Γιατί ορισμένα αυτοκίνητα δεν έχουν παρμπρίζ;

Τα αυτοκίνητα χωρίς παρμπρίζ χειρίζονται τη ροή του αέρα χρησιμοποιώντας αεροδυναμικές αρχές. Ωστόσο, αυτά τα αυτοκίνητα δεν είναι κατάλληλα για καθημερινή χρήση.

Έχουμε ρυθμιστεί να οπτικοποιούμε τα πράγματα με έναν συγκεκριμένο τρόπο. Για παράδειγμα, όταν φανταζόμαστε ένα smartphone, σκεφτόμαστε μια κομψή κυβοειδή μονάδα με στρογγυλεμένες άκρες, με τη σιλουέτα της να σπάει μόνο από μερικά λεπτά κουμπιά. Εναλλακτικά, εάν οραματιστείτε ένα αεροσκάφος, η εικόνα ενός κεντρικού σωλήνα με προεξέχοντα φτερά είναι το πρώτο πράγμα που σας έρχεται στο μυαλό.

Ωστόσο, κάθε τόσο έρχεται μια σχεδιαστική επανάσταση που φέρνει νέες ιδέες που δεν μοιάζουν με οτιδήποτε έχουμε δει ποτέ. Το αποτέλεσμα είναι εξωφρενικά σχέδια. Ορισμένα έχουν πτώση γνάθου, ενώ άλλα είναι αρκετά δύσκολο να χωνευτούν.

Μια τέτοια πολωτική δημιουργία είναι η ιδέα των αυτοκινήτων χωρίς παρμπρίζ!

Υπάρχουν αυτοκίνητα χωρίς παρμπρίζ;

Η σύντομη απάντηση; Ναι!

Πρέπει να υπάρχουν; Γιατί όχι!

Εάν υπάρχουν αυτοκίνητα χωρίς παρμπρίζ, δεν είναι καλύτερο να παίρνετε μοτοσικλέτες; (Φωτογραφία:Pepermpron/Shutterstock)

Όπως πολλά άλλα πράγματα που πωλούνται σήμερα, τα αυτοκίνητα χωρίς παρμπρίζ δεν μοιάζουν με αντικείμενα στα οποία θα κάνατε μεγάλη χρησιμότητα. Κατά τα πρώτα τους χρόνια, ήταν απλώς αντικείμενα ματαιοδοξίας, και εξακολουθούν να είναι ως επί το πλείστον. Ωστόσο, χρησιμοποιούν κάποια επιστήμη για να τα κάνουν οδηγήσιμα, όπως θα απαριθμήσουμε περαιτέρω. Ωστόσο, ας εξετάσουμε πρώτα την ανάγκη για παρμπρίζ.

Σημασία των παρμπρίζ

Τα παρμπρίζ έχουν έναν πολύ συγκεκριμένο σκοπό—να κρατούν τον αέρα και τη σκόνη μακριά από τα μάτια των επιβατών. Παραδόξως, τα παρμπρίζ δεν ήταν υποχρεωτικό μέρος των αυτοκινήτων όταν άρχισαν να πωλούνται για πρώτη φορά. Ήταν κυρίως υαλοπίνακες, που πωλούνταν ως πρόσθετα, αντί για τυπικό εξοπλισμό.

Τα παρμπρίζ κατασκευάστηκαν από γυαλί πλάκας και τοποθετήθηκαν ως προαιρετικά πρόσθετα σε αυτοκίνητα των «παλιών ημερών» (Φωτογραφία:David JC/Shutterstock)

Δεδομένου ότι οι κινητήρες IC ήταν στα σπάργανα, κινούνταν με χαμηλότερες ταχύτητες και, κατά συνέπεια, αντιμετώπιζαν λιγότερους ανέμους και βρωμιά που ενοχλούσαν τους επιβάτες. Ωστόσο, το γυαλί της πλάκας ήταν εύθραυστο, έτσι θα έσπασε σε μεγάλα, αιχμηρά κομμάτια κατά την πρόσκρουση, καθιστώντας το πολύ επικίνδυνο για τους επιβάτες. Αυτό οδήγησε στην ανάπτυξη σκληρυμένων και πολυστρωματικών γυαλιών.

Το πρώτο σπάει σε μικρά, αμβλύ κομμάτια κατά την πρόσκρουση και χρησιμοποιείται για παράθυρα. Τα τελευταία αποτελούνται από ένα πλαστικό ενδιάμεσο στρώμα ανάμεσα σε δύο φύλλα γυαλιού. Κατά την πρόσκρουση, σπάει, αλλά διατηρεί τη δομή του λόγω του ενδιάμεσου στρώματος, διατηρώντας τους επιβάτες ασφαλείς.

Το πολυστρωματικό γυαλί αποτελείται από ένα ενδιάμεσο στρώμα που το βοηθά να διατηρεί τη δομή του, ακόμη και μετά από κρούση (Πιστωτική φωτογραφία :Davinsi/Shutterstock)

Επομένως, τα σύγχρονα παρμπρίζ είναι κατασκευασμένα από πλαστικοποιημένο γυαλί. Εκτός από την προστασία των επιβατών από εξωτερικά στοιχεία, εξυπηρετούν δύο επιπλέον λειτουργίες. Πρώτον, αποτελούν ένα δομικό στοιχείο του αυτοκινήτου. Αυτό σημαίνει ότι μοιράζονται κάποια δύναμη πρόσκρουσης σε περίπτωση ατυχήματος, μαζί με άλλα μέρη του σκελετού του αυτοκινήτου. Δεύτερον, κάνουν το αυτοκίνητο πιο αεροδυναμικό, μειώνοντας τις δυνάμεις οπισθέλκουσας και βελτιώνοντας την οικονομία καυσίμου.

Γιατί ορισμένα αυτοκίνητα δεν έχουν παρμπρίζ;

Αν το παρμπρίζ παίζει τόσους πολλούς ρόλους, η αφαίρεσή του από τα αυτοκίνητα ακούγεται σαν μηχανική καταστροφή, ωστόσο μερικά από τα πιο ακριβά και περιορισμένης έκδοσης αυτοκίνητα δεν διαθέτουν παρμπρίζ.

Η ιδέα πηγάζει από τα ιταλικά μικρά σκάφη που ονομάζονται barchettas. Το ψευδώνυμο βρίσκει επίσης χρήση στην αυτοκινητοβιομηχανία, όπου αντιπροσωπεύει σπορ αυτοκίνητα με ανοιχτή οροφή. Το κύριο χαρακτηριστικό των αυτοκινήτων τύπου barchetta είναι η απουσία πλήρους παρμπρίζ. Αντίθετα, διαθέτουν ένα μικρό εκτροπέα ανέμου για να προστατεύει τον οδηγό κάπως από τα στοιχεία.

Το παρμπρίζ ενός αυτοκινήτου είναι ένα σημαντικό μέρος της δομής της σύγκρουσής του (Photo Credit :Roman Zaiets/Shutterstock)

Οι νεότερες ιδέες έχουν καταργήσει εντελώς το παρμπρίζ. Προκειμένου να διασφαλιστεί η άνεση και η οδήγηση των επιβατών, τα πάνελ του αμαξώματος έχουν σχεδιαστεί για να χειρίζονται τη ροή αέρα πάνω και γύρω από την καμπίνα.

Αν και αυτό το σχέδιο έχει διαφορετικά ιδιόκτητα ονόματα από διάφορους κατασκευαστές, η βασική ιδέα είναι η ίδια.

Πώς γίνεται ο χειρισμός του αέρα σε αυτοκίνητα χωρίς παρμπρίζ;

Στα παλιά αυτοκίνητα τύπου barchetta, ήταν σκόπιμο να χρησιμοποιείτε γυαλιά ή κράνη με προσωπίδες για να προστατευτείτε από τους επερχόμενους ανέμους. Ωστόσο, οι σύγχρονες barchetta έχουν σχεδιαστεί γύρω από τη ροή του αέρα που χειρίζεται στο μπροστινό μέρος του αυτοκινήτου χρησιμοποιώντας αεραγωγούς.

Τα αυτοκίνητα χωρίς παρμπρίζ χρησιμοποιούνται γενικά με κράνη, εκτός από τον αεροδυναμικό χειρισμό (Photo Credit :Pepermpron/Shutterstock)

Καθώς ένα αυτοκίνητο κινείται προς τα εμπρός, κόβει τον αέρα. Κάποιο μέρος αυτού του ανέμου διοχετεύεται στον αγωγό αέρα, ενώ το υπόλοιπο ρέει πάνω από το καπό (καπό) του αυτοκινήτου.

Οι αεραγωγοί είναι σχεδιασμένοι με τέτοιο τρόπο ώστε να διοχετεύουν τον αέρα σε υψηλές ταχύτητες, στρέφοντάς τον σε γωνία ώστε να εξέρχεται από το καπό του αυτοκινήτου. Αυτή η γωνία είναι συνήθως κάθετη ή προς την κατεύθυνση του οχήματος, μακριά από τον οδηγό. Αυτός ο αέρας, που εξέρχεται από τον αγωγό, σχηματίζει ένα φράγμα που συναντάται από τη ροή αέρα υψηλής ταχύτητας πάνω από την κουκούλα.

Απεικόνιση της αλληλεπίδρασης διαφόρων ροών αέρα μπροστά από το αυτοκίνητο.

Το αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης είναι ένα ρεύμα αέρα που ρέει πάνω από το κεφάλι του οδηγού με τρόπο παρόμοιο με τη ροή αέρα πάνω από ένα παρμπρίζ. Καθώς αυτός ο αέρας φτάνει στην καμπίνα, διοχετεύεται περαιτέρω μέσω ανοιχτών καναλιών που διαχωρίζουν το τυρβώδες στοιχείο του αέρα από το στρωτό εξάρτημα.

Το τυρβώδες εξάρτημα μπορεί να προκαλέσει μπουφέ ή γρήγορη κίνηση προς τα πάνω και προς τα κάτω του κεφαλιού. Λόγω αυτού, κατευθύνεται μακριά προς το στήθος του οδηγού, το οποίο υποστηρίζεται από το κάθισμα, ενώ η στρωτή ροή κατευθύνεται πάνω από το κεφάλι του. Το παρακάτω απεικονίζει τη δοκιμή αεροδυναμικής σήραγγας ενός αυτοκινήτου χωρίς παρμπρίζ.

Τα Barchetta είναι επίσης εξοπλισμένα με αεροτομές που διακόπτουν τη ροή του αέρα σε μια κατά τα άλλα περιοχή υψηλής πίεσης για να δημιουργήσουν χαμηλή πίεση. Αυτό βελτιώνει τη ροή του αέρα προς την επιθυμητή κατεύθυνση. Επιπλέον, έχουν φτερά που βοηθούν στη δημιουργία πίεσης προς τα κάτω για να κρατούν το αυτοκίνητο στερεωμένο στο έδαφος σε υψηλές ταχύτητες.

Πρακτική χρήση

Όσο δροσερά και αν είναι, τα αυτοκίνητα χωρίς παρμπρίζ είναι μια ευάλωτη παγίδα για τον άνθρωπο. Η αξία τους έγκειται στη ματαιοδοξία τους και σε οποιαδήποτε εξέλιξη μπορούν να συνεισφέρουν στον τομέα της αεροδυναμικής και της μηχανικής των ρευστών. Αυτή η εξέλιξη, ωστόσο, έχει τη δυνατότητα να βελτιώσει τον σχεδιασμό των αυτοκινήτων μαζικής αγοράς με τρόπο που να ωφελεί τους τελικούς χρήστες.

Λόγω έλλειψης συμβατικών χαρακτηριστικών ασφαλείας, τα αυτοκίνητα χωρίς παρμπρίζ απαγορεύονται στους δημόσιους δρόμους σε πολλές χώρες. Επομένως, υπάρχει μια μικρή πιθανότητα να διασχίσετε το δρόμο τους σύντομα!