ضریب درگ خودرو چیست ؟

برای نشان دادن وضعیت ایرودینامیک خودرو از ضریب درگ استفاده می کنند. این فاکتور که با نام ضریب پسار نیز شناخته می شود، می تواند فاکتورهای دیگری مثل حداکثر سرعت، میزان پایداری خودرو، مصرف سوخت و چند مورد دیگر را تحت تاثیر قرار دهد. 

پس مؤلفه‌ی اصلی که می‌گوید یک خودرو از نظر آئرودینامیکی در سطح خوبی است یا خیر با عنوان “ضریب درگ” شناخته می‌شود. این فاکتور قضاوتی از توانایی خودرو در حرکت رو به جلو و عبور از جریان باد مقابل است.

در دنیای واقعی، هر سیالی تمایل دارد در برابر اجسامی که از داخل آن عبور می کنند، از خود مقاومت نشان دهد. این مقاومت خود را در قالب نیرویی خلاف جهت حرکت جسم، پدیدار می شود.

ضریب درگ اشکال مختلف

برای خودروها، درگ یا پسار نیرویی است که به واسطه وجود هوا در اطراف ایجاد می شود. این نیرو خلاف جهت حرکت بوده و گویی قصد دارد جلوی حرکت خودرو را بگیرد. به عبارت ساده تر وقتی که یک اتومبیل در حال حرکت است، باید هوایی را که در برابر آن مقاومت می کند، بشکافد. میزان این مقاومت به شکل اتومبیل و سرعت آن بستگی دارد.

اثر درگ در سرعت های بالا بیشتر و بهتر ظاهر می شود. به همین خاطر است که وسایل نقلیه باید طوری طراحی شوند که تا حد ممکن ضریب درگ کمتری داشته باشند. هر چه ضریب درگ کمتر باشد، به معنای اینست که خودرو توانایی بهتری در شکافتن هوای پیش رو دارد. همانطور که اشاره شد، ضریب درگ به غیر از تحت تاثیر قرار دادن عملکرد خودرو در سرعت های بالا، در فاکتورهایی مثل پایداری، مصرف سوخت و شتابگیری نیز دخالت می کند.

محاسبه ضریب درگ از طریق فرمول های پیچیده ریاضی صورت می گیرد. در این فرمول ها فاکتورهایی مثل سرعت، غلظت هوا و سطح مقطع خودرو نقش دارند. از آنجایی که ضریب درگ معمولا در تونل باد محاسبه می شود، شکل و ساختار تونل نیز می تواند جزو عوامل دخیل در ضریب درگ باشد.

یکی از اجزایی که ضریب درگ خودرو را تعیین می کند، شکل دماغه آن است. اگر این بخش بیش از حد با ضریب درگ کم و به اصطلاح تیز طراحی شود، شکل نهایی خودرو جذاب و زیبا از آب در نخواهد آمد؛ همچنین در چنین حالتی چسبندگی خودرو نیز کاهش یافته و به لحاظ پایداری با مشکل روبرو می شود.

به طور کلی اتومبیل های سواری دارای ضریب درگی بین ۰.۲۵ الی ۰.۳۰ هستند، این رقم در مدل های شاسی بلند به دلیل ارتفاع بلندتر و بدنه های جعبه ای شکل به ۰.۳۵ الی ۰.۴۵ افزایش می یابد.

نکته عجیب اینکه اتومبیل های مسابقه ای، مثل نمونه های حاضر در رقابت های فرمول یک یا کاترهام Seven، ضرایب درگی بیشتر از هامر H2 دارند. ضریب درگ این شاسی بلند که می توان آن را به جعبه ای بزرگ بر روی چهار چرخ تشبیه کرد، با ۰.۵۷ برابر است.

هامر H2

ضریب درگ خودروهای فرمول یک، مطابق با تنظیماتی که تیم ها انتخاب می کنند، بین ۰.۷ و ۱.۱ متغیر است. دلیل این امر به تولید نیروی رو به پایین (downforce) بر می گردد. با ایجاد نیروی رو به پایین بیشتر، خودروهای فرمول یک چسبندگی بهتری با زمین پیدا کرده و می توانند پیچ ها را با سرعت بالاتری پشت سر بگذارند. پس ضریب درگ خیلی پایین در سرعت های بالا باعث کاهش چسبندگی می شود؛ حال آنکه ضریب درگ بالا می تواند به معنی افزایش نیروی downforce باشد.

اگر بخواهیم به اتومبیل هایی با کمترین ضریب درگ اشاره کنیم، باید از مدل هایی مثل مرسدس بنز CLA 180 BlueEfficiency با ضریب درگ ۰.۲۲، ب ام و ۵۲۰d EfficientDynamics با ضریب ۰.۲۲، تسلا مدل ۳ با ضریب ۰.۲۳، آلفارومئو جولیا نسخه Advanced Efficiency با ضریب ۰.۲۳ و آئودی A4 2.0 TDI ultra نام ببریم.

خودروی Shell Ecorunner V با ضریب درگ ۰.۰۵

اکثر خودروها با ضریب درگ فوق العاده خوب نسخه های هیبریدی و سبز هستند و خودروسازان اخیرا برای کاهش ضریب درگ این دسته از خودروها از سیستم جلوپنجره متغییر استفاده می کنند. بدین معنا که جلوپنجره خودرو در سرعت های بالا بسته می شود تا با کاهش برخورد باد با رادیاتور، شرایط آیرودینامیکی خودرو بهبود یابد، اما در سرعت های پایین یا در شرایطی که نیاز به خنک کاری حداکثری پیشرانه وجود دارد، فلپ های تعبیه شده در جلو پنجره باز می شوند تا خنک کاری حداکثری انجام شود. اما خودروهای برقی طبیعتا نیاز به چنین سیستمی ندارد و به دلیل سطح رادیاتوری کمتر، اساسا رسیدن به ضریب درگ پایین برای طراحان خودرو برقی ساده تر از خودروهای مجهز به پیشرانه های درون سوز است.