مجموعههای بدنه مدرن از اشکال تستشده در تونل باد برای حداقل کردن مقاومت هوا استفاده میکنند. دماغههای جلوی بهینهسازیشده به تنهایی ضریب پسا را تا ۱۲٪ در خودروهای عملکردی کاهش میدهند، بر اساس دادههای SEMA در سال ۲۰۲۴. این طراحیها جریان هوا را بهصورت صافی اطراف قوس چرخها و سطوح زیربدنه هدایت میکنند و از تشکیل حبابهای متلاطم که شتاب را مختل کرده و مصرف سوخت را افزایش میدهند، جلوگیری میکنند.
اجزایی که با دقت در قسمتهایی مانند اسپلیترهای جلویی و آن چیزهای بزرگی که در پشت ماشین به نام دیفیوژرها قرار دارند، در واقع نیروی پایینبرنده مشخصی ایجاد میکنند که به بهبود چسبندگی کمک کرده و ماشین را هنگام حرکت با سرعت بالا پایدار نگه میدارند. بر اساس آزمایشهایی که سال گذشته توسط مؤسسه آئروتک روی ترن ها انجام شده، این دیفیوژرهای عقبی به ظاهر حدود ۱۸ درصد به بهبود چسبندگی چرخهای عقب کمک میکنند. هنگامی که به نحوه حرکت هوا روی و زیر ماشینها نگاه میکنیم، دانشمندان دریافتهاند که هنگامی که اسپلیتر و دیفیوژر با هم کار میکنند، به ثبات وسیله نقلیه پس از رسیدن به سرعتهای بالای ۱۵۰ مایل در ساعت کمک میکنند. این امر به این دلیل رخ میدهد که آنها اختلاف فشار زیر بدنه ماشین را متعادل میکنند و این امر برای رانندگان کنترل ماشین را در پیچهای تیز یا تغییر نوارهای سریع در سرعتهای بالا آسانتر میسازد.
پرههای گلگیر افزوده شده جریان هوا را در کنارهها کاهش میدهند و به چرخهای عریضتر اجازه میدهند در پیچهای تند تماس پایدارتری با سطح جاده داشته باشند. این طراحی زوایای لغزش جانبی را ۲۲٪ کاهش میدهد و نیروهای بالابری که در سرعتهای بالای سه رقمی عملکرد خودرو را تحت تأثیر قرار میدهند، کاهش مییابد و به تعادل آیرودینامیکی بیشتر و اعتماد راننده کمک میکند.
یک نمونه اولیه بدنه گسترده از یک تولیدکننده پیشرو آلمانی خودروهای ورزشی بهبودهای قابل اندازهگیری نشان داد:
این بهبودها ناشی از تونلهای ونتوری شبیهسازیشده توسط کامپیوتر و عناصر تقویتشده کربنی قابل تنظیم است که خود را با شرایط رانندگی واقعی تطبیق میدهند و یکپارچگی فرم و عملکرد را در مهندسی پیشرفته نمایش میدهند.
استفاده از قطعات بدنه الیاف کربن، وزن خودرو را حدود 50 درصد نسبت به قطعات فولادی معمولی کاهش میدهد. این امر باعث میشود خودروها سریعتر شتاب بگیرند، ترمز دقیقتری داشته باشند و در مجموع عملکرد بهتری در پیچها از خود نشان دهند. تحقیقات نشان میدهد که حتی کاهش متوسط 10 درصدی وزن خودرو، مصرف سوخت را بین 6 تا 8 درصد بهبود میبخشد، همانطور که متخصصان کارآیی انرژی در ادارات دولتی اشاره کردهاند. به عنوان مثال، درپوش موتورهای الیاف کربن معمولاً بین 10 تا 20 پوند وزن دارند که کمتر از نصف وزن نسخههای فولادی (معمولاً 40 تا 60 پوند) است. کاهش وزن در قسمت جلوی خودرو، تعادل آن را تغییر میدهد و پاسخگویی خودرو را در پیچهای تند و با سرعت بالا بهبود میبخشد.
برای سازندگانی که به دنبال مجموعههای بدنه با بودجه محدود هستند، فایبرگلاس قطعاً گزینه ارزانتری است و اغلب حدود نصف تا دو سوم قیمت گزینههای الیاف کربنی در بازار هزینه دارد. اما اینجا معاملهای وجود دارد، زیرا این مجموعهها معمولاً از یک چهارم تا تقریباً یک سوم بیشتر از معادلهای کربنی وزن دارند و این وزن اضافی بر نحوه پاسخگویی ماشین در هنگام رانندگی پرسرعت تأثیر میگذارد. وقتی به مقاومت واقعی مواد نگاه میکنیم، الیاف کربنی در برابر کشش تقریباً سه برابر قویتر از مواد معمولی فایبرگلاس است. به همین دلیل اکثر رقابتکنندگان جدی علیرغم قیمت بالاتر همچنان به سمت الیاف کربنی سوق مییابند. با این حال، فایبرگلاس در میان رانندگان عادی محبوب باقی مانده است، زیرا صفحات آسیبدیده معمولاً میتوانند ترمیم شوند نه اینکه کاملاً تعویض شوند و همچنین بسیاری از شرکتهای بیمه در واقع ماشینهایی که قطعات فایبرگلاس دارند، حق بیمه کمتری دریافت میکنند.
گزارش عملکرد انجمن بازار تجهیزات تخصصی (SEMA) در سال 2024 نشان داد که وسایل نقلیه مجهز به کیتهای تمام کربن فیبر بهطور متوسط ۱۲٪ زمان دور خودرو بهبود یافته است. عوامل کلیدی شامل:
این موضوع نشان میدهد که کاهش استراتژیک وزن بهطور مستقیم به بهبود قابل اندازهگیری در عملکرد روی تور میانجامد.
تعداد زیادی از تولیدکنندگان در حال کار روی این مواد کامپوزیتی جدید هستند که استحکام الیاف کربن را با ماهیت مقرونبهصرفه شیشهای ترکیب میکنند. نسخههای اولیه این مواد به نظر میرسد که وزن را در مقایسه با شیشهای معمولی بین ۱۵ تا ۲۰ درصد کاهش دهد، در حالی که هزینهای حدود ۴۰ درصد هزینه الیاف کربن کامل دارد. ما در اینجا درباریه صرفهجویی واقعی صحبت میکنیم. کارشناسان صنعت پیشبینی میکنند که این مواد ترکیبی حدود سال ۲۰۲۶ میلادی بخش قابل توجهی از بازار میانرده عملکردی را به خود اختصاص دهند. برای علاقهمندان به خودرو و افراد فنی که به دنبال ارتقاء خودرو یا تجهیزات خود بدون خالی کردن جیب هستند، این ظاهراً ترکیب مناسبی بین بهبود عملکرد و قیمتهای مقرونبهصرفه است.
وقتی چرخدندهها گشادتر میشوند، میتوانند لاستیکهایی با عرض حدود ۲۰ درصد بیشتر از لاستیکهای کارخانهای را تحمل کنند. این امر سطح تماس بین لاستیک و جاده را تقریباً ۱۵ درصد افزایش داده و چسبندگی بهتری در هنگام پیچیدن شدید فراهم میکند. آزمایشها نشان میدهند که این بخشهای گستردهتر لاستیک در پیچهای تنگ، حدود سه دهم ثانیه طولانیتر بر روی آسفالت میمانند قبل از اینکه بلغزنند، همانطور که در یافتههای اخیر JATO Dynamics ذکر شده است. گسیلهای سفارشی نه تنها از اصطکاک لاستیک با اجزای دیگر جلوگیری میکنند، بلکه عملکرد صحیح سیستم فنربندی را نیز حفظ میکنند. رانندگان این تفاوت را زمانی متوجه میشوند که چه در حال حرکت در بزرگراه باشند و چه در مناطق ناهموار که عملکرد پایدار خودرو مهمترین نقش را دارد.
وقتی پهناکتر شدنِ مسیر حرکت چرخهای یک خودرو حدود ۲ تا ۴ اینچ افزایش یابد، بر اساس تحقیقات اخیر SAE بینالمللی در گزارش دینامیک شاسی سال ۲۰۲۳، انتقال وزن جانبی در پیچهای تند تقریباً ۱۸٪ کاهش مییابد. آنچه اتفاق میافتد این است که وضعیت گستردهتر، فشار را از نقطه مرکز ثقل کم میکند و در نتیجه کج شدن بدنه به طور کلی کمتر میشود — حدود ۲۲٪ کمتر از حالت استاندارد کارخانهای. رانندگان این تفاوت را بلافاصله در جادههای پیچدرپیچ با منحنیهای S متوجه میشوند. خودرو بهتر روی زمین مینشیند و امکان گردش سریعتر بدون از دست دادن کنترل فراهم میشود. علاوه بر این، لاستیکها بهطور یکنواختتری روی هر چهار چرخ ساییده میشوند، چون وزن در این مانورها بهصورت چشمگیری از یک طرف به طرف دیگر منتقل نمیشود.
کیتهای واید با دیزاین مسابقهای فضای زیادی برای نصب لاستیکهای بزرگتر فراهم میکنند، هرچند اکثر مدلهای جادهای بر روی عملکرد عملی تمرکز دارند و حدود یک تا یک و نیم اینچ عرض پایه را افزایش میدهند. نکته مثبت این است که حدود ۹۴٪ از ارتفاع اولیه از سطح زمین حفظ میشود، بنابراین پارک کردن به دردسر تبدیل نمیشود، در عین حال قادر به نصب لاستیکهایی هستند که تقریباً ۱۰ تا ۱۵ میلیمتر پهنتر از لاستیکهای کارخانهای هستند. امروزه سازندگان از مواد پیشرفتهای استفاده میکنند که بدین معناست که افزودن حجم اضافی وزن چندانی به همراه ندارد. مصرف سوخت نیز تقریباً نزدیک به حالت استوک باقی میماند و تنها حدود ۲٪ کاهش دارد، مطابق تحقیقات اخیری که در نمایشگاه سال گذشته SEMA ارائه شده است.
وقتی خودروها دارای مسیر عریضتر و لاستیکهایی با شکل مناسب برای عملکرد باشند، در آن آزمونهای زیگزاگ اسلالوم به طور متوسط ۱۶ میلیثانیه سریعتر پاسخ میدهند. بر اساس دادههای تونل بادی MIRA از سال ۲۰۲۳، کیتهای بدنه که به درستی طراحی شدهاند، میتوانند حساسیت وسایل نقلیه به بادهای جانبی را در سرعتهای بالای ۷۰ مایل در ساعت حدود ۳۱ درصد کاهش دهند. بیشتر رانندگان این تفاوت را هنگام تغییر خط یا رانندگی در بزرگراهها احساس میکنند و نیاز به اصلاح مسیر کمتری نسبت به قبل دارند. این بهبودها به مزایای واقعی در جاده تبدیل میشوند و دلیلی است که تولیدکنندگان همچنان در آیرودینامیک و تنظیمات ساختاری برای بهبود ویژگیهای هدایت سرمایهگذاری میکنند.
کیتهای بدنه میتوانند کارایی آیرودینامیکی را با کاهش پسا و ایجاد نیروی پایینبر افزایش دهند و ثبات، چسبندگی و کنترل خودرو در سرعتهای بالا را بهبود بخشند.
مقوتهای بدنه کربن فیبر به طور قابل توجهی وزن خودرو را کاهش میدهند و باعث بهبود شتاب، ترمزگیری و هندلینگ میشوند و همچنین مصرف سوخت را 6 تا 8 درصد بهبود میبخشند.
فایبرگلاس گزینهای اقتصادیتر است اما سنگینتر از کربن فیبر است. کربن فیبر مقاومت بیشتری دارد و به دلیل سبکی بیشتر و کاهش اینرسی خودرو، عملکرد بهتری ارائه میدهد.
مقوتهای وایدبدی امکان نصب لاستیقهای پهنتر را فراهم میکنند که چسبندگی و تraction پیچ را بهبود میبخشند. همچنین عرض دویدگی را افزایش داده و ثبات را بهبود بخشیده و کاهش یافتن غلت بدنه در حین حرکات پرشتاب را کاهش میدهند.
ترکیبات هیبریدی تعادلی بین عملکرد و صرفه اقتصادی ایجاد میکنند و با ترکیب استحکام کربن فیبر و مقرونبهصرفهبودن و انعطافپذیری فایبرگلاس، گزینه مناسبی محسوب میشوند.