دیفیوزر خودرو

دیفیوزر در زمینه خودرو، یک بخشِ تغییرشکل‌یافته در قسمت پایینیِ بدنه خودرو است که جابه‌جاییِ جریان را بین جریانِ هوای پرسرعت در زیر خودرو و جریانِ آزادِ هوای محیط که سرعتِ به مراتب کم‌تری دارد، بهبود می‌دهد. نحوه کار این‌گونه است که دیفیوزر، فضایی در زیر خودرو برای کاهش سرعت و انبساط هوا ایجاد می‌کند (با ثابت در نظر گرفتن چگالیِ هوا در بازه سرعتیِ حرکتِ خودرو، حجم هوا افزایش می‌یابد) تا بتواند تا حدودی جریان‌های حلقوی را پرکند یا به بیان دقیق‌تر فشار را بازیابی کند و بدین ترتیب از ایجاد جدایش جریان و نیروی پسا (Drag) بیش از حد جلوگیری کند. دیفیوزر، سرعت جریان را در قسمت جلویِ خود افزایش می‌دهد و در نتیجه به ایجاد یک نیروی رو به پایین کمک می‌کند. این نتیجه با ایجاد یک زاویه ملایم در دیفیوزر و متعاقباً تغییر در سرعتِ جریانِ هوای زیر دیفیوزر حاصل می‌شود که باعث تغییر فشار و در نتیجه ایجاد نیروی رو به پایین می‌شود.

تصویر بالا: نمای جانبی؛ دایره‌های قرمز به ترتیب دام هوایی/اسپلیتر و دیفیوزر عقب را نشان می‌دهد. تصویر پایین: نمای از پایین.

بررسی کلی دیفیوزر

وقتی از دیفیوزر استفاده می‌شود، هوایی که از قسمت جلوی خودرو به قسمت زیرین خودرو جریان می‌یابد، شتاب می‌گیرد و فشار کاهش پیدا می‌کند. یک بیشینه مکش در گذار از انتهای صاف و دیفیوزر وجود دارد. این گذار در جایی رخ می‌دهد که معمولاً کم‌ترین فشار وجود دارد و گلوگاهِ دیفیوزر نامیده می‌شود. دیفیوزر سرعتِ زیادِ هوا را به سرعت عادی کاهش می‌دهد و به پر کردن (پر کردنِ جریان‌های حلقوی) در پشت خودرو کمک می‌کند، و با کاهش نیروی پسا در خودرو، باعث ایجاد نیروی رو به پایین با اثربخشیِ بیشتر در کل فضای زیر خودرو می‌شود. همچنین دیفیوزر، بر هوایی که نیروی رو به پایین را بیش از پیش افزایش دهد، یک تکانه (ممنتم) رو به بالا وارد می‌کند.

لبه پشتی یا جلوییِ دیفیوزر ممکن است دارای یک برجستگی باشد (این برجستگی می‌تواند یک لبه کوچک و دقیق، یک برآمدگی یا یک باله باشد که راندمان دیفیوزر را افزایش می‌دهد).

نحوه عملکرد (دیفیوزر پشتی)

بخش پشتِ زیر یک خودرو، جایی است که معمولاً یک دیفیوزر قرار می‌گیرد. اساس کار این دیفیوزر، شتاب دادن (افزایش سرعت) به جریان زیر خودرو است. فشار زیر خودرو تحت تأثیر دیفیوزر قرار می‌گیرد بنابراین وقتی خودرو در میان جریان هوا حرکت می‌کند، هوا می‌تواند منبسط شود و در دیفیوزر به فشار محیط برسد. این رخداد از قانون برنولی پیروی می‌کند، یعنی با افزایش سرعت، فشار کاهش می‌یابد. از آن‌جا که فشار در زیر خودرو نسبت به قسمت‌های جانبی و بالای خودرو کم‌تر است، لذا اگر (دیفیوزر) به درستی مورد استفاده قرار گیرد، نیروی رو به پایین ایجاد می‌شود. دیفیوزر (هوای) زیر خودرو را به حرکت در می‌آورد و در نتیجه نیروی رو به پایین ایجاد می‌شود. دیفیوزرها برای جلوی خودرو نیز وجود دارند (مخصوصاً در نمونه‌های اولیه خودروهای مسابقات لمان یا خودروهای مشابه)؛ البته آن‌ها نیروی رو به پایین را با استفاده از هوا صرفاً با تغییر تکانه ایجاد می‌کنند، زیرا چیزی در جلوی آن‌ها وجود ندارد که بخواهند آن را به حرکت درآورند. یک دیفیوزر جلو با طراحیِ ضعیف، می‌تواند یک منطقه کم‌فشار در جلوی خودرو ایجاد کند که باعث کند شدن جریان هوای پشت آن می‌شود و راندمانِ سایر (قسمت‌های) زیر خودرو را کاهش می‌دهد. هوا را می‌توان از طریق مجرایی در نزدیکیِ چرخ‌های جلو به بیرون راند.

گاز خروجی از خودرو در تماس با دیفیوزر پشت قرار دارد و این موضوع نیز می‌تواند به خروج هوا از زیر خودرو کمک کند. گازهای خروجی از خودرو به طور مؤثری انرژی لایه مرزی را افزایش می‌دهد، به افزایشِ فشارِ ناحیه کم‌فشار کمک می‌کند، و جریان سریعِ هوا در خروج از دیفیوزر به فشار جو می‌رسد. این جریان سریعِ هوا، به تخلیه سریع‌ترِ دیفیوزر (از هوا) کمک می‌کند و در نتیجه، کاهش فشار در زیر خودرو را در پی دارد. البته این باعث می‌شود دیفیوزر به سرعتِ موتور نسبتاً حساس باشد. وقتی که راننده پدال گاز را بالا می‌آورد، جریان گاز خروجی به طور چشمگیری کاهش می‌یابد که باعث می‌شود اثربخشیِ دیفیوزر کاهش یابد، و نیروی رو پایین، دیگر در خودرو وجود نداشته باشد. بنابراین تأثیر منفی روی سیستم تعلیق خودرو ایجاد می‌شود.

بدنه خودرو نیز ارتباطی دو سویه با جریان هوایی که از دیفیوزر عبور می‌کند دارد. باله و دماغه جلویی، علاوه بر ایجاد نیروی رو به پایین، هوای تمیز را به اطراف و مهم‌تر از آن، به زیرِ خودرو سوق می‌دهند. هوای تمیز در زیر خودرو از جدایش جریان که راندمان دیفیوزر را به شدت کاهش می‌دهد، جلوگیری می‌کند. باله زیرین نیز بر دیفیوزر تأثیر می‌گذارد. وقتی که باله در قسمت پایین و نزدیک به دیفیوزر قرار بگیرد (مونتاژ شود)، فشارِ کم در قسمت زیر باله به مکشِ هوا به سمت دیفیوزر کمک می‌کند. خودروهایی مانند Toyota Eagle MkIII و Jaguar XJR-14 از باله‌های دو ردیفه برای بهبود این اثر استفاده می‌کنند. یکی از پروفیل‌ها (ردیف‌ها) بالاتر قرار می‌گیرد تا در تماس با هوای تمیز قرار بگیرد. پروفیل دیگر تقریباً هم‌تراز با بدنه خودرو در زیر شاسی نصب می‌شود. این پروفیل باله‌ای برای شروع به کارِ دیفیوزر مورد استفاده قرار می‌گیرد، به این ترتیب که با ایجاد ناحیه کم‌فشار به جریان هوا از زیر بدنه کمک می‌کند. بر اساس اظهار نظر Hiro Fujimori، متخصص آیرودینامیک پروژه Toyota Eagle MkIII، این باله دوصفحه‌ای نسبت به باله عادی، به ازای پسا یکسان، 18% نیروی روبه‌پایین بیشتر ایجاد می‌کند. در مقابل، به ازای نیروهای پسای به مراتب کم‌تر، با استفاده از باله “Red Baron” (سلطان قرمز) می‌توان به نیروی رو به پایین مشابهی دست یافت.

دیفیوزرهای چندطبقه

در سال 2009، خط شروع مسابقات فرمول یک در نتیجه مجادله (رقابت سخت) به هم ریخت. عاملِ آن اصطلاحاً دیفیوزر دو طبقه بود که نخستین بار توسط Brawn GP، WilliamsF1 و Toyota Racing معرفی شد اما بعدها توسط همه تیم‌ها مورد استفاده قرار گرفت. این سه تیم در قوانینی که حجم بیشتری را در دیفیوزر مجاز دانسته بود، یک راه گریز پیدا کردند. قوانین چنین بوده است که دیفیوزر باید از یک نقطه هم‌راستای خط مرکزیِ چرخ‌های عقب شروع شود. راهِ گریز (راه دور زدن قانون)، حفره‌هایی در زیر بدنه، عمود بر صفحه مرجع بوده است (که وقتی از نمای بالا به طور مستقیم به آن نگاه می‌شود، به صورت یک حفره دیده نمی‌شود)، این حفره، هوا را به کانالِ دیفیوزر که در بالای دیفیوزر اصلی قرار دارد، می‌رساند. این کار، به طور چشمگیری نیروی رو به پایینِ در دسترس را افزایش می‌دهد و بر اساس ادعای Mike Gascoyne در هر دور مسابقه نیم ثانیه زمان را کاهش می‌دهد. تیم‌ها در سال 2010 دوباره تصمیم گرفتند استفاده از دیفیوزرهای دو طبقه مجاز باشد. البته کارگروهِ فنیِ مسابقات فرمول یک برای سال 2011، تصمیم گرفتند استفاده از دیفیوزرهای چند طبقه را ممنوع کنند.

اسپلیترها (جداکننده‌ها) چیست؟

خودروی Porsche RS Spyder Evo از یک اسپلیتر در جلو به همراه صفحه‌های شیب‌دار استفاده می‌کند.

در جلوی خودرو، سرعت هوا بدون وجود دیفیوزر کاهش می‌یابد. این، مکانی ایده‌آل برای یک ورودی است. اسپلیتر معمولاً در این قسمت مورد استفاده قرار می‌گیرد و برای افزایش مقدار نیروی رو به پایین در جلوی خودرو به کار می‌رود. جریان هوا توسط یک دام هوا در بالای اسپلیتر به حالت سکون در می‌آید، در نتیجه یک ناحیه‌ی پرفشار ایجاد می‌شود. در زیر اسپلیتر، هوا از ناحیه سکون به سمت بیرون هدایت می‌شود و شتاب پیدا می‌کند و در نتیجه فشار کاهش می‌یابد. این رخداد، به همراهِ فشار زیاد در بالای اسپلیتر، نیروی رو به پایین ایجاد می‌کند. هر چه ناحیه اسپلیتر بزرگتر باشد، نیروی رو به پایینِ بزرگتری ایجاد می‌شود. در بیشترِ خودروهای مسابقه‌ای با چرخ‌هایی در داخل بدنه خودرو (در مقابلِ خودروهای فرمول یک که چرخ خودروها از بدنه اصلی بیرون زده است)، بخش زیرین اسپلیتر به طور یک‌دست با سینیِ زیر خودرو تلفیق می‌شود، و یک صفحه صاف بزرگ را تشکیل می‌دهد که توسط دیفیوزر عقب به فعالیت واداشته می‌شود. برخی از خودروهای مسابقه‌ای مانند Toyota GT-One در واقع از یک دیفیوزر اضافی دقیقاً در پشت اسپلیتر بهره می‌برند تا نیروی رو به پایین بیشتری ایجاد شود. هوای وارد شده به دیفیوزر از طریق مجراهایی در محفظه‌های جانبی یا بالاییِ خودرو در اطراف کابین راننده خارج می‌شود.

شمام میتوانید انواع لوازم یدکی به خصوص لوازم یدکی هیوندای و لوازم یدکی کیا را با بهترین قیمت و بهترین کیفیت از مجموعه پارتستان تهیه کنید برای اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در بخش تماس با ما تماس حاصل فرمایید.