자동차지식백과: 항력계수란 무엇인가?

자동차지식백과: 항력계수란 무엇인가?

공기저항은 자동차가 주행할 때 겪는 가장 크고 중요한 외부 힘이다. 공기 저항 계수는 바람 저항 계수라고도 하며 자동차의 공기 저항을 계산하는 데 중요한 계수입니다. 풍동 실험과 미끄럼 실험을 통해 결정된 수학적 매개변수로, 주행 중 자동차의 공기 저항을 계산하는 데 사용할 수 있습니다.

바람 저항의 원인

바람 저항은 차량이 주행할 때 공기로부터 받는 저항으로, 일반적으로 세 가지 형태의 공기 저항이 있습니다. 나무 조각이 바람을 거슬러 이동할 때 직면하는 저항은 공기 흐름의 영향으로 인한 거의 모든 저항입니다. 두 번째는 마찰저항입니다. 공기는 차체를 통과하면서 마찰을 일으키게 되지만, 일반 차량이 주행할 수 있는 가장 빠른 속도에서는 마찰저항이 거의 무시할 수 있을 정도로 작습니다. 세 번째는 외부저항입니다. 일반적으로 차량이 고속으로 주행할 때 공기저항의 주요 원인은 외부저항입니다. 외관으로 인한 저항은 자동차 뒤의 진공 영역에서 발생합니다. 진공 영역이 클수록 저항이 커집니다. 일반적으로 3박스 RV의 외관 저항은 해치백 SUV보다 작습니다.

항력계수 측정

항력계수는 풍동을 통해 측정할 수 있습니다. 풍동에서 차량을 테스트할 때 풍속을 사용하여 차량이 주행할 때의 속도를 시뮬레이션한 다음, 테스트 장비를 사용하여 차량이 풍속에 저항하는 데 필요한 힘이 얼마나 되는지 측정합니다. 바람에 차가 뒤로 밀리지 않습니다. 필요한 힘을 측정한 후 바퀴와 지면 사이의 마찰을 빼고 나머지는 바람 저항입니다. 그런 다음 소위 바람 저항 계수를 공기 역학 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

바람 저항 계수 = 정면 바람 저항 × 2¼(공기 밀도 x 자동차 전면의 전면 투영 면적 x 차량 속도의 제곱).

자동차의 항력계수는 고정되어 있으며, 이를 바탕으로 다양한 속도에서 차량의 저항을 계산할 수 있습니다.

바람 저항 계수와 자동차 성능의 관계

자동차가 주행할 때 극복해야 할 저항에는 부품 손실 저항, 타이어에서 발생하는 구름 저항( 일반적으로 도로 저항이라고도 함) 및 공기 저항. 차량의 주행 속도가 증가함에 따라 공기 저항은 점차 가장 중요한 주행 저항이 됩니다. 속도가 200km/h를 넘으면 공기 저항이 전체 주행 저항의 거의 85%를 차지합니다.

차량이 전진할 때 측면 풍속이 특별히 높지 않는 한 일반적으로 차량이 받는 바람 저항은 앞쪽에서 발생합니다. 그렇지 않으면 차량에 큰 영향을 미치지 않을 것이며, 영향을 미치더라도 핸들을 통해 바로잡을 수 있습니다. 바람의 저항은 자동차 성능에 큰 영향을 미칩니다. 항력계수가 작을수록 공기저항의 영향을 덜 받고, 반대의 경우도 있으므로 항력계수가 작을수록 좋습니다. 일반적으로 자동차가 유선형일수록 항력계수는 작아집니다. 현재 우리가 도로에서 볼 수 있는 대부분의 자동차의 항력 계수는 0.28에서 0.4 사이입니다. 스포츠카와 같이 선형성이 좋은 자동차의 항력 계수는 약 0.25에 도달할 수 있으며 일부 경주용 자동차는 약 0.15에 도달할 수도 있습니다.