Что такое диффузор в автомобиле
Диффузор
Диффузорами называют любые детали, которые перераспределяют воздушные потоки. В автомобиле носить название диффузор могут три элемента. Корпус вентилятора, который так и называют – “диффузор вентилятора”, деталь в карбюраторе о котором так и пишут – “диффузор карбюратора” и часть дополнительного обвеса кузова автомобиля — “диффузор кузова”.
Диффузор Кузова
Диффузор кузова — часть дополнительного обвеса автомобиля, которая выполняет функцию перераспределения встречного воздушного потока между днищем и дорожным покрытием. Обычно является элементом тюнинга или конструктивной частью спортивного автомобиля. Но может быть установлена на серийную машину.
Зачем нужен диффузор кузова
Основным назначением диффузора является улучшение аэродинамических характеристик автомобиля. Он преобразует кинетическую энергию набегающего потока воздуха и создает под днищем область разрежения, которая стремится прижать автомобиль к дороге. Рост прижимной силы повышает качество сцепления покрышек с дорожным покрытием. За счет этого автомобиль получает улучшенную маневренность, эффективный разгон, безопасное торможение. Дополнительной функцией диффузора может быть распределение воздушного потока для дополнительного обдува тормозных механизмов.
Конструкция и расположение диффузора кузова
Диффузор для задней части автомобиля
Чаще всего диффузор монтируется под днищем в задней части автомобиля. Также он может быть установлен прямо под бампером.
Диффузор состоит из нескольких конструктивных элементов. Продольные ребра, образующие каналы для воздуха, которые разбивают поток и увеличивают его скорость. Также они ограничивают воздушный поток с боков. Иногда такие ребра могут еще и направлять воздух на диски и тормозные колодки.
Современные диффузоры изготавливают из высокопрочного и легкого углепластика (карбона). Диффузор вне зависимости от конструкции содержит пустоты, которые увеличиваются в объеме по всей его длине – для легкости конструкции.
Принцип его работы
Действие диффузора кузова основано на законе Бернулли. Объем воздуха, проходя через узкие каналы устройства, разбивается на несколько отдельных потоков. При этом скорость среды возрастает, что приводит к снижению давления. На выходе из диффузора давление сравнивается с атмосферным, а под днищем оно будет ниже. Благодаря возникающему разрежению воздуха прижимная сила увеличивается. Данный эффект позволяет повысить общую прижимную силу и снизить подъемную силу задней части автомобиля.
Большое значение имеет соблюдение правильного угла наклона стенок диффузора, который не должен резко изменяться. Поток воздуха не должен отделяться от верхних и боковых плоскостей. Вертикальные перегородки помогают повысить его эффективность и гарантировать, что воздух будет выбираться из-под днища и не влиять на верхнюю часть кузова автомобиля.
Виды диффузоров бампера
В зависимости от конструкции и места размещения различают несколько типов диффузоров:
avtoexperts.ru
Ответы (1)
Впервые диффузоры начали устанавливать на гоночные автомобили еще в 1980-х годах. Первые диффузоры появились на болидах Формулы 1, затем их стали применять на раллийных авто и автомобилях, подготовленных для дрифта. Сегодня диффузор можно увидеть даже на серийном автомобиле – в качестве одного из элементов тюнинга. Крепится он на задней части автомобиля, обычно – под задним бампером.
В настоящее время при изготовлении диффузоров используют карбон – самый популярный материал в тюнинге. Основная функция диффузора – улучшение аэродинамических характеристик машины. Благодаря тому, что у диффузора есть «ребра» (обычно их три или четыре), поток воздуха, проходящий под днищем автомобиля, перераспределяется, создавая дополнительно давление и увеличивая прижимную силу машины. В болидах Формулы 1 конструкция диффузора такова, что помимо воздушных потоков, эта деталь обвеса использует для уменьшения подъемной силы задней части авто выхлопные газы. Таким образом, создается граунд-эффект, когда обвес уменьшает аэродинамическое сопротивление автомобиля, что положительным образом сказывается на его динамических характеристиках.
По своей конструкции диффузоры, устанавливаемые на болиды Формулы 1 и автомобили, подготовленные для дрифта, отличаются. Дрифтовое авто в силу специфики соревнований, вынуждено постоянно тормозить, из-за чего тормозные колодки и диски сильно нагреваются. А диффузор со специальными сечениями направляет потоки воздуха на колодки и иски, охлаждая их.
Итак, перечислим плюсы диффузора: 1) увеличение прижимной силы автомобиля, 2) уменьшение подъемной силы задней части машины, 3) охлаждение тормозных колодок и дисков у автомобилей, участвующих в соревнованиях по дрифту. Характерных минусов у диффузора нет.
Диффузор на Subaru
Бампер с диффузором на BMW 1-Series M Coupe
Что такое выдувной диффузор и чем он отличается от простого
В современной машине Формулы-1 днище и диффузор отвечают за генерирование примерно 40 % прижимной силы. Так что мало кого удивляет, что аэродинамические департаменты проводят так много времени, уточняя конструкции днища и никогда не прекращая думать о том, как бы ещё увеличить прижимную силу. В прошлом сезоне команды использовали двойной диффузор, который в этом году уже запрещён.
В современной машине Формулы-1 днище и диффузор отвечают за генерирование примерно 40 % прижимной силы. Так что мало кого удивляет, что аэродинамические департаменты проводят так много времени, уточняя конструкции днища и никогда не прекращая думать о том, как бы ещё увеличить прижимную силу. В прошлом сезоне команды использовали двойной диффузор, который в этом году уже запрещён.
Чтобы лучше объяснить принципы работы выдувного и простого диффузоров, технический директор Lotus Renault GP Джеймс Эллисон ответил на несколько вопросов.
Вопрос: Джеймс, что такое выдувной диффузор?
Вопрос: Почему он создаёт больше прижимной силы?
Джеймс Эллисон: Стандартный диффузор работает, создавая низкое давление под днищем машины, что помогает прижимать болид к земле. Так что с использованием энергии выхлопных газов, этого очень мощного потока газов, вы можете создавать намного меньшее давление под днищем и, соответственно, увеличивать уровень прижимной силы.
Вопрос: Каковы главные сложности при создании эффективной системы?
Вопрос: Влиял ли выдувной диффузор на стиль пилотажа?
Джеймс Эллисон: Очевидно, что гонщик всё время влиял на работу мотора, то давя на газ, то нет. Из-за этого сила потока выхлопных газов меняется, равно как и уровень дополнительной прижимной силы. Чаще всего этот уровень меняется прямо на апексе поворота, где пилот начинает давить на газ. Это означает, что пилотам нужно искать другие траектории и немного по-другому использовать педаль, чтобы максимально использовать днище.
Двойной диффузор. Как 10 лет назад появилось легендарное техническое решение
Гранды тех лет приехали как ни в чем не бывало на тесты, но были шокированы скоростью команды «Браун». Новый болид назвали чуть ли не самым быстрым в истории «Формулы-1».
Причина успеха крылась в хорошей интерпретации нового регламента. «ФИА» проверили и заявили, что все легально.
Вот прошли первые гонки сезона и команды стали прибывать в еще большом недоумении. От «ФИА» стали требовать аннулирования результатов трех команд, использующих двойной диффузор. Но решение вновь признали законным.
В 2009 году команды не могли так быстро копировать решения. В итоге в первой половине сезона доминировала команда «Браун».
Как работает диффузор
Диффузор – это, по сути, приподнятая область в задней части болида. Для того, чтобы максимально увеличить эффективность диффузора, болид должен быть прижать к земле так низко, как это возможно. Это заставляет воздух, попавший между болидом и землей, быстро перемещаться назад. Задняя секция диффузора вызывает пониженное давление в задней части болида, поскольку имеет больший объем, чем область, из которой поступает в него воздух. Это пониженное давление ускоряет воздух под болидом, который подвергает всю нижнюю часть болида разряженному воздуху. Это приводит к появлению эффекта вакуума под болидом, который притягивает его к земле и создает прижимную силу.
Полет Ральфа Шумахера – это лучшая иллюстрация работы диффузора до 2009 года. Секция диффузора болида начинается с переднего края задних шин и проходит к задней части болида. «ФИА» пыталась ограничить эффективность диффузора, приказав командам установить деревянную планку высотой 50 мм вдоль днища болида, что вынуждало приподнимать болид. Это существенно усложняло задачу по разряжению воздуха под болидом. Если вы посмотрите на заднюю часть машины Ральфа, то увидите небольшие плавники из углеродного волокна. Они используются для очистки воздушного потока в задней части болида. Чем чище воздух, выходящий из задней части болида на диффузор, тем эффективнее диффузор и создается больше прижимной силы.
Единственный путь к увеличению обгонов – это повышение прижимной силы в задней части болида. Я думаю вы уже поняли, что никакое переднее крыло не победит грязный воздух, идущий от болида впереди.
Диффузор в 2009 году
На фото показан диффузор на болиде «Макларен». Правила 2009 года гласят, что детали кузова, видимые снизу машины и находящиеся между осью задних колёс и отстоящей от неё на 350 мм линией, не могут быть выше 175 мм над плоскостью трассы. Всё, что выше плоскости 200 мм (заднее антикрыло), должно быть не шире 750 мм, а всё, что ниже (диффузор), — не шире 1000 мм. Зона в пределах 200-400 мм предназначена для размещения элементов безопасности, в частности заднего фонаря, но опять же никто не запрещал её аэродинамического применения. Вот вам и лазейки в правилах. Посчитать я думаю не сложно размеры дыр в регламенте.
Williams FW31
«Уильямс» использует двойной диффузор. Как вы можете видеть на картинке, средняя часть диффузора больше, чем внешние части. Кроме того, в верхней центральной части диффузора есть два отверстия в форме ромба, прямо под задним сигнальным фонарем. Эти части диффузора «Уильямс» предназначены для направления воздуха из верхней части болида и нижней в эти отверстия и большую центральную секцию для повышения эффективности диффузора. Предполагается, что воздух, поступающий из верхней части болида, увеличивает скорость воздуха, проходящего под болидом, понижая давление воздуха и создавая дополнительную прижимную силу. Протестующие команды утверждали, что общая высота центральной секции превышает 175 мм от контрольной планки, разрешенной в правилах.
Toyota TF109
Можно предположить, что это «наиболее легальный» вариант двойного диффузора. Одним из противоречивых элементов являются красные винглеты, идущие от заднего сигнального фонаря. Это эффективно удлиняет диффузор в средней части. «Тойота» считает, что эти красные элементы являются законными, потому что они являются частью аварийной задней конструкции, потому что это то, к чему прикреплены эти части кузова. Для дальнейшей очистки воздуха используется область, выделенная желтым кружком. В дополнение к этому «Тойота», как и «Уильямс», направляет дополнительный воздух сверху автомобиля в диффузор, используя участок, выделенный оранжевым кружком.
Brawn BGP001
Сразу видно, что изогнутая центральная часть диффузора «Браун» не похожа ни на одну из других. Именно эту область опротестовали команды. Четко, как у «Уильямс», тут нельзя сказать, что в верхнем левом и верхнем правом краях центральной части диффузора имеются небольшие отверстия, которые подают воздух из верхней части болида в диффузор для ускорения воздуха.
Это диффузор «Ред Булл, который не опротестовали. Если вы посмотрите на концевые пластины заднего крыла, вы увидите, что они проходят вниз рядом с диффузором и по всей его высоте. Концевые пластины эффективно расширяют ширину и глубину диффузора. Это не так противоречиво, как рассмотренные выше диффузоры.
Вы знаете, чем закончился Гран-при Австралии 2009 года: первые два места «Браун», следующие два «Тойота», а шестое место за «Уильямс». А вы еще говорите скучно нынче в «Формуле-1». Раньше было лучше! Интрига и непредсказуемость.
В итоге чемпионат выиграл «Браун», а «Тойота» довольствовалось пятым местом. Седьмое было за «Уильямс». Миллионы долларов были брошены на то, чтобы остановить эту несправедливость.
С 2010 года двойной диффузор был под запретом. Деньги потратились в пустую. Обычная практика в «Формуле-1»…
Диффузор
 | Список значений слова или словосочетания со ссылками на соответствующие статьи. Если вы попали сюда из другой статьи Википедии, пожалуйста, вернитесь и уточните ссылку так, чтобы она указывала на статью. |
Полезное
Смотреть что такое «Диффузор» в других словарях:
ДИФФУЗОР — в гидроаэромеханике, участок проточного канала (трубопровода), в к ром происходит торможение потока жидкости или газа. Поперечное сечение Д. может быть круглым, прямоугольным, кольцевым, эллиптическим, а также несимметричным. По своему назначению … Физическая энциклопедия
диффузор — осветитель, насадка, мембрана Словарь русских синонимов. диффузор сущ., кол во синонимов: 4 • мембрана (9) • … Словарь синонимов
Диффузор — (от латинского diffundo разливаю, рассеиваю) профилирующий канал, предназначенный для торможения потока жидкости или газа. В противоположность соплу (см. Лаваля сопло) в Д. происходит преобразование кинетической энергии потока в давление;… … Энциклопедия техники
ДИФФУЗОР — (Diffuser) 1. большая шелковая, бумажная или из других материалов мембрана; применяется в безрупорных громкоговорителях для усиления звука. 2. Часть центробежного насоса, служащая для направления воды и для преобразования скоростной… … Морской словарь
диффузор — Расширяющаяся часть канала или трубопровода, в которой происходит уменьшение скорости потока воздуха, газа или жидкости и возрастание давления [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] EN diffuser DE… … Справочник технического переводчика
Диффузор — [diffuser] 1. Реактор для выщелачивания (например, бокситовых спеков) стальная клепаная емкость с загрузочными и разгрузочными люками, закрываемыми откидными крышками. Нижняя крышка снабжена металлической решеткой, перекрываемой сеткой, на… … Энциклопедический словарь по металлургии
диффузор — (лат.; см. диффузия) 1) в аэрогидродинамике расширяющаяся часть канала (трубы), в которой происходит уменьшение скорости потока (жидкости, газа) и возрастание давления; 2) аппарат для извлечения (экстрагирования) ценных веществ из смесей; 3)… … Словарь иностранных слов русского языка
диффузор — I. ДИФФУЗОР, ДИФФУЗЕР а, м. diffuseur m., нем. Diffusor. 1. Аппарат для экстрагирования, напр. для извлечения дубильных веществ (таннидов) из дуба, сахар из свекловичной стружки и т.п. СИС 1954. 2. В радиотехнике большая мембрана из шелка, бумаги … Исторический словарь галлицизмов русского языка
ДИФФУЗОР — расширяющаяся часть канала или трубопровода, в которой происходит уменьшение скорости потока воздуха, газа или жидкости и возрастание давления (Болгарский язык; Български) дифузор (Чешский язык; Čeština) difuzor (Немецкий язык; Deutsch) Diffusor… … Строительный словарь
Диффузор — В аэродинамике – часть канала (трубы), в которой происходят замедление (расширение) потока и возрастание давления. Диффузоры применяется в устройствах, в которых осуществляется перемещение жидкостей и газов (водопроводах, газопроводах,… … Словарь строителя