ماذا تعني الديناميكا الهوائية في عالم السيارات..هل هي مقاومة الهواء؟

لم تتوقف عمليات التحديث والتطوير على السيارات منذ القدم، ربما هذا المجال هو الأكثر تطوراً ولا يزال، فبعيداً عن التكنولوجيا التي دخلت المركبات من أوسع أبوبها، وأصبحنا نشاهد سيارات ذاتية القيادة، هناك جانب آخر من الحداثة في صناعة المركبات، وهي أشكالها وتصميمها الخارجي، فهو يخضع للعديد من العوامل التي قد يجهلها البعض أو قد تغيب عن أذهانهم، لذلك هناك دراسة قائمة بحد ذاتها وهي الديناميكا الهوائية للسيارات التي تهتم بقدرة السيارة على مقاومة الهواء وضمان أن يتم ذلك بأفضل صورة وطريقة ممكنة.

الديناميكا الهوائية للسيارات وعاملا السرعة والتماسك:

يمكن تعريف الديناميكا الهوائية للسيارات أو الأيروديناميكية بأنها الطريقة التي يتحرك بها الهواء حول السيارة، وهو علم يدخل في كل شيء تقريباً، حيث يتم قياس مقاومة الطائرات والصواريخ وغيرها من الأجسام التي تشق الرياح لإتمام مسيرها وتحقيق السرعة المطلوبة إلى جانب عنصر التماسك القوي.

أهمية الديناميكا الهوائية للسيارات:

أهميتها وكيف يمكن الاستفادة من هذا العلم بأكبر قدر ممكن، حيث تدخل الديناميكية الهوائية سيارات في الكثير من التفاصيل المهمة، ومنها:

• زيادة ثبات السيارة وتماسكها
• توفير استهلاك الوقود
• زيادة ثبات السيارة كلما زادت السرعة
• تبريد المحرك والفرامل ومختلف أجزاء المركبة
• زيادة عزل المركبة بتحديد نقطة تصادم السيارة مع الهواء

تؤثر الديناميكا الهوائية للسيارة بدرجة ثباتها وتماسكها مع الطريق وبما لا يقل شأناً معدل استهلاك السيارة للوقود، فكلما كانت مقاومتها للهواء قليلة قلت الطاقة المطلوبة لشق الهواء، لذلك تسعى شركات تصنيع السيارات إلى جعل المركبات أكثر انسيابية وقدرة على اختراق الهواء توفيراً لاستهلاك الوقود ولزيادة ثبات وتماسك السيارة مع الأرض.
لا تقل أهمية الجزء الخلفي من السيارة عن الأمامي، فبعد اختراق الهواء من المقدمة سيصل إلى نقطة الالتقاء عند الجزء الخلفي من المركبة ما يعيق حركتها ويؤثر عليها بشكلٍ كبير، لذلك يتم تصميم السيارة من الخلف وفق قواعد وضوابط من شأنها رفع قدرة السيارة على مقاومة الضغط الناتج عن شق الهواء.
كذلك لم يغفل العلماء عن جوانب السيارة إذ يمكن أن يتسبب الهواء الجانبي بحرف المركبة عن مسارها لذلك يتم تحديد مركز ضغط ومركز ثقل للسيارة بحيث تتشتت قوة الهواء ولا تؤثر بشكل مباشر عليها.

تخضع السيارات لعدد كبير من التجارب قبل البدء في تصنيعها والوصول لشكلها الخارجي النهائي، حيث تقوم مصانع السيارات باختبار عدة نماذج للسيارة بوضعها في مسار مخصص يشتمل على مراوح لتوليد تيار هوائي، وعندها تبدأ عملية قياس مقاومة السيارة للهواء حتى الوصول إلى نموذج يراعي كافة الجوانب وفي ذات الوقت يكون الأقل مقاومة وقدرة على اختراق الهواء.

تحديات مقاومة السيارة للهواء:

قد يتساءل البعض عن الأمر الذي يمنع شركات تصنيع السيارات من تصميم سيارات انسيابية أكثر وقادرة على مقاومة الهواء بشكلٍ أكبر مما هي عليه اليوم، لكن وببساطة يمكننا القول بأنه يصعب تصميم سيارة قادرة على اختراق الهواء بفضل شكلها الانسيابي فذلك كفيل بأن يجعل السيارة تشبه الرصاصة ولا تتسع إلا لشخصين كحد أقصى ولا يعقل أن تكون جميع السيارات في الشارع تشبه الصواريخ في شكلها الخارجي. أما من ناحية أخرى فإن مختلف أجزاء السيارة بحاجة للتبريد، لذلك يكفل السماح للهواء بالارتطام بجزء السيارة الأمامي بتبريد المحرك والمكابح ومختلف أجزاء نظام التعليق وغيرها، فهذه الأسباب كفيلة بأن تجعل المركبات قادرة على اختراق الهواء ضمن ضوابط معينة لا تؤثر سلباً على باقي الأجزاء والقطع.