Большое влияние на обтекаемость автомобиля могут оказать форма и угол наклона ветрового стекла. Для первых удачных с аэродинамической точки зрения легковых автомобилей применяли ветровые стекла с крутой выпуклостью в плане. В этом случае набегающий на стекло воздушный поток разделялся в середине и обтекал кузов преимущественно по боковым поверхностям.

Следовательно, хорошая обтекаемость могла быть достигнута лишь тогда, когда кузов выполняли относительно узким.

При ветровых стеклах с крутой выпуклостью в плане видимость вверх, а при дожде и вперед, ухудшалась, так как расстояние стекла от глаз шофера оказывалось слишком велико. Поэтому в течение длительного времени наибольшим распространением пользовалось плоское наклонное ветровое стекло, имеющее при переходе к боковым стенкам плавные закругления. Обтекаемость в таком случае улучшается с увеличением угла наклона к вертикали.

Исследования влияния формы ветрового стекла на аэродинамику автомобиля проводил Лэй, используя разборные модели. Варианты 7, 8, 9, 10 (рис. 104) относятся к моделям с вертикальным ветровым стеклом и имеют коэффициенты с_х = 0,35; 0,35; 0,32; 0,24. Это показывает, что вертикальное ветровое стекло оказывает большое отрицательное влияние на обтекаемость автомобиля, а изменение формы задней части кузова сможет его компенсировать лишь при наличии очень длинного хвоста, практическое применение которого явно нецелесообразно.

Придание ветровому стеклу наклона в 22,5° (варианты 11, 12, 13 и 14) дает некоторое улучшение обтекаемости (Сх = 0,32; 0,26; 0,25; 0,17), которое становится еще более заметным (с_х = 0,30; 0,23; 0,21; 0,12) при наклоне ветрового стекла на 45° (варианты 15, 16, 17 и 18) и достигает максимального значения (с_х = 0,30; 0,24; 0,20; 0,12) при установке на переднюю часть автомобиля обтекателя, который имеет закругленную форму и соединяет крышу с передней частью капота (варианты 19, 20, 21 и 22).

При рассмотрении результатов опытов Лэя следует также обратить внимание на то, что для вариантов 15, 16, 17 и 18, т. е. для моделей с углом наклона ветрового стекла 45°, и для вариантов 19, 20, 21 и 22, т. е. для моделей, имеющих полностью скругленную обтекаемую переднюю часть, получены почти равные значения коэффициентов сопротивления воздуха при одинаковых формах задней части автомобиля. Так для вариантов 15 и 19 коэффициент c_Y = 0,30, для 16 и 20 соответственно 0,23 и 0,24, для 17 и 21 соответственно 0,21 и 0,20 и для 18 и 22 коэффициент с_х = 0,12. 152

Это можно объяснить тем, что в первом случае большая часть воздушного потока проходит над верхней частью автомобиля, в результате чего менее сказывается вредное влияние срыва струй на плохо обтекаемых боковых поверхностях, значительно повышающих сопротивление воздуха.

Рис. 104. Влияние формы передней и задней частей легкового автомобиля на величину коэффициента с_х лобового сопротивления воздуха

Чем более обтекаемую форму будет иметь автомобиль в плане, тем заметнее скажется и преимущество закругленной формы перехода к ветровому стеклу от капота двигателя и от ветрового стекла к крыше.

Для хорошо оформленного в аэродинамическом отношении кузова нельзя пренебрегать выпуклыми переходами от ветрового стекла к крыше и боковым стенкам, так как при больших скоростях движения это позволяет сэкономить значительную мощность. Наличие резких переходов от ветрового стекла к боковым стенкам вызывает срыв воздушного потока и образование вихрей.

Рис. 105. Формы ветрового стекла легкового автомобиля (в плане)

У современных автомобилей характерно сильно скругленное в плане почти полукруглое ветровое стекло (рис. 105, а) или плоское стекло, закругленное по бокам (рис. 105, б). Значительно реже встречается стекло, изогнутое по дуге (рис. 105, в), и плоское (рис. 105, г). Верхнюю границу ветрового стекла при переходе к крыше, как правило, выполняют скругленной. Грань и желобок в этом месте заметно ухудшают обтекаемость.

Автор: Е.В. Михайловский