SISTEMY-KONTROLYa-SIL-TRENIYa-I-AERODINAMIKA-AVTOMOBILYa

1.

СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
СИЛ ТРЕНИЯ И
АЭРОДИНАМИКА
АВТОМОБИЛЯ
Технический анализ механизмов повышения эффективности и безопасности.

2.

ОГЛАВЛЕ НИЕ : Ключевые аспекты повышения
эффективности
Силы Трения и Сцепление
Активные Системы Контроля
Понимание взаимодействия шин с дорожным покрытием и критическая
Обзор ABS, ESP и систем, управляющих передачей крутящего момента
роль сцепления.
для оптимальной динамики.
Аэродинамическое Сопротивление
Устройства Снижения Сопротивления
Природа воздушного сопротивления и его влияние на топливную
эффективность и скоростные характеристики.
Конструктивные элементы, используемые для оптимизации
воздушного потока и генерации прижимной силы.

3.

ФИЗИКА КОНТАКТНОГО ПЯТНА: Основа Управления
Сила трения между шиной и дорогой является критическим фактором, определяющим
ускорение, торможение и управляемость автомобиля. Фактическое сцепление зависит от
коэффициента трения (μ), который варьируется в зависимости от материала покрытия,
состояния шины и погодных условий.
Понимание контактного пятна шины имеет решающее значение для
проектирования систем безопасности.
Оптимальное сцепление достигается при небольшом проскальзывании шины (около
10-20% при торможении).
Идеальное сцепление — это баланс между силой нормального давления и
максимально допустимой силой трения.

4.

АКТИВНЫЕ СИСТЕМЫ
КОНТРОЛЯ ТРЕНИЯ
Современные автомобили используют комплекс электронных систем для автоматического управления
сцеплением и устойчивостью.
Антиблокировочная
Система (ABS)
Электронная Система
Стабилизации (ESP/ESC)
Предотвращает блокировку колес при
Корректирует траекторию движения путем
экстренном торможении, сохраняя
избирательного торможения колес,
управляемость и оптимизируя тормозной путь.
предотвращая занос или снос.
Противобуксовочная Система (TCS)
Ограничивает проскальзывание ведущих колес при разгоне, обеспечивая максимальную передачу
крутящего момента на дорогу.

5.

ПР ИНЦИП РАБОТЫ ESP: Управление Вращающим Моментом
Датчики фиксируют отклонение
ЭБУ рассчитывает коррекцию
ЭБУ выборочно тормозит колеса
Автомобиль возвращается на траекторию
Система ESP постоянно сравнивает желаемую траекторию водителя с фактическим движением автомобиля. При возникновении расхождений, система вмешивается, чтобы восстановить

6.

АЭРОДИНАМИКА: Снижение Сопротивления
Воздуха
На высоких скоростях воздушное сопротивление становится доминирующей силой, влияющей на расход топлива и максимальную скорость.
Коэффициент Лобового Сопротивления ($C_x$)
Безразмерная величина, характеризующая аэродинамическую форму кузова. Чем ниже $C_x$,
тем меньше сопротивление.
Площадь Миделя (A)
Максимальная площадь поперечного сечения автомобиля. Аэродинамическая сила
пропорциональна произведению $C_x \cdot A$.
Где $\rho$ — плотность воздуха, $V$ — скорость движения.

7.

ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ
ПОТЕРЬ
Формовое
Сопротивление
Вызвано разностью давлений между
передней и задней частями кузова. Главный
вклад в $C_x$.
Сопротивление Трения
Возникает из-за вязкости воздуха при
контакте с поверхностью кузова. Зависит от
площади поверхности.
Интерференционное
Сопротивление
Результат взаимодействия воздушных
потоков вокруг отдельных элементов
(колеса, зеркала, вентиляционные
отверстия).
Современный дизайн фокусируется на минимизации вихреобразования в задней части и плавном обтекании.

8.

УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗДУШНЫМ
ПОТОКОМ
Спойлеры и Антикрылья
Диффузоры (Задний)
Плоское Днище
Генерируют прижимную силу (Downforce) для
Ускоряют воздух, выходящий из-под днища,
Обеспечивает ламинарный поток воздуха под
улучшения сцепления на высоких скоростях.
снижая давление и увеличивая прижимную силу
автомобилем, минимизируя турбулентность и
Антикрылья более эффективны, но создают
без значительного увеличения $C_x$.
общее сопротивление.
большее лобовое сопротивление.

9.

АКТИВНАЯ АЭРОДИНАМИКА
Передовые системы могут динамически изменять форму кузова или положение аэродинамических элементов для оптимизации характеристик в реальном времени.
Активная аэродинамика позволяет автомобилю переключаться между режимами низкого
сопротивления (для экономии топлива и максимальной скорости) и режимами высокого прижима
(для лучшего прохождения поворотов и торможения).
Автоматически выдвигающиеся спойлеры/антикрылья.
Активные заслонки радиатора (Active Grille Shutters) для регулировки потока воздуха в
моторный отсек.

10.

КЛЮЧЕ В ЫЕ ВЫ ВОДЫ И
БУДУЩЕ Е
АВТОМОБИЛЬНЫХ СИСТЕМ
Синергия Систем
Непрерывная Оптимизация
Безопасность и динамика основаны на
интегрированной работе систем контроля трения
(ABS, ESP, TCS).
Постоянное снижение $C_x$ и использование
активной аэродинамики критически важны для
повышения энергоэффективности.
Роль Инженеров
Проектирование новых систем требует глубокого понимания механики контакта шины и динамики
воздушного потока.
Будущее автомобилестроения лежит в области интеллектуальных, адаптивных систем, которые могут
мгновенно реагировать на изменяющиеся условия движения и среды.