Die Einführung von Tesla Cybertruck war eine Sensation, die viele interessante technische Fragen aufwirft, einschließlich des Themas Aerodynamik.

Die Automobilaerodynamik ist das Studium der Aerodynamik von Straßenfahrzeugen. Hauptziele sind die Reduzierung von Luftwiderstand und Windgeräuschen, die Minimierung der Geräuschemission sowie die Verhinderung unerwünschter Auftriebskräfte und anderer Ursachen für aerodynamische Instabilität bei hohen Geschwindigkeiten. Luft wird in diesem Fall auch als Flüssigkeit betrachtet. Für einige Klassen von Rennfahrzeugen kann es auch wichtig sein, Abtrieb zu erzeugen, um die Traktion und damit die Kurvenfähigkeit zu verbessern. Die Aerodynamik ist äußerst wichtig, um die Grenzbarriere zu überwinden, die Sie auf der Autobahn ständig durchlaufen.

Die Automobilaerodynamik wird mit beiden untersuchtComputermodellierungundWindkanaltesten.

Ein schaufelblattförmiger Körper, der sich durch eine Flüssigkeit bewegt, erzeugt eine aerodynamische Kraft. Die Komponente dieser Kraft senkrecht zur Bewegungsrichtung wird als Auftrieb bezeichnet. Die zur Bewegungsrichtung parallele Komponente wird als Widerstand bezeichnet. Unterschall-Tragflächen haben eine charakteristische Form mit einer abgerundeten Vorderkante, gefolgt von einer scharfen Hinterkante, häufig mit einer symmetrischen Krümmung der oberen und unteren Oberfläche. Folien mit ähnlicher Funktion, die mit Wasser als Arbeitsflüssigkeit konstruiert wurden, werden Tragflügelboote genannt.
Lassen Sie uns nun sehen, wie Cybertruck dazu passt.

Bild vom VideoDesign Prototype Test/Youtube

Trotz seiner eckigen Form passt es perfekt in das Tragflächenprofil. Die Fakten deuten also darauf hin, dass der Cybertruck wirklich energieeffizient sein wird. Was kann man nicht für LKWs sagen, die ein ähnliches Design wie der Ford F-150 haben. Lassen Sie uns einen Blick darauf werfen.

Bild vom VideoDesign Prototype Test/Youtube

Wir sehen also Inkonsistenzen zwischen dem Tragflächenprofil und dem Ford. Das vordere Ende sieht nicht aerodynamisch aus, und im Allgemeinen entspricht der gesamte LKW nicht einer anmutigen Kurve. Achten Sie auch auf die hervorstehende Hinterkante der Kabine, dies ist ein wichtiger Punkt. In der Tat erscheint hinter diesem hervorstehenden Element während der Bewegung ein riesiger Wirbel, der sich direkt hinter dem LKW dreht. Dies ist äußerst ineffizient. Sie geben nur viel Kraftstoff aus, um diesen LKW auf die Straße zu schieben.

Bild:Valentin/ xplrcreate

Justin Martin, ein Luft- und Raumfahrtingenieur, der CFD-Software (Computational Fluid Dynamics, eine Computerversion eines Windkanals) verwendet, testete die Aerodynamik von Cybertruck.

Martin verbrachte etwa 24 Stunden damit, das Äußere von Cybertruck anhand von Fotos und Videos zu untersuchen. Anschließend baute er ein LKW-Modell und testete es mithilfe einer CFD-Simulation.

Quelle:Justin Martin / Instagram

Dem Test nach zu urteilen, funktioniert der Tresor des Cybertruck gut und hält einen angeschlossenen Fluss aufrecht, wenn er über die Oberseite des Autos fährt. Ein kleiner rauer Punkt ist oben am Auto zu sehen, wo der Luftstrom bis zu 88 Meilen pro Stunde steigt, wenn das Auto 65 Meilen pro Stunde fährt. Vielleicht das hier Osterei von Elon Musk?

Zurück in die Zukunft Fans werden die 88 Meilen pro Stunde aus dem Film als die Geschwindigkeit erkennen, die zum Aktivieren des Flusskondensators und der Zeitreise erforderlich ist. In Wirklichkeit erreicht der Tacho eines DeLorean nur 85 Meilen pro Stunde, was in den 80er Jahren einige Leute verwirrt haben könnte, als Back to the Future zum ersten Mal in die Kinos kam. Durch die Wahl einer Zahl über 85 deuteten die Macher des Films jedoch an, dass Docs DeLorean besonders war und dass er es für Zeitreisen hätte ändern können.

Bild: Nofilmschule

Die gelbe Linie auf der Rückseite des Autos zeigt also, dass dies zu einem abgelösten Luftstrom führt. Das meiste davon ist jedoch darauf zurückzuführen, dass die Luft von der riesigen Windschutzscheibe des Lastwagens abbläst.

Fast alles wirft einen Wirbel ab, wie Martin uns sagte, fand es jedoch interessant, wie es über den Betten des Cybertruck geschieht. Seiner Meinung nach hilft es vielleicht, den Luftstrom nach dem Höhepunkt wieder anzuschließen.

Der größte Turbulenzpunkt befindet sich auf der Rückseite des Lastwagens hinter der geschlossenen Ladefläche. Dies ist jedoch bei den meisten Lastwagen ganz normal.

Aufgrund des Mangels an Informationen war Martin auch nicht in der Lage, Kotflügel und Räder zu berücksichtigen, und das blieb eine Frage. Er gab zu, dass dies nur ein Entwurf ist, der die aerodynamischen Fähigkeiten des Autos nicht vollständig widerspiegelt. Aus diesem Grund hat Martin auch beschlossen, Cd (Luftwiderstandsbeiwert) nicht anzugeben. In jedem Fall half das Vorhandensein dieser Analyse bei der Beantwortung einiger Fragen und zeigte, dass der Lkw aerodynamischer ist, als Skeptiker dachten.

Quelle:Justin Martin / Instagram

Der Luftwiderstandsbeiwert eines Automobils beeinflusst die Art und Weise, wie das Automobil durch die Umgebungsluft fährt. Wenn Automobilunternehmen ein neues Fahrzeug entwerfen, berücksichtigen sie neben den anderen Leistungsmerkmalen auch den Luftwiderstandsbeiwert des Automobils. Der Luftwiderstand nimmt mit dem Quadrat der Geschwindigkeit zu. Daher wird es bei höheren Geschwindigkeiten von entscheidender Bedeutung. Das Reduzieren des Luftwiderstandsbeiwerts in einem Automobil verbessert die Leistung des Fahrzeugs in Bezug auf Geschwindigkeit und Kraftstoffeffizienz.

Die beiden Hauptfaktoren, die den Luftwiderstand beeinflussen, sind der Frontbereich des Fahrzeugs und der Luftwiderstandsbeiwert. Der Luftwiderstandsbeiwert ist ein Wert ohne Einheit, der angibt, wie stark ein Objekt einer Bewegung durch eine Flüssigkeit wie Wasser oder Luft widersteht. Eine mögliche Komplikation bei der Änderung der Aerodynamik eines Fahrzeugs besteht darin, dass das Fahrzeug möglicherweise zu viel Auftrieb erhält. Der Auftrieb ist eine aerodynamische Kraft, die senkrecht zum Luftstrom um die Karosserie des Fahrzeugs wirkt. Zu viel Auftrieb kann dazu führen, dass das Fahrzeug die Traktion auf der Straße verliert, was sehr unsicher sein kann.

Das Löschen von Teilen an einem Fahrzeug ist eine einfache Möglichkeit für Konstrukteure und Fahrzeugbesitzer, den parasitären und frontalen Widerstand des Fahrzeugs mit geringem Aufwand zu reduzieren.
Seitenspiegel vergrößern sowohl die Frontfläche des Fahrzeugs als auch den Luftwiderstandsbeiwert, da sie aus der Seite des Fahrzeugs herausragen. Wenn Sie es nicht bemerkt haben, beachten Sie, dass Cybertruck keine Seitenspiegel hat.

Gleiches gilt für Scheibenwischer; Sie sind abwesend Cybertruck. Und vor kurzem Tesla hat ein Patent für ein gepulstes Laserreinigungsglas aus Schmutz eingereicht.

Bild: Tesla

Das Design von Cybertruck ist zweifellos perfekt durchdacht, was ihm hohe Eigenschaften verleiht. Am 1. Dezember twitterte Elon Musk, dass Cybertruck mit extremer Anstrengung einen Luftwiderstandsbeiwert von 0,30 erreichen könnte, was für einen LKW verrückt wäre.

Mit extremer Anstrengung könnte Cybertruck einen Luftwiderstandsbeiwert von 0,30 erreichen, was für einen LKW verrückt wäre. Erfordert viele kleine Details. https://t.co/IMLJbsInmq

- Elon Musk (@elonmusk) 1. Dezember 2019

Im Vergleich zu anderen Autos im Bereich von 0,30 hat der Tesla Cybertruck eine Aerodynamik, die vielen schlanken Sportwagen ähnelt.

Das Vorhandensein eines Cybertruck mit glattem Boden verbessert auch seine aerodynamischen Eigenschaften.

Der laminare Luftstrom aufgrund eines völlig glatten Bodens wird unterschätzt

- Elon Musk (@elonmusk) 1. Dezember 2019

Die Gesamtform ist gut für einen niedrigen Luftwiderstandsbeiwert. Es ist sehr wichtig, wie Sie den Luftstrom an den Kanten auslösen und die Luft wie eine unsichtbare Skulptur um die Räder leiten.

- Elon Musk (@elonmusk) 1. Dezember 2019

Wie in der CFD-Modellierung zu sehen ist, scheint der Cybertruck unter Berücksichtigung vieler anderer Fakten und unter Berücksichtigung des gesunden Menschenverstandes viel aerodynamischer zu sein als die Konkurrenz.

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