"סנפירי הדגים" בכמה טויוטה, הסבירו

תסתכל מקרוב על טנדר טויוטה טונדרה, ובין היתר תראה רכסים משובצים בבתי הפנסים האחוריים והפנסים. הצורה של גושים אלה בגודל 2 עד 3 אינץ' מעוררת זיכרון רחוק של כלי משחק צוללת במשחק לוח ספינת קרב, ועלול להיעלם מעיניהם אם לא תחפשו אותם.

אבל ברגע שתגלו, אי אפשר לבטל אותם, ותמצא את עצמך מחפש אותם בכל דבר, החל מטויוטה טאקומה ועד למיניוואן סיינה של המותג. טכנית, הם נקראים סנפירים מייצבי אוויר, או ASFs, אבל מומחי טויוטה לאווירודינמיקה וטיפול ברכיבה קורי טפויה וג'סי ריידל אומרים שהם נקראים בחיבה סנפירי דגים.

הנה איך הם עובדים ומדוע מהנדסים משתמשים בהם על כלי רכב.

הנדסה קטנה אך אדירה 

רוב הסיכויים ששמתם לב לגומות סימטריות זעירות לאורך כל ממוצע כדור גולף. לשקעים הללו יש מטרה: בניגוד לכדור פינג-פונג, שעליו לעבור מרחקים קצרים בלבד, כדורי הגולף נועדו להמריא באוויר לאורך מאות מטרים בכל פעם. הגומות מפחיתות את חיכוך האוויר, מכוונות אוויר מפריע סביב הגב כדי להפחית את הגרר וליצור טיסה חלקה יותר.

"אין ספק שכיסוי רב-שכבתי וליבה מתקדמת טכנולוגית יעזרו למשחק שלך,"

ג'ונתן וול כתב עבור Golf.com. "אבל בלי הגומות האלה על הכריכה, אתה בעצם נוהג בלמבורגיני עם מנוע פורד פינטו." 

בעולם הרכב, מכוניות מרוץ מודרניות משתמשות באורך "סנפיר כריש" לאורך עמוד השדרה, לא בשביל מראה עז אלא כדי לשמור על יציבות על ידי הכוונת זרימת אוויר ולחץ נכון. מחוץ למסלול, נהגים יומיומיים בכבישים מהירים וברחובות ערים בארה"ב אינם זקוקים לביצועים כאלה, אבל הם בהחלט מעריך דינמיקת נהיגה יציבה וחלקה, וזה דורש כלי קצת אחר כדי לכוון זרימת אוויר. הרכיבים האלה, הנקראים לפעמים גם מחוללי מערבולת, עושים משהו קצת מנוגד לאינטואיציה: על ידי יצירת מערבולות אוויר, הם עוזרים לאוויר לחבק את דפנות כלי הרכב.

באופן כללי, סנפיר דג, או ASF, גורם לזרימת האוויר לעקוב מקרוב יותר אחרי משטח הצד של הרכב, ומשפיע באופן חיובי על הנסיעה. עם בדיקות מקיפות במנהרת הרוח ובמסלול, הם התחילו לגלות את זה למרות הסנפירים האלה היו קטנים מאוד, היה להם שיפור ניכר בנסיעה ובטיפול, ריידל מספר PopSci.

"אם נוכל להימנע מהפרעה אקראית של זרימת האוויר, יש לזה השפעה על הדינמיקה של הרכב", אומר טפויה. "הרעיון ברמה הגבוהה הוא לשלוט באוויר בצורה עקבית בכל פעם שאתה נוהג בו, או לנסות לעשות אותו עקבי ככל האפשר. ואם נוכל לשמור על זרימת האוויר קרובה לרכב, נוכל לנהל איך מרגישה דינמיקת הנהיגה".

'נסעתי שעתיים וחצי בשביל חתיכת הפלסטיק הזו?'

בפעם הראשונה שמייק סוורס, המהנדס הראשי של תוכניות הרכב טויוטה טונדרה, סקויה, טקומה ו-4 ראנר, ראה את המייצבים האוויריים האלה, הוא לא האמין למראה עיניו. הוא נקרא ליפן לפגישות, ואחד מהצוותים שלו הזמין אותו למגרשי ההוכחה, הרחק מהמשרד. כשהגיע סוור, הצוות הציג פתרון חדש שלדבריהם יכול להפחית את גלגול המרכב ולהגביר את היציבות של הטונדרה כשהיא חולפת על פני כלי רכב גדולים, כמו משאיות 18 גלגלים.

"'הרכב נהיה הרבה יותר יציב אם נשים את הכנפיים האלה על הרכב', הם אמרו לי", סוורס זוכר. "ואני חושב, 'אוי, זה נשמע נהדר', ואני מסתכל על גרפים ונתונים וזה, ואני חושב הם הולכים להוציא אותי ויהיה להם איזו כנף מטוסים גדולה בצד של המשאית, ימין? ואז הבחור מושיט יד לכיס שלו [ושולף א.ס.ף.] ואומר, 'זו ההצעה שלנו'".

סוורס חשב לעצמו, "נסעתי שעתיים וחצי בשביל חתיכת הפלסטיק הזו; אתה צוחק עליי?'" אבל כשהוא הניח את סנפירי הדגים על המשאית, בדק אותו על המסלול, ומשך אותו ובדק אותו שוב, הוא היה משוכנע. הוא בילה ארבע שעות על המסלול באותו יום, כשהוא מבחין ביציבות בזמן מעבר או חווה רוח צולבת.

איזון רעשי כביש, גרר ודינמיקת נהיגה

טפויה אומר שהוא רואה את ההשפעה של סנפירי הדגים על יציבות ישר, שכן הם יוצרים הפרעה בזרימת האוויר שיוצרים זרם חזק יותר סביב הרכב. זה אולי נראה פרדוקסלי שגוש היוצר הפרעה בתעלות זרימת האוויר יכול לכוון את האוויר, אבל זה בדיוק מה שהוא עושה. עם זרם האוויר הדוק יותר, הנהגים מרגישים שדה היגוי מדויק יותר.

"לפעמים, אנשים ירמזו לרכבים מסוימים שאין להם מרכז מאוד מוגדר או מרגישים שזה סוג של מעורפל בהיגוי", הוא אומר. "ו[ASFs] למעשה עוזרים לשפר גם את המאפיינים האלה."

תוך שימוש במנהרת רוח לבדיקה, מהנדסי טויוטה משתמשים בהדמיית עשן (שבילי עשן המדגימים זרימת אוויר) כדי לראות היכן הזרימה המהירה ביותר. זה עוזר למהנדסים להחליט היכן למקם את סנפירי הדגים כדי למקסם את היעילות.

וכפי שמתברר, מעצבים ומהנדסים מתממשקים לעתים קרובות למדי כדי לדבר על פיסות הפלסטיק הקטנות הללו. יש איזון כדי להבטיח שגורמים כמו רעשי כביש וכמות הגרר על הרכב לא יושפעו.

"יש לנו את זה עד למקום שבו אנחנו יודעים איזה אזורים אנחנו יכולים ליישם [ASFs] ולמנוע הפרעה לפונקציות אחרות", אומר Tafoya. "למרבה ההפתעה, עבור תכונה קטנה כל כך לוקח הרבה זמן במשא ומתן."