Диффузор (автомобиль)

Диффузор на Porsche 962 (вид снизу сзади)

Диффу́зор (в профессиональной речи диффузо́р) в автомобильной промышленности — часть или элемент обвеса, преобразующая кинетическую энергию набегающего потока воздуха в повышение давления, обеспечивающий клиновидное расширение зазора под днищем автомобиля в его задней части. Вследствие взаимодействия потока воздуха в расширяющемся канале-диффузоре, образованном деталью-диффузором и поверхностью дороги, под днищем автомобиля образуется разрежение, прижимающее автомобиль к дороге. Обычно диффузор располагается в задней части днища.

Диффузор — наименее понимаемая деталь кузова автомобиля.

В XXI веке диффузор изготавливается из углепластика или другого прочного материала, существенным элементом конструкции являются продольные рёбра, ограничивающие воздушный поток с боков. Кроме того, диффузор может перенаправлять воздушные потоки на обдув тормозных дисков и суппортов, что крайне важно в таких видах автоспорта как скоростные автогонки.

Функция диффузора

Работа диффузора. Розовым цветом показаны зоны повышенного давления (близкого к атмосферному), созданные передней юбкой и задним диффузором

При помещении диффузора в область эффекта земли под днищем автомобиля образуется разрежение, и прижимная сила возрастает. Этот экспериментально наблюдаемый, подтверждаемый числовыми расчётами и используемый на практике результат имеет несколько теоретических объяснений, основным является эффект Вентури — в более узком месте потока под днищем скорость (относительно автомобиля) выше, и давление потому ниже; поскольку на выходе давление равно атмосферному, давление под днищем будет меньше атмосферного.

История

Диффузоры впервые появились на автомобилях «Формулы 1». Команда «Лотус» в 1978 году изменила форму днища автомобиля с применением эффекта Вентури и гибких скользящих юбок по бокам автомобиля. Они были успешны, но уже в 1981 году скользящие юбки были запрещены, так как иногда отрывались и создавали опасность на треке. Для дополнительного ослабления аэродинамических эффектов, в 1994 году было принято требование о размещении деревянной планки вдоль днища автомобиля, которая вынудила конструкторов приподнять кузов. Эти ограничения связаны с тем, что диффузор на скорости 250 км/час отвечает примерно за треть прижимной силы автомобиля; при этом эта составляющая может сильно варьировать при наличии неровностей на трассе, резко изменяя поведение автомобиля и приводя к опасным ситуациям.

См. также

• Спойлер
• Сплиттер
• Антикрыло

Литература

• Zhang X., Toet W., Zerihan J. Ground effect aerodynamics of race cars (англ.) // Applied Mechanics Reviews. — 2006. — Vol. 59, no. 1. — P. 33—49.
• Xingjun Hu, Rui Zhang, Jian Ye, Xu Yan, Zhiming Zhao. Influence of Different Diffuser Angle on Sedan’s Aerodynamic Characteristics. // Physics Procedia, Volume 22, 2011, Pages 239—245, ISSN 1875-3892, DOI https://dx.doi.org/10.1016/j.phpro.2011.11.038. (англ.)
• Kevin R. Cooper, T.bertenyi, G. Dutil,J. syms, G. Sovran. The Aerodynamics Performance of Automobile Underbody Diffusers. SAE Technical Paper 980030, 1998.