Определяем в аэродинамической трубе плюсы и минусы спойлеров, дефлекторов, накладок и других модных изделий такого рода.

Чего только не увидишь сегодня на машине автомобильного модника! Лишь бы смотрелась "круто"! Такой энтузиаст не жалеет сил и средств, покупая навесные детали, назначение которых зашифровано в наукоемких названиях.
Мы решили выяснить, как подобная "бижутерия" влияет (или не влияет) на эксплуатационные показатели машины. На рынке выбрали то, что, по словам продавцов, пользуется повышенным спросом.
Уточним, что в нашу задачу входила лишь принципиальная оценка таких изделий. Отвечают ли они назначению, заявленному изготовителем? Например, защищает ли "мухоотбойник" от насекомых ветровое стекло. Как влияет установка таких аксессуаров на аэродинамику автомобиля, обзорность, шумы в машине, вентиляцию салона…
Работу разделили на два этапа. На первом наши эксперты оценивали каждый навесной элемент и их сочетания в условиях реального движения. На втором исследовали аэродинамику автомобилей ВАЗ-2109 и ВАЗ-2110 при различных вариантах "обвески" в аэродинамической трубе Дирекции технического развития (бывшем НТЦ) ВАЗа.
Оба автомобиля укомплектовали шинами 175/70R13, двумя наружными зеркалами, штатными фартуками задних колес. Кстати, для любознательных: даже эти мелочи заметно отражаются на аэродинамике машины. Например, стандартные наружные зеркала способны увеличить "фактор обтекаемости" – произведение коэффициента аэродинамического сопротивления Cx на площадь F поперечного сечения машины (табл. 1) – на 0,011 м².
Специалисты объяснили нам назначение каждого аэродинамического элемента. Так, дефлектор направляет воздушный поток в ту или иную зону, – например, позади пятой двери на ВАЗ-2109, снижая ее загрязнение из-за "подсоса" сюда пыли, дыма из выхлопной трубы и т. д.
Спойлер уменьшает завихрения при отрыве воздушной струи от кузова – и этим снижает аэродинамическое сопротивление.
Крыло (антикрыло) создает подъемную (прижимающую) силу под действием набегающего воздушного потока.
Итак, перед нами результаты продувки. Некоторые – скажем сразу – просто неожиданны. Например, "мухобойка" заметно – на 2,7–2,8% – увеличивает коэффициент аэродинамического сопротивления автомобиля, а защищает от "бомбардировки" камешками только ту узкую зону капота, которую закрывает. Дефлектор же, который владельцы машин "восьмого" семейства устанавливают на "затылок", хорошо справляется со своей ролью "чистильщика" заднего стекла, практически не влияя на коэффициент сопротивления. Но… заметно ухудшает картину вертикальных сил, действующих на оси автомобиля. Это помнить особенно важно излишне темпераментным водителям на скользкой дороге, а также тем, кто, "экономя", оснащает шипованными шинами только ведущую ось, оставляя на другой что придется.

СПРОСИМ ЧИТАТЕЛЕЙ

Недавно подобная проблема возникла даже у серьезной фирмы. Оказалось, что "Ауди-ТТ" в комплектации без заднего спойлера на скорости свыше 200 км/ч почти полностью теряет сцепление задних колес с дорогой. Это – результат серьезного "прокола" в аэродинамике.
Производителей "обвеса", как правило, мало интересуют подобные "мелочи"! А уж о согласовании своих "произведений" с заводом – изготовителем автомобилей, для которых эти украшения предусматриваются, и речи не идет. Между тем, из представленных в нашем тесте "украшений" лишь накладки на ручки и кромки дверей не влияют на безопасность, за которую несет ответственность каждый завод–производитель авто.
Элементы навески, из тех что названы здесь (равно как и другие), могут оказаться полезными или вредными с позиций аэродинамики, и не только ее. При этом некоторые отрицательные эффекты – например, радикальное изменение распределения подъемных сил по осям "Самары" с дефлектором – предсказать умозрительно, без исследований в аэродинамической трубе, практически невозможно. Обязательно это учтите, покупая такие аксессуары.
А теперь перейдем к самому главному – результатам продувки навесных элементов в аэродинамической трубе (указаны цены в Москве).

НАКЛАДКА НА КАПОТ, в народе именуемая "МУХОБОЙКОЙ"

Предположительное назначение – защита ветрового стекла от насекомых. Производитель – Aileron Tuning, Санкт-Петербург Цена для "десятого" семейства – 600 руб. Цена для "самар" – 500 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе ВАЗ-2110 – увеличение коэффициента аэродинамического сопротивления на 0,009 (2,7%). Увеличение аэродинамической подъемной силы на передней оси на 19,7%, на задней оси – на 10,2%.
ВАЗ-2109 – увеличение коэффициента аэродинамического сопротивления на 0,013 (2,8%). Увеличение аэродинамической подъемной силы на передней оси на 23%.

Результаты экспертной оценки На машинах с накладками комары и мошки продолжают биться о стекло и размазываться по нему так же, как и без накладок, что вполне объяснимо. Наивные люди, полагающие, что "мухобойка" способна коренным образом изменить характер обтекания машины, подняв поток поверх крыши, – неисчерпаемый контингент для торговцев этими изделиями. Спрос рождает предложение! Но муха, между тем, сделана не из воздуха – и посему летит в соответствии с иными законами. Это справедливо и для гораздо более плотных песчинок, камешков и… просто камней. Реально "мухобойка" защищает от бомбардировки только ту узкую зону, которую прикрывает. Поэтому, если развивать идею, то "мухобойку" нужно сделать размерами с бульдозерный нож – и тогда будет защищен весь автомобиль. Но зачем в таком случае платить немалые суммы за дизайн машины!
Крепится накладка опять-таки не к воздуху. В узкую щель между ней и капотом вместе с возникающим вихрем хорошо засасывается песок, удалить который, не сняв накладку, сложно. А так как в движении и капот, и накладка вибрируют, то песчинки оставляют на лакокрасочном покрытии все более глубокие царапины. У некоторых автомобилей под "мухобойками" краска протиралась до металла.

Плюсы – сомнительные.
Минусы – некоторое увеличение расхода топлива и аэродинамической подъемной силы; натиры на передней кромке капота под накладкой при длительной ее эксплуатации.

На снимках хорошо видно, что основной воздушный поток, атакующий ветровое стекло, "мухобойка" почти не изменяет.

Резюме: "Мухобойки" не просто бесполезны – в какой-то мере даже вредны.

НАКЛАДКИ НА БОКОВЫЕ СТЕКЛА

Предположительное назначение – уменьшает поддувание воздуха и попадание дождя в салон при открытых стеклах. Цена – 100–200 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияют.

Результаты экспертной оценки Значительно ухудшилась обзорность из-за "расширения" рамы ветрового стекла. Через накладки 2110 увидеть что-либо трудно – очень темные. Накладки 2109 и вовсе не прозрачные. (Кстати, на грязной дороге и прозрачные станут непрозрачными – не стоит этого забывать.)
Вместе с тем уменьшились сквозняки в салоне, особенно при частично открытом окне, в салон меньше проникает каплей дождя, хорошо вытягивается сигаретный дым.

Плюсы – ослабление сквозняков в салоне, защита его от дождя.
Минусы – ухудшение обзорности.

Резюме: Меняем "шило на мыло". Накладки улучшают воздухообмен в салоне, ослабляют сквозняки, но достигается это ухудшением обзорности.

СПОЙЛЕР НА КРЫШКУ БАГАЖНИКА ВАЗ-2110

Предположительное назначение – "для красоты". Производитель – Aileron tuning, Санкт-Петербург. Цена – 900 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе ВАЗ-2110 – снижение коэффициента аэродинамического сопротивления на 0,005 (1,5%) и аэродинамической подъемной силы на передней оси на 7%, на задней – на 41,5%.

Результаты экспертной оценки При обычной эксплуатации изменений в поведении автомобиля не отмечено. Дополнительный стоп-сигнал на спойлере признан полезным.

Плюсы - улучшение аэродинамических характеристик автомобиля.
Минусы - не отмечены.

Резюме: Симпатично. Полезно с точки зрения аэродинамики.

СПОЙЛЕР НА ДВЕРЬ ЗАДКА "САМАРЫ"

Предположительное назначение – "для красоты". Производитель – Aileron tuning, Санкт-Петербург. Цена – 800 руб.

Спойлер "девятки" улучшает разрежение в зоне стекла двери.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе ВАЗ-2109 – снижение коэффициента аэродинамического сопротивления на 0,007 (1,5%) и аэродинамической силы, прижимающей к дороге заднюю ось, на 14,6%. На переднюю практически не влияет.

Результаты экспертной оценки Изменений в поведении автомобиля не отмечено. Несколько меньше загрязняется стекло двери задка – спойлер частично отсекает от двери возмущенный поток воздуха, поднимающий грязь, пыль или снег с дорожного полотна.
Дополнительный стоп-сигнал полезен.

Плюсы – снижение загрязнения заднего стекла; улучшение обтекаемости автомобиля.
Минусы – не отмечены.

Резюме: Симпатично. Полезно с точки зрения аэродинамики.

НАКЛАДКИ НА РУЧКИ ДВЕРЕЙ автомобилей "Самара"

Предположительное назначение – "чтоб красиво"! Цена – 80 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияют.

Результаты экспертной оценки Ручками дверей стало труднее пользоваться – сложнее найти "курок". Дизайн же – дело вкуса...

Плюсы - нет.
Минусы - нет.

Резюме: Сущая безделица.

ДЕФЛЕКТОР НА "ЗАТЫЛОК" "САМАРЫ"

Предположительное назначение – уменьшение загрязнения заднего стекла. Цена – 200 руб.

Дефлектор направляет воздух вдоль стекла, уменьшая разрежение за ним.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияет.
Аэродинамическая подъемная сила при скорости 144 км/ч увеличивается на передней оси с 21,4 до 36,5 кгс, а на задней меняется с прижимающей (-15,5 кгс) на подъемную (35,3 кгс).

Результаты экспертной оценки Заднее стекло в дождливую погоду загрязняется мало. Эффективность работы дефлектора зависит от правильности его установки.
Отмечаются колебания дефлектора, возникающие на определенных скоростях. Специалисты объясняют это его недостаточной жесткостью в сочетании со значительной массой – дефлектор из стального листа.

Плюсы – предотвращает загрязнение заднего стекла.
Минусы – значительно увеличивает аэродинамические подъемные силы.

Резюме: Полезен для сохранения чистоты заднего стекла. Опасен на высоких скоростях. Наиболее нежелателен зимой, на скользких дорогах, особенно если на задней оси установлены нешипованные шины. Целесообразна установка дефлектора в паре со спойлером – он позволяет значительно компенсировать вызванную дефлектором подъемную силу на задней оси.

СПОЙЛЕР РЫЧАГОВ СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ (Оценивается на автомобиле "Самара")

Предположительное назначение – повышение эффективности очистки стекла на высоких скоростях благодаря дополнительному аэродинамическому прижиму к стеклу. Цена – 50 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияет.

Результаты экспертной оценки Повышения эффективности очистки стекла не отмечено.

Плюсы - нет.
Минусы - нет.

Резюме: Выброшенные деньги.

ЗАЩТНЫЕ НАКЛАДКИ НА ДВЕРИ (Оценивается на автомобиле "Самара")

Предположительное назначение – защита лакокрасочного покрытия дверей, когда они, открываясь, соприкасаются с "соседями" на стоянках и со стенками в гараже. Цена – 30 руб.

Результаты испытаний в аэродинамической трубе На коэффициент аэродинамического сопротивления практически не влияют.

Результаты экспертной оценки Накладки действительно оберегают от повреждений кромки дверей автомобиля при соприкосновении со стенкой гаража или боковиной близко стоящей машины.

Плюсы - незначение оправдывают. Минусы - нет.

Резюме: Накладки полезны тем, кто пользуется тесными стоянками и узкими гаражами. С точки зрения аэродинамики практически безвредны.

Таблица 1 ИСХОДНЫЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВТОМОБИЛЕЙ Аэродинамические характеристики ВАЗ-2109 ВАЗ-2110 Сх коэффициент аэродинамического сопротивления 0,468 0,339 Cz1 коэффициент аэродинамической подъемной силы передней оси 0,113 0,071 Cz2 коэффициент аэродинамической подъемной силы задней оси 0,082 0,118 F "мидель" (площадь проекции автомобиля на поперечную плоскость), м2 1,890 1,962 CxF фактор обтекаемости автомобиля, м2 0,885 0,665

Таблица 2 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОДУВКИ НАВЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА АВТОМОБИЛЕ ВАЗ-2109 - Cx изм. Cx Cz1 Cz2 Исходное состояние 0,468 - 0,113 -0,082 Накладка на капот 0,481 +0,013 0,139 -0,082 Накладки на боковые стекла 0,467 -0,001 0,111 -0,082 Спойлер 0,461 -0,007 0,112 -0,070 Дефлектор 0,466 -0,002 0,193 +0,187 Спойлер+дефлектор 0,450 -0,011 0,173 +0,109 Накладки на ручки дверей 0,467 -0,001 0,111 -0,083 Спойлеры стеклоочистителя 0,469 +0,001 0,111 -0,083 Защитные накладки дверей 0,469 +0,001 0,115 -0,082

Таблица 3 РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОДУВКИ НАВЕСНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА АВТОМОБИЛЕ ВАЗ-2110 - Cx изм. Cx Cz1 Cz2 Исходное состояние 0,339 - 0,071 0,118 Накладка на капот 0,348 +0,009 0,085 0,106 Накладки на боковые стекла 0,338 -0,001 0,074 0,116 Спойлер 0,334 -0,005 0,066 0,069

Таблица 4 ПОДЪЕМНЫЕ СИЛЫ (кгс) ПО ОСЯМ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2109 на скоростях 72 и 144 км/ч - Pz1-72 Pz2-72 Pz1-144 Pz2-144 Исходное состояние 5,3 -3,9* 21,4 -15,5* Накладка на капот 6,6 -3,9* 26,3 -15,5* Спойлер задней двери 5,3 -3,3* 21,2 -13,2* Дефлектор 9,1 8,8 36,5 35,3 Спойлер+дефлектор 8,5 5,2 33,8 20,6 * Прижимающая сила. Pz1 - подъемная сила на передней оси; Pz2 - подъемная сила на задней оси.

Таблица 5 ПОДЪЕМНЫЕ СИЛЫ (кгс) ПО ОСЯМ АВТОМОБИЛЯ ВАЗ-2110 на скоростях 72 и 144 км/ч - Pz1-72 Pz2-72 Pz1-144 Pz2-144 Исходное состояние 3,5 5,8 13,9 23,2 Накладка на капот 4,2 4,8 16,6 19,0 Спойлер крышки багажника 3,2 3,4 12,9 13,5