Сопротивление воздуха и расход топлива

С повышением скорости, например при дальних рейсах по шоссе, на расход топлива влияет и обтекаемость автомобиля: на преодоление сопротивления воздуха затрачивается дополнительная мощность, а значит и дополнительное количество топлива. Даже при одинаковых не очень больших скоростях для передвижения обтекаемого автомобиля требуется меньшая мощность и у него будет меньший расход топлива, чем у малообтекаемого. Это подтверждается и расчетами, и многочисленными опытами.

Когда на шасси автомобиля ГАЗ-А инж. А. И. Никитин установил обтекаемый кузов вместо открытого, то уже при движении со скоростью 30 км/час было получено около 6% экономии горючего, а при скорости 80 км/час экономия составляла уже 26%. Даже в городских условиях движения со средней скоростью 30 км/час экономия топлива составляла около 3%.

Рис. Обтекаемый автомобиль НАМИ с задним расположением двигателя.

В НАМИ (Научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт) были проведены испытания опытного легкового автомобиля с обтекаемым каплеобразным кузовом. Вес этого автомобиля при испытании был на 200 кг меньше веса автомобиля ЗИМ; лобовая площадь и давление в шинах у сравниваемых автомобилей отличались незначительно, экономические характеристики их двигателей были примерно одинаковыми. Оказалось, что при скоростях до 50—60 км/час расход топлива у автомобиля НАМИ был на 2—3 л/100 км меньше, чем у автомобиля ЗИМ, как и следовало ожидать вследствие разницы в весе автомобилей, а при движении с более высокими скоростями разница в расходе топлива доходила до 7—9 л/ 100 км.

Рис. Автомобиль Дюбоннэ, равный по весу и характеристике двигателя автомобилю Форд, расходовал на 30% меньше топлива.

Подобные же наблюдения сделаны многими зарубежными учеными. Например, были совместно испытаны автомобили Форд и Дюбоннэ с одинаковыми двигателями и примерно равные по весу (1400 и 1380 кг), но с кузовами различной формы: на автомобиле Форд был установлен обычный кузов со скругленными углами, а на автомобиле Дюбоннэ — каплеобразный кузов хорошей обтекаемой формы (двигатель расположен сзади). Расход топлива составил для первого автомобиля 15,5 л/100 км, у для второго — всего 10,8 л/100 км.

Рис. Простые приспособления для улучшения обтекаемости грузового автомобиля.

В результате проведения опытов по улучшению обтекаемости грузовых автомобилей, было доказано, что увеличивают сопротивление воздуха открытая сверху платформа и незащищенные снизу и с боков части шасси грузового автомобиля и что сопротивление воздуха и расход топлива могут быть существенно уменьшены путем несложных дополнений конструкции грузового автомобиля (предложены Б. И. Миндровым и Н. В. Диваковым). Так, при установке щитков ниже борта кузова расход топлива уменьшается на 2,5%, при покрытии кузова брезентом на уровне бортов — на 4—4,5%. Эти данные относятся к движению по шоссе со скоростью 50—60 км/час. Еще лучших результатов можно достигнуть путем одновременного придания более обтекаемой формы кабине и оперению грузового автомобиля, но это связано с изменением всей конструкции этих элементов.

Разумеется, что при уменьшении веса автомобиля или улучшении формы его кузова нужно применить и меньшее передаточное число главной передачи, что способствует уменьшению расхода топлива.