پایگاه خبری اسب بخار
مرجع تخصصی اخبار و ویدیو خودرو

تأثیر نصب دیفیوزر عقب (Rear Diffuser) بر روی آیرودینامیک خودرو

با حرکت خودرو جریان هوای کم فشار در زیر خودرو به وجود می آید. این جریان هوای کم فشار پس از رسیدن به بخش انتهایی خودرو به دیفیوزر می رسد. دیفیوزر مانند یک محفظه انبساط (Expansion Chamber) عمل می کند و در آن، هم به فشار جریان هوا افزوده می شود و هم از سرعتش کاسته می شود.

در سال های اخیر، صنعت خودروسازی در دنیا به سمت تغییر در شکل و شمایل خودروها حرکت کرد تا با به وجود آوردن تغییرات اساسی در طراحی خودروها بتواند خودروهایی که مطابقت بیش تری با علم آیرودینامیک دارند را به بازار عرضه کند.

عملکرد دیفیوزر در خودروها دقیقاً مانند عملکرد آن ها در موتورهای جت است. نصب این قطعه در ورودی موتور جت باعث می شود تا به فشار هوای واردشده به موتور اضافه شود و به دنبال افزایش فشار، از سرعت آن نیز کاسته شود. بنابراین دیفیوزر هوای کم فشار و پرسرعت را دریافت می کند و به جای آن هوای پرفشار و کم سرعت تحویل می دهد.

با حرکت خودرو جریان هوای کم فشار در زیر خودرو به وجود می آید. این جریان هوای کم فشار پس از رسیدن به بخش انتهایی خودرو به دیفیوزر می رسد. دیفیوزر مانند یک محفظه انبساط (Expansion Chamber) عمل می کند و در آن، هم به فشار جریان هوا افزوده می شود و هم از سرعتش کاسته می شود، به این تغییر در فشار و سرعت جریان هوا، اثر ونتوری (Venturi Effect) گفته می شود. به این ترتیب، اختلاف فشاری میان هوای زیر خودرو و هوای بخش انتهایی خودرو به وجود می آید.

قبل از این که دیفیوزر بر روی خودرو نصب شود در سرتاسر زیر خودرو، فشار هوا یکدست است و اختلاف فشار دیده نمی شود، اما پس از نصب دیفیوزر، این اختلاف فشار به وجود می آید و باعث می شود هوای بیش تری برای جبران کمبود فشار از جلو و طرفین خودرو به سمت زیر خودرو مکیده شود. مکش هوای بیش تر باعث می شود جریان هوای کم تری در جلوی خودرو قرار گیرد و هر چه هوای کم تری در جلوی خودرو باشد نیروی پسا یا درگ (Drag) کم تری نیز به خودرو وارد می شود. کاهش نیروی درگ هم در راستای افزایش سرعت خودرو و هم کاهش مصرف سوخت عمل می کند.

یکی دیگر از فواید نصب دیفیوزر عقب (Rear Diffuser)، افزایش نیروی رو به پایین (Down Force) است. افزایش نیروی رو به پایین در اثر وجود اختلاف فشار هوا، بین زیر خودرو و روی خودرو به وجود می آید. بر روی خودرو هوای پرفشار و در زیر خودرو نیز هوای کم فشار جریان دارد، وجود چنین اختلاف فشاری باعث می شود هوای پرفشاری که در بالا قرار دارد نیرویی رو به پایین به خودرو وارد کند. وارد شدن چنین نیرویی به خودرو باعث می شود چسبندگی خودرو به جاده بیش تر شود و چسبندگی بیش تر موجب پایداری (Stability) بیش تر خودرو در شرایط مختلف رانندگی می شود. یکی از مهم ترین تأثیرات نیروی رو به پایین به وجودآمده این است که راننده می تواند با سرعت بیش تری وارد پیچ شود و در عین حال، پایداری مناسبی نیز داشته باشد.

اگر به شکل و نوع طراحی دیفیوزرهای عقب خودرو دقت کرده باشید متوجه می شوید که از دو بخش اصلی تشکیل شده اند. یکی از آن بخش ها پره ها یا فین های عمودی (Vertical Fins) هستند. این پره ها باعث می شوند جریان هوای خروجی از دیفیوزر به صورت آرام (Laminar) خارج شوند، خروج جریان هوا به صورت آرام باعث می شود نیروی درگ کم تر شود و به دنبال آن بازده کلی افزایش یابد. در صورت نبودن این پره ها، جریان هوای خروجی آشفته (Turbulent) می شود. جریان هوای آشفته موجب می شود نیروی درگ افزایش یابد و به دنبال آن، بازده کلی کاهش می یابد. بنابراین وجود پره های عمودی تأثیر مهمی در کاهش نیروی درگ دارند.

بخش دیگر و مهم ترین بخشی که در دیفیوزر عقب خودروها به چشم می خورد، محفظه انبساط (Expansion Chamber) دیفیوزر است. محفظه انبساط همان بخش زاویه دار دیفیوزر است که باعث می شود اختلاف فشار لازم برای نیروی رو به پایین (Down Force) به وجود آید. به طور کلی، وجود این بخش نقش بسیار مهمی در کارایی دیفیوزر دارد.

یکی از پارامترهایی که در کارکرد دیفیوزر بی تأثیر نیست صیقلی بودن زیر خودروست، زیرا اگر زیر خودرو صیقلی باشد جریان هوای عبوری از زیر خودرو سریع تر تخلیه می شود و از به وجود آمدن جریان های آشفته و نیروی درگ (Drag Force) جلوگیری می شود.

در مجموع، قرارگیری این سه پارامتر (محفظه انبساط، پره های عمودی و سطح صیقلی زیر خودرو) باعث می شود خواص نصب دیفیوزر نمایان شود و بازده خودرو بیش تر از پیش شود.

دیفیوزر عقب بیش تر در خودروهای مسابقه ای و پرقدرت نصب می شود. نصب این قطعه حتماً باید به طور کاملاً اصولی و با علم مهندسی صورت گیرد، زیرا نیاز است برای هر خودرو یک دیفیوزر مناسب طراحی و ساخته شود تا پس از قرارگیری خودرو در اتاق تست آیرودینامیکی (Aerodynamic Tunnel) خطوط جریان دیده شده طوری باشد که هم نیروی رو به پایین در خودرو به وجود بیاید و هم نیروی پسا یا درگ واردشده به بدنه کم تر شود.

در کنار خودروهای پرقدرت و مسابقه ای، برخی از خودروهای شهری و کم توان هم مشاهده می شوند که در پشت آن ها دیفیوزر می بینیم. این دیفیوزرها در بازار آزاد به وفور پیدا می شوند و هر شخص می تواند با توجه به مدل خودروی خود، از این دیفیوزرها استفاده کند.

نکته مهم در مورد این دیفیوزرها این است که طراحی آن ها کاملاً غیراصولی و بدون در نظر گرفتن علم مهندسی صورت می گیرد و کاربرد آن ها فقط برای نمایش است. دارندگان خودروهایی که از دیفیوزرهای افترمارکت بی کیفیت استفاده می کنند، به دنبال جذاب تر کردن خودروی خود هستند.

آن ها با نصب این دیفیوزر به خودروی خود جلوه ای مسابقه ای می بخشند و اکثرشان فکر می کنند با نصب این قطعه خودرویشان پرشتاب تر و پرسرعت تر از پیش می شود، اما در واقع، نصب دیفیوزرهای بی کیفیت افترمارکت باعث می شود هم وزن اضافه ای به خودرو افزوده شود و هم جریان هوای زیر خودرو را به صورت آشفته دربیاورد و با به وجود آوردن این دو تغییر هم به نیروی درگ خودرو بیافزاید و هم بازده کلی خودرو را کم کند.

علت اصلی عملکرد نامناسب این دیفیوزرها این است که در طراحی آن ها هر سه پارامتر گفته شده، به طور هماهنگ با هم طراحی نشده اند و همین قضیه است که باعث کاهش بازده خودرو می شود. پس بهتر است از نصب دیفیوزرهای بی کیفیت بر روی خودروی خود خودداری کنید و علاوه بر صرفه جویی در هزینه، از کاهش بازده خودروی خود هم جلوگیری کنید.

محمد جبارزاده شیاده

پایگاه خبری اسب بخار