อากาศพลศาสตร์กับรถยนต์

Manit

New member
ในการที่เราต้องการให้รถยนต์มีสมรรถนะดีขึ้น สิ่งหนึ่งที่เราจะนึกถึงเป็นสิ่งแรกๆก็คือ กำลังเครื่องยนต์ เราอาจคิดว่าเราต้องการกำลังเครื่องยนต์แรงๆก็เพื่อปั่นล้อให้มันหมุนเร็วขึ้น รถจะได้วิ่งเร็วขึ้น แล้วทำไมรถที่มีแรงม้าเท่ากันแต่ละยี่ห้อจึงวิ่งได้ความเร็วสูงสุดไม่เท่ากัน 8)

เรามาดูสมการที่มาของแรงต้านอากาศกันดีกว่า
แรงต้านของอากาศ = 1/2 d.V^2.A.Cd
เมื่อให้ d = ความหนาแน่นของอากาศ
V = ความเร็วของรถยนต์
A = พื้นที่หน้าตัดของรถยนต์
Cd = สัมประสิทธิ์แรงต้านอากาศของรูปทรงรถยนต์
^2 = ยกกำลังสอง
ดูจากสมการจะเห็นว่าแม้ว่ารถจะมีขนาด พท.หน้าตัดเท่ากัน เมื่อค่า Cd เปลี่ยนก็จะทำให้แรงต้านเปลี่ยนไปมาก
ตัวอย่าง , รถ , ค่า Cd , พท. หน้าตัด ตรม.
MB C200D , 0.30 , 2.05
MB W124 , 0.30 , 2.32 (เป็นค่า Cd ที่ต่ำที่สุดในยุคนั้นทีเดียว)
Audi A8 , 0.28 , 2.25
Porsche 911 , 0.33 , 1.86
Volvo 960 , 0.36
Volvo S80 , 0.28
Toyota camry , 0.28
Toyota Prius , 0.26

ได้มีคนพยายามที่จะลดค่า Cd ให้ต่ำลงด้วยการคิดค้นและติด Aero part ต่างๆเข้าไป เช่น Spoiler , กาบข้าง ,แผงใต้ท้องรถ ฯลฯ ซึ่งจะได้ผลมากบ้างน้อยบ้างแล้วแต่ว่าจะมีผลเกี่ยวเนื่องกับการออกแบบทางอากาศพลศาสตร์พื้นฐานของรถคันนั้นที่ได้ออกแบบมาแล้วแค่ใหน ซึ่งโอกาสที่จะรู้ค่อนข้างน้อยถ้าไม่มีผลเด่นชัดจริงๆ ถ้าจะให้รู้ถึงผลกระทบจริงๆคงต้องมีอุโมงค์ลมมาทดสอบเหมือนในบริษัทผู้ผลิตรถยนต์ล่ะครับ :)
Aero part ส่วนใหญ่ที่ผลิตขายจึงน่าจะได้ในแง่ของความสวยงาม และความเท่ห์เป็นส่วนใหญ่มากกว่าจะได้ผลในการลดแรงต้านจริงๆ บางแบบติดแล้วแรงต้านอาจมากขึ้นด้วยซ้ำ เพราะเป็นชิ้นส่วนที่ต้องการเพิ่มแรงกดในบางจุดเพื่อเพิ่มการเกาะถนนเช่น Spoiler ที่ฝากระโปรงท้ายเป็นต้น :-D )
- ใส่ฝาครอบล้อปิดให้เรียบลื่น ,, -1 ถึง -3
- ใส่ยางหน้ากว้าง ,, +2 ถึง +4
- ทำหน้าต่างให้เรียบไปกับตัวถัง ,, -1
- ซีลตามรอยต่อของตัวถังให้เรียบ ,, -2 ถึง -5
- ทำใต้ท้องรถให้ราบเรียบ ,, -1 ถึง -7 (ใครที่ถอดแผ่นกันแคร้งรีบเอามาใส่เร้ว)
- ทำที่ครอบไฟหน้า ,, +3 ถึง +10
- เปลี่ยนกระจกมองข้าง ,, +2 ถึง +5
- ปรับเปลี่ยนการใหลของอากาศที่ผ่านหม้อน้ำและห้องเครื่องยนต์ ,, +4 ถึง +14
- ทำช่องรับอากาศเพื่อระบายความร้อนเบรค ,, +2 ถึง +5
- ปรับเปลี่ยนดัดแปลงการหมุนเวียนของอากาศภายในรถ ,, +1
- เปิดหน้าต่าง ,, +5
- เปิด Sun roof ,, +2
- ติดแรคและมี Surf board บนหลังคา ,, +40

แถมมุมเอียงของกระจกหน้าที่มีผลต่อค่า Cd
มุมเอียงกระจกหน้า ค่า Cd ค่าความแตกต่างของ Cd เป็น %
0 , 0.369 , +7.0 (คือตั้งฉากไม่มีมุมเอียง)
30 , 0.349 , +1.1
40 , 0.349 , +1.1
55 , 0.342 , -0.8
65 , 0.340 , -1.4

การทำให้รถยนต์มีแรงต้านน้อยลง นอกจากจะทำให้ความเร็วสูงสุดเพิ่มขึ้นแล้ว ยังทำให้ประหยัดน้ำมันมากขึ้นเมื่อใช้ความเร็วเท่าเดิมด้วย
icon_biggrin.gif
 

Attachments

  • img_aeroslope.jpg
    img_aeroslope.jpg
    14.5 KB · Views: 2,137
  • liftdownforce.gif
    liftdownforce.gif
    9.2 KB · Views: 2,071
  • เธเธฃเธฒเธŸเนเธฃเธ‡เธ•เน‰เธฒเธ™.jpg
    เธเธฃเธฒเธŸเนเธฃเธ‡เธ•เน‰เธฒเธ™.jpg
    41.4 KB · Views: 2,073
มาดูความพยายามของเบนซ์ที่หาทางลดแรงต้านเพื่อประหยัดพลังงานกันบ้าง คือบังเอิญวิศวกรพาลูกไปดูพิพิธภัณฑ์สัตว์น้ำ ไปเห็นเจ้าปลากล่อง(Box fish)เข้า ก็เลยปิ้งไอเดีย กลับสู่ธรรมชาติ
icon_biggrin.gif
 

Attachments

  • mercedesbenz_fishcar_500.jpg
    mercedesbenz_fishcar_500.jpg
    28.1 KB · Views: 2,035
  • mercedesbenz_fish_500.jpg
    mercedesbenz_fish_500.jpg
    32.9 KB · Views: 2,052
ทีนี้มาดูสุดยอดยนตรกรรมของ Mercedes-Benz SLR McLaren กันบ้าง ว่าอะไรมันจะขะใหนหนาด
icon_biggrin.gif
 

Attachments

  • SLR4.jpg
    SLR4.jpg
    26.9 KB · Views: 2,032
  • SLR11.jpg
    SLR11.jpg
    21.6 KB · Views: 2,044
  • SLR10.jpg
    SLR10.jpg
    28.2 KB · Views: 2,046
ลองมาดู The eye of the storm คือ New S Class ล่าสุด กันดีกว่า รุ่นนี้ได้ระดมความไฮเทคทั้งหลายแหล่มาไว้ในตัวมากมาย เช่นระบบรองรับของช่วงล่างเป็นระบบใช้ลม (Air MATIC)ปรับระดับอัตโนมัติ มีทั้งระบบ Active Body Control (ABC) และระบบอัตโนมัติอื่นๆอีกเพียบจารนัยกันไม่หวาดใหว เครื่องยนต์มีตั้งแต่ V6 , V8 และ V12
เรามาพูดกันถึงว่ารถรุ่นล่าสุดนี้แม้คันจะใหญ่โต แต่การออกแบบที่ยอดเยี่ยมทำให้มีค่า Cd เพียง 0.26 เท่านั้น ซึ่งถือว่าต่ำที่สุดในโลกของบรรดารถซีดานหะรูหะราทั้งหมด ใน S 600 จะมีระบบปรับลดความสูงของรถลง 15 มม. โดยอัตโนมัติเมื่อความเร็วเกิน 136 กม/ชม ทั้งนี้เพื่อลดแรงต้านอากาศลง เป็นผลให้ประหยัดน้ำมันเพิ่มและช่วยให้การทรงตัวทางด้านทิศทางดีขึ้นด้วย แต่เมื่อวิ่งผ่านทางขรุขระจะปรับความสูงเพิ่มขึ้น 49 มม.โดยอัตโนมัติเช่นกัน แจ๋วใหมล่ะ ราคาแค่ไม่กี่....ล้านเอง แค่หยอดกระปุกไม่กี่ชาติก็ได้แล้ว..หึ..หึ
icon_biggrin.gif
 

Attachments

  • uk-S-saloon-exterior-410x220-01.jpg
    uk-S-saloon-exterior-410x220-01.jpg
    10.9 KB · Views: 2,037
  • uk-S-saloon-aerodynamics-410x220-01.jpg
    uk-S-saloon-aerodynamics-410x220-01.jpg
    29.5 KB · Views: 2,007
พี่มานิตย์..สุดยอดปรมาจาร์ยครับ ขอบคุณที่ให้ความรู้เป็นวิทยาทานครับ อ่านเพลินไปเลย...ขอบคุณครับ

...ไปก่อนล่ะ..จะรีบไปอู่ช่างศักดิ์ เพิ่มค่า cd อีกสักหน่อย :lol: เอาหน้าลงอีกซักนิ้วสองนิ้วดีกว่า..อิอิ... :lol:
icon_lol.gif
 
Cd World Record ไม่รู้เก่าไปป่าว
icon_smile.gif
 

Attachments

  • Cd w.jpg
    Cd w.jpg
    54.9 KB · Views: 1,897
ขอบพระคุณสำหรับความรู้ดี ๆ เช่นเคยครับ
 
มาอัพเดทความรู้เรื่องแรงต้านอากาศที่มีผลต่อรถยนต์กันอีกหน่อย มีทั้งการคำนวณและการเปรียบเทียบ มีผู้เขียนไว้ดีแล้วครับลองอ่านดูครับ :)
http://craig.backfire.ca/pages/autos/drag
 
Back
Top