицепа, даже если последний применяется только для одной поездки.

Спойлер заднего бампера

Спойлер бампера - это хоть и маленький, но заслуживающий внимания элемент аэродинамического обвеса. Нет смысла использовать его отдельно. Однако в сумме с другими деталями он может оказать существенный эффект на аэродинамические характеристики автомобиля.

Эта часть обвеса устанавливается на область заднего бампера и позволяет бороться с подъёмной силой, действующей на автомобиль. За счёт «прижимания» автомобиля к дороге улучшается его управляемость. Кроме того, спойлер заднего выглядит красиво, поэтому используется в качестве украшения.

Антикрыло

Важнейшим элементом аэродинамического обвеса авто является антикрыло. По своей конструкции оно очень похоже на крыло самолёта, только оно перевёрнутое. Ещё одно отличие - это то, что этот элемент не поднимает машину в воздух, а наоборот, прижимает её к поверхности дороги. Чем выше скорость и чем больше площадь антикрыла - тем сильнее этот эффект.

Правильно установленное антикрыло влияет на аэродинамические характеристики на пятьдесят процентов, если сравнивать его с другими элементами. Для обеспечения хорошей управляемости автомобиля оно должно иметь соответствующие размеры - не слишком маленькие, но и не чересчур большие. Кроме того, оно не может быть расположено слишком близко к кузову. В противном случае антикрыло либо будет выполнять функции обыкновенного спойлера, либо вообще окажется бесполезным.

Недостатки антикрыльев

Этот элемент обладает существенным недостатком. Если двигаться на высокой скорости, нагрузка на колёса будет расти. Соответственно, будут увеличиваться механические потери для их качения. Более того, антикрыло способно создать дополнительное аэродинамическое сопротивление, которое будет только расти с увеличением скорости.

Ещё раз скажем, что очень важно правильно подобрать форму элемента и корректно его установить. В противном случае антикрыло будет тормозить автомобиль. Это, в свою очередь, приведёт к перерасходу топлива.

Второстепенные элементы влияния на аэродинамичность авто

Существуют элементы, которые не имеют отношения к обвесу, но также могут повлиять на аэродинамические характеристики автомобиля. Среди них:

• дефлекторы;
• открытые окна;
• зеркала заднего вида;
• приоткрытый люк;
• дополнительные световые приборы на крыше (в особенности сильное влияние отмечается у внедорожников).

Видео об установке спойлера:

Напоследок ещё раз напомним, что использование аэродинамического обвеса ощущается лишь на высоких скоростях. Поэтому подобный тюнинг будет иметь функциональность только при езде по скоростным шоссе. На спокойных дорогах в городских условиях он будет выступать только в роли элемента стайлинга.

Далеко не каждый владелец автомобиля знает, чем отличаются спойлер и антикрыло, но только не тот, кто желает улучшить аэродинамические характеристики своего четырехколесного друга на высоких скоростях движения. Изначально эти элементы обвеса использовались исключительно на гоночных автомобилях в профессиональном спорте, где важность аэродинамики приравнивается к мощности двигателя. Сейчас же их устанавливают многие производители в серийном выпуске либо сами автовладельцы, совершенствуя маневренность своего железного коня. Прежде чем перейти непосредственно к тому, что же такое антикрыло и спойлер, как они действуют и классифицируются, обратимся немного к теории.

Аэродинамика автомобиля

Серийно выпускаемый авто способен развить скорость около 400 км/ч, а самолеты взлетают при 200 км/ч. Возникает вопрос: почему же машины не летают? Разобраться в этом поможет такой раздел механики, как аэродинамика. Помимо силы тяжести, трения, сцепления с дорожным полотном и сопротивления качению, движущийся автомобиль подвергается воздействию подъемной и прижимной сил воздуха, сопротивлению воздушного потока. Эти факторы влияют на маневренность, устойчивость авто и на расход топлива.

Поток воздуха обходит кузов в двух направлениях - под днищем и над крышей, а при ускорении сопротивление воздушного потока возрастает пропорционально скорости в квадрате.

Еще в конце XVIII века швейцарец Бернулли установил, что снизу поток плотнее, и поэтому автомобиль приподнимается. К тому же воздух, сталкиваясь с крышей или капотом, завихряется и образует небезопасное разряжение. Чем под более прямым углом расположены элементы кузова, например, ветровое стекло, тем выше значение подъемной силы. Эти моменты учитываются при разработке машин конструкторами. Автолюбители и сами могут повлиять на аэродинамику, придерживаясь следующих рекомендаций:

• держать закрытыми во время движения окна и люки;
• избавиться от ненужных декоративных элементов и накладок, а необходимые, например, антенну, приобрести обтекаемой формы;
• отполировать кузов;
• позаботиться о креплении выступающих деталей под днищем (тросов, шлангов и т.п.);
• установить обвесы, сокращающие зону разряжения и увеличивающие прижимную силу.

Для выполнения последней рекомендации лучше воспользоваться услугами мастерской автотюнинга или посоветоваться с опытным специалистом, поскольку неправильно установленный обвес (спойлер или антикрыло) не только не улучшит аэродинамические характеристики, но может привести к потере управления машиной.

Важно! Часто спойлер и антикрыло путают между собой или ошибочно принимают за один и тот же элемент. Антикрыло, благодаря своей форме, увеличивает прижимную силу, имеет две рабочие поверхности и крепится на специальных стойках. Спойлер воздействует на автомобиль в продольном направлении, повышая его устойчивость, и внешне выглядит как продолжение кузова, а не отдельный элемент.

Спойлер

Среди всевозможных обвесов, используемых производителями и автовладельцами, наибольшей популярностью пользуется спойлер - конструкция, преобразующая ламинарный воздушный поток в турбулентный. Деталь выполняет несколько основных функций:

• улучшает аэродинамические характеристики авто;
• украшает экстерьер машины, являясь элементом современного тюнинга,
• улучшает управляемость при движении на высоких скоростях;
• повышает устойчивость авто во время движения;
• минимизирует вероятность заносов;
• экономит топливо при движении на больших скоростях;
• снижает загрязняемость стекол.

Какими бывают спойлеры?

По месту крепления

Данные элементы обвеса классифицируют по различным признакам. Во-первых, они могут устанавливаться на разные элементы кузова. Спереди располагают под бампером. Они направляют поток воздуха вверх, создавая повышенное давление, а под днищем образуется разряжение. Возникает так называемый граунд-эффект, увеличивающий прижимную силу передней оси, поэтому такие конструкции целесообразно устанавливать на переднеприводных машинах. Иногда спойлеры изготавливают таким образом, чтобы направить воздушный поток на тормозные диски и радиатор. Автомобиль будто «засасывает» воздух в вентотверстия и прижимается к поверхности дороги.

Спойлер на заднем бампере бессмысленно использовать отдельно, но в совокупности с другими элементами обвеса он оказывает значительное влияние на аэродинамические характеристики автомобиля, увеличивая сопротивление подъемной силе. Элементы, устанавливаемые в зоне порогов, иначе их называют расширители порогов, увеличивают общее сопротивление потоку воздуха. Независимо от типа привода машины они улучшают процесс торможения.

На задней части крыши или на багажнике располагают задний спойлер. Он препятствует образованию завихрения воздушных потоков за машиной, тем самым снижая лобовое сопротивление. Дает нагрузку на заднюю ось автомобиля при высоких скоростях. Данный элемент целесообразно применять на грузовых автомобилях. В этом случае он оснащается рукояткой, позволяющей регулировать высоту соразмерно с высотой прицепа.

По способу крепления

Для эффективного крепления спойлеров на опорах чаще всего прибегают к помощи саморезов, реже - болтов. Бывают и так называемые липкие спойлеры. Они фиксируются с применением двустороннего скотча или стекольного клея.

По материалу изготовления

Среди большого разнообразия материалов, применяемых при производстве спойлеров, можно выделить следующие:

• первые изделия изготавливали из металла. Поперечный элемент, как правило, делали из алюминия, а стойки - из стали. Сейчас металлические спойлеры редко производят;
• конструкции из стеклопластика достаточно прочные и легко поддаются обработке. Материал представляет собой синтетические смолы, наполненные стекловолокном;
• ABS-пластик используют в серийном производстве спойлеров. Это недорогой и пластичный материал, однако, недолговечный из-за постоянно возрастающей хрупкости, обусловленной испарением фенолов в результате атмосферных воздействий;
• силиконовые конструкции обладают высокой пластичностью, прочностью и большим сроком службы. В последнее время их популярность возрастает;
• достоинствами углепластика являются прочность и легкость. Ввиду большой трудо- и энергоемкости, спойлеры из него самые дорогие.

Выбор и установка

При выборе спойлера необходимо учесть назначение всех его видов, свойства материала. Обвесы следует выбирать для конкретной модели автомобиля, маловероятно, что универсальный элемент оправдает ожидания автолюбителя. Немаловажным является тот факт, что аэродинамика автомобиля улучшается лишь при скорости, превышающей 90 км/ч. Поэтому стоит подумать, нужны ли они вообще.

Важно! Установку рекомендуется производить в автомастерской, только опытный мастер надежно закрепит изделие под определенным углом наклона к оси машины. В противном случае подъемная сила может уменьшиться, или произойти перегрузка одной из осей, что может привести к необратимым последствиям.

Антикрыло

Это элемент, способный создавать дополнительную прижимную силу, увеличивая трение, возникающее между ведущими колесами и дорожным полотном. Основные функции, которые выполняет элемент:

Для эффективного действия конструкции необходима определенная форма и размер антикрыла, правильное крепление, которое заключается в расположении детали под углом 10 - 15° к продольной оси машины. Угол наклона в зависимости от скорости автомобиля может меняться. Устройство в сечении должно иметь форму перевернутого крыла самолета. Размер антикрыла несколько больше, чем спойлера, и находится оно на большем расстоянии от кузова.

Среди достоинств этого обвесного элемента есть и недостаток: увеличение сопротивления воздушному потоку, которое приводит к падению скорости и увеличенному расходу топлива.

ОГЭ 2018 Физика Часть 1 Задание 20

Прочитайте текст и выполните задания 20-22.

Антикрыло
Рассмотрим движение жидкости в трубе переменного сечения (рис. 1). В широких частях трубы жидкость должна течь медленнее, чем в узких, так как количество жидкости, протекающей за одинаковые промежутки времени, одинаково для всех сечений трубы. Давление же внутри жидкости, которое измеряется с помощью манометрических трубок, ведёт себя обратным образом: давление жидкости больше там, где скорость движения жидкости меньше, и наоборот. Эта зависимость между скоростью жидкости и её давлением известна в физике как закон Бернулли. Закон Бернулли справедлив для жидкостей и газов.

Для увеличения прижимной силы, придавливающей автомобиль к дорожному покрытию, используется специальное приспособление – антикрыло. Рассмотрим сначала крыло симметричного профиля, установленное строго горизонтально (рис. 2а). В этом случае набегающие на него струйки воздуха будут огибать его совершенно одинаково и давление воздуха под и над крылом будет тоже одинаковым.

Теперь установим крыло под углом к потоку (рис. 2б). Скорость движения воздушного потока под нижней поверхностью крыла становится больше скорости над верхней поверхностью. Соответственно, давление воздуха на верхнюю поверхность крыла будет больше, чем давление на нижнюю поверхность. Из-за образовавшейся разности давлений возникает аэродинамическая сила(рис. 2б), вертикальная составляющая которой называется прижимной силой, а горизонтальная составляющая – силой лобового сопротивления.

Прижимная сила антикрыла возникает благодаря тому, что

Работает, как перевернутое крыло самолета. Тогда как именно работает крыло самолета? Ответ на этот вопрос заложен в основах аэродинамики и элементарной физики. Если опустить все нюансы и прочие сложности, то возникновение подъемной силы у самолета и прижимной силы у автомобиля – это не такой и сложный процесс. Данное явления основывается на разнице давления с разных сторон крыла(спойлера). У автомобильного спойлера зона низкого давление образовывается под ним(под спойлером), тем самым, прижимая его к земле. Вместе со спойлером прижимается и задняя часть кузова, обеспечивая лучшее сцепление задних колес с дорожным покрытием.

Спойлер - не одиночка

Но использования одного спойлера, без специальных обвесов, бессмысленно. А иногда, даже, и опасно. Чем больше скорость автомобиля, тем больше воздуха он рассекает. Это приводи к худшему сцеплению с дорогой, и если в такой момент сильнее прижать заднюю ось, то передняя утратит устойчивость, что может привести к ДТП. Поэтому, при установке спойлера на багажник автомобиля, нужно также позаботиться о аэродинамики автомобиля в передней части. Для этого существуют специальные обвесы и бампера. Она своей конструкцией уменьшают количество проходимого под машиной воздуха, что положительно сказывается на устойчивости автомобиля.

Стоит помнить!

При установке подобных элементов кузова нужно помнить, что все они увеличивают сопротивление воздуха во время движения, что уменьшает максимальную скорость и увеличивает расход топлива. Особенно это критично при средних и больших скоростях.
Именно поэтому наилучшими спойлерами считаются те, которые способны изменять высоту и угол наклона в зависимости от скорости движения автомобиля. Так на малых и средних скоростях, когда устойчивость автомобиля достаточно велика, спойлер можно поднять совсем немного, а угол его наклона будет минимален. На большой же скорости, наоборот – высота и угол наклона должны быть максимальны. Это прибавит устойчивости, но ухудшит аэродинамику. Но ради безопасности нужно чем-то жертвовать.

Боковые обвесы

Очень важную роль играют и боковые обвесы , ведь правильно сконструированные боковой обвес автомобиля, будет способствовать более быстрому прохождению воздуха под автомобилем. Это уменьшит подъемную силу воздушного потока и увеличивает сцепление с дорогой.
При установки подобных элементов кузова нужно помнить о том, что любое вмешательство в конструкцию автомобиля влечет за собой последствия как положительные, так и отрицательные. И нужно правильно оценить ситуацию, что бы количество положительных аспектов превышало количество отрицательных. Безопасность жизни превыше всего, а автомобиль – это лишь железо, которое рано или поздно придется выбросить.

Нередко на проезжающих мимо автомобилях приходится видеть установленный на крышку багажника спойлер, или как его еще называют антикрыло. Наверняка, вы задавились вопросом, для чего нужен этот спойлер, исполняет ли он какую-либо функцию, или это просто декоративный кузовной элемент и устанавливается в соответствии с предпочтениями владельца автомобиля? Именно на этот вопрос мы и попытаемся вам ответить в данной статье.

Две функции спойлера

Спойлеры могут устанавливаться на автомобиль как заводом-изготовителем, так и уже самим владельцем автомобиля. Как ни странно, но автомобильный спойлер имеет 2 назначения – функциональное и декоративное. В первом случае, спойлер буквально прижимает заднюю часть автомобиля к земле, когда тот движется на высокой скорости. В результате действия такой силы, автомобиль лучше держит дорогу, имеет полное сцепление колес с дорожным покрытием. Во втором случае, некоторые автомобили действительно гораздо лучше смотрятся с установленным антикрылом. Именно поэтому сам изготовитель предлагает автомобили с уже установленным антикрылом.

Исходя из всего сказанного можно сделать вывод, что существуют 2 вида автомобильных спойлеров: те, которые действительно работают, оказывают свое влияние на управляемость (но зачастую такие спойлеры выглядят очень неаккуратно, громоздко) и те, которые созданы как декорация (они более красивые, но никакой функциональной полезности не несут).

Спойлер в действии

Очень часто спойлер устанавливается на спортивные автомобили, цель которых – движение на немыслимых скоростях. При скорости свыше 100 км/час, воздушный поток, заполняя пространство, которое рассекает автомобиль, создает позади машины вихри, что, в свою очередь, приводит к снижению устойчивости автомобиля. Спойлер, как аэродинамический элемент, удерживает автомобиль рассекая воздушные вихри, не дает им раскачивать автомобиль. Однако во многих ситуациях, особенно, если автомобиль заднеприводный и, если он способен двигаться очень быстро, установка одного лишь заднего спойлера дает небольшой эффект в улучшении управляемости, напротив, при ведущей задней оси и установленным спойлером, приподнимается передок автомобиля, в результате чего машина будет гораздо хуже реагировать на поворот руля.. Кроме этого, значительно вырастает и расход топлива автомобиля.

Чтобы избежать потери управляемости на заднеприводном автомобиле, специалисты рекомендуют ставить 2 спойлера – один на крышку багажника, второй – на переднюю часть автомобиля. В простонародье передний спойлер называется обвес, функция его аналогична функциям заднего спойлера.

Недостатки спойлеров

Так как спойлер, по сути, оказывает прижимную силу, можно говорить о том, что в результате этого уменьшается дорожный просвет автомобиля, а при нынешнем состоянии наших дорог это весьма ощутимый недостаток. Во-вторых, в современных автомобилях заднее стекло имеет не слишком хороший обзор, так вот спойлер делает этот обзор еще менее удобным. Наконец, недостатком является и финансовая сторона: установка спойлеров в специализированных мастерских стоит весьма не дешево, а заниматься этой процедурой самостоятельно далеко не каждому под силу.

Исходя из всего сказанного, можно сделать вывод, что есть спойлеры, которые предназначены для повышения устойчивости автомобиля, а есть чисто декоративные. В любом случае, если вы преследуете хоть одну, хоть другую цель, вполне имеет смысл установить на свой автомобиль данный элемент. Во всяком случае, вреда от него точно не будет.