الديناميكا الهوائية والوزن: الهندسة وراء سرعة السيارة الرياضية
إذا سألت معظم الناس ما الذي يجعل السيارة الرياضية سريعة، فسيقولون القوة الحصانية. هذا صحيح جزئيًا، لكنه الجزء الأقل إثارة للاهتمام من الإجابة. لقد قمت بقيادة سيارات ذات مخرجات طاقة كبيرة تبدو أبطأ من السيارات الأخف وزنًا بنصف القوة الحصانية، لأن الهندسة الموجودة تحت الأرقام كانت مختلفة. إن فهم السبب يعلمك شيئًا حقيقيًا عن السيارات - وما يستحق إنفاق المال عليه عندما تقوم بتعديل واحدة منها.
لماذا لا تتعلق الديناميكا الهوائية فقط بتقليل السحب؟
هناك قوتان أيروديناميكيتان مهمتان للأداء على الطريق: السحب (مقاومة الحركة الأمامية) والقوة الضاغطة (القوة التي تدفع السيارة إلى الطريق). عند السرعات المنخفضة، لا يهم أي منهما كثيرًا. فوق حوالي 80 ميلاً في الساعة، يصبح كلاهما مهمًا. عند سرعة 120 ميلاً في الساعة، تكون القوى الديناميكية الهوائية في السيارة الرياضية كبيرة بدرجة كافية بحيث تؤثر بشكل كبير على السرعة القصوى والتماسك عند المنعطفات. يقيس معامل السحب (رقم القرص المضغوط الذي تراه في أوراق المواصفات) مدى كفاءة تحرك شكل السيارة عبر الهواء. انخفاض القرص المضغوط يعني مقاومة أقل عند السرعة. وهذا هو السبب وراء كون السيارات الرياضية منخفضة ومدببة من الخلف، حيث يتميز شكل الدمعة بالكفاءة من الناحية الديناميكية الهوائية. لكن مجرد تقليل السحب لا يمنحك سيارة سريعة؛ فهو يمنحك سيارة يمكنها الوصول إلى سرعتها القصوى المحدودة القوة بسهولة أكبر. القوة السفلية هي القوة الأكثر إثارة للاهتمام لقيادة الأداء الفعلي. تعمل القوة الضاغطة على دفع الإطارات بشكل أقوى إلى سطح الطريق، مما يزيد من الاحتكاك المتاح عند المنعطفات والفرملة. يولد الجناح الخلفي قوة سفلية عن طريق خلق فرق ضغط أعلى وأسفل سطح الجناح. تحدد زاوية الجناح مقدار القوة السفلية مقابل مقدار السحب الذي يولده - المزيد من القوة الضاغطة تعني المزيد من السحب، ولهذا السبب يمكن لسيارات السباق أن تكون مركزة على الديناميكيات الهوائية وبطيئة نسبيًا في خط مستقيم مقارنة بالسيارات ذات السرعة القصوى.الوزن: المتغير الذي يقلل من تقديره معظم المشترين
من السهل الإعلان عن مخرجات المحرك. الوزن أقل بريقًا ولكنه غالبًا ما يكون أكثر أهمية. الفيزياء مباشرة في هذا الأمر: كل كيلوغرام من وزن السيارة الذي يتسارع يحتاج أيضًا إلى الفرملة والانحراف. تعمل السيارة الأخف على فرامل أقصر، وتغير اتجاهها بسرعة أكبر، وتضع ضغطًا أقل على إطاراتها للقيام بالأمرين معًا. تزن سيارة Lotus Seven الأصلية أقل من 500 كجم. مع محرك بقوة 100 حصان، فهو أسرع في العالم الحقيقي من العديد من السيارات حيث يبلغ ضعف القوة وثلاثة أضعاف الوزن. أصبحت Mazda MX-5 أسطورة متحمسة، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أن مصمميها أعطوا الأولوية لإدارة الوزن على أرقام ورقة المواصفات. تزن سيارة ND MX-5 لعام 2016 حوالي 1000 كجم - تقريبًا نفس وزن السيارة الصغيرة - مع محرك بقوة 130 حصانًا، وتوفر ردود فعل قيادة لا يمكن أن تضاهيها السيارات الأثقل والأكثر قوة. عندما تنظر إلى تعديلات ما بعد البيع، فإن تقليل الوزن يستحق نفس القدر من الاهتمام مثل إضافات الطاقة. عجلات خفيفة الوزن تقليل الوزن غير المعلق، والذي له تأثير غير متناسب على جودة الركوب واستجابة التعامل. أ كمية الهواء الأداء يقلل من قيود المدخول ويضيف مكاسب صغيرة في الطاقة. ولكن المبادلة ل أجزاء من ألياف الكربون حيث أنه عملي يغير حقًا كيفية تحرك السيارة.الدفع بالعجلات الخلفية وفيزياء الجر
السبب وراء كون معظم السيارات الرياضية الأصلية ذات دفع خلفي بدلاً من الدفع بالعجلات الأمامية يرتبط مباشرة بتوزيع الوزن أثناء التسارع. عندما تتسارع السيارة، ينتقل الوزن إلى الخلف. في السيارة ذات الدفع بالعجلات الأمامية، يتحرك نقل الوزن بعيدًا عن العجلات المدفوعة، مما يقلل من قوة الجر في اللحظة التي تشتد الحاجة إليها. في السيارة ذات الدفع الخلفي، يؤدي نقل الوزن إلى تحميل العجلات المدفوعة، مما يؤدي إلى تحسين الجر. بالنسبة للانعطاف، تكون الديناميكيات أكثر تعقيدًا، لكن المبدأ الأساسي هو أن الدفع بالعجلات الخلفية يسمح للعجلات الأمامية بالتركيز على التوجيه بينما تتعامل العجلات الخلفية مع توصيل الطاقة - وهو فصل أنظف للمهام ينتج تحكمًا أكثر قابلية للتعديل وأكثر تواصلًا.ما كنت تخطي
إضافات الطاقة قبل تحسينات الوزن والهيكل. إن إضافة 50 حصانًا إلى سيارة ثقيلة ذات نوابض صلبة يجعلها أسرع في خط مستقيم وأكثر صعوبة في القيادة في أي مكان آخر. نفس الـ 50 حصانًا على هيكل أخف وزنًا يعد تجربة مختلفة تمامًا. للتعديلات، عنوان الإطارات، منصات الفرامل الأداءوالتعليق قبل إضافة الطاقة. ستكون السيارة أسرع وأكثر متعة بالنسبة لها. وتخطي الافتراض بأن أسرع سيارة على الورق ستكون أسرع سيارة بين يديك. أفضل سيارة رياضية هي تلك التي تنقل ما تفعله بشكل أوضح - وهو ما يعتمد على الشعور وليس المواصفات. على استعداد للتسوق؟ قارن تلقائي عبر المتاجر →📢 الإفصاح عن الشركة التابعة: تحتوي هذه المقالة على روابط تابعة. قد نكسب عمولة صغيرة دون أي تكلفة إضافية عليك عند النقر والشراء.
