Bilar från A till Ö: Airflow följde inte med strömmen

Nu för tiden är vindtunnelprov och datorsimuleringar av luftströmmar obligatoriska för den som vill utveckla en bil som går att sälja. Biltillverkare har till och med börjat ersätta backspeglar med kameror för att minska luftmotståndet. Men att följa minsta motståndets lag har inte alltid varit lika viktigt.

Den som försökt springa i axeldjupt vatten vet att det är ansträngande och att det går mycket långsamt jämfört med att springa på land. Det beror på att vattnet är ett tätare medium än luften och att mer materia måste trängas undan för att kroppen ska kunna förflytta sig framåt. Men även i luft kan motståndet vara betydande, som var och en som cyklat i motvind kan vittna om.
Luftmotstånd studeras inom den del av fysiken som kallas aerodynamik, läran om lufts och andra gasers strömning. Att kroppar i rörelse påverkas av luftmotstånd är ingen ny upptäckt. Redan Leonardo da Vinci ville uppfinna olika sorters flygande farkoster och studerade därför luftens strömning. Isaac Newton formulerade och prövade olika aerodynamiska hypoteser. Andra forskare studerade djurkroppar för att förstå vilka former som gav låga luftmotstånd.
I bilens barndom var aerodynamiken ingen stor sak för automobilkonstruktörerna. Eftersom de tidiga bilarna framfördes i hastigheter strax över gångfart var luftmotståndet försumbart. Motorns och kraftöverföringens konstruktion, vikten och hjulens friktion mot vägen var långt viktigare för fordonens prestanda. Men när dessa delar förbättrades ökade farterna, och med högre farter kom ökat luftmotstånd. I slutet av 1920-talet började biltillverkningsföretagen på allvar intressera sig för hur luftmotståndet skulle kunna minskas. Visserligen hade många bilbyggare redan tidigare såväl förstått sambanden som försökt övervinna luftmotståndet – bland annat belgaren Camille Jenatzy som 1899 satte hastighetsrekord med en spolformad elbil – men detta var enstaka experiment.
Det var på tjugotalet som några biltillverkare började investera mycket tid och pengar i att skulptera karosser med lågt luftmotstånd för att kunna använda dem på serietillverkade bilar. På trettiotalet blev ”strömlinjeform” ett modeord, men att sätta likhetstecken mellan detta begrepp och lågt luftmotstånd är egentligen ett underligt sätt att använda ordet ”strömlinjeform”. Varje gång en kropp rör sig i något medium, låt oss säga luft, rör sig luften i strömmar i förhållande till kroppen och strömmarnas riktning kan beskrivas med strömlinjer. Även en kub kan alltså sägas ha en strömlinjeform.
Men det är inte alldeles enkelt att skapa en bilkaross som glider lätt genom luften. Det sägs ibland att kilformade bilar har lågt luftmotstånd. Men en kil är nog bättre när man ska klyva ved än när man ska klyva luft. Bakom en kil bildas nämligen kraftiga luftvirvlar som ökar motståndet. Och en stor frontyta måste inte innebära sämre aerodynamik. Den optimala formen för lågt luftmotstånd är en droppe med den trubbiga änden i färdriktningen (det är därför som fallande droppar brukar vara droppformade). Men en renodlad droppform skulle inte fungera på en bil eftersom den skulle bli känslig för sidvindar och lyftkrafter. För att motverka lyftkrafter har riktigt snabba bilar spoilrar som visserligen ökar luftmotståndet men som behövs för att trycka ned bilen mot vägen så att den ska gå att styra.
På bilutställningen i New York 1934 presenterade biltillverkarna Chrysler och De Soto nya modeller som de hade utvecklat tillsammans. De kallades Airflow, ett engelskt ord som betyder ”luftflöde”. Modellerna fick detta namn eftersom de var de första serietillverkade amerikanska bilar som formgivits för att ha så lågt luftmotstånd som möjligt. Det som skilde dem från andra bilar var exempelvis att strålkastarna integrerats i framskärmarna för att minska turbulensen, att bakskärmarna täckte stora delar av bakhjulen och att kylargrillen fått en sluttande och mjukt rundad form som skulle leda bort luften i stället för att trycka den framför sig. Bakpartiet hade ”dragits ut” för att bilens form skulle närma sig droppens. För att den avsmalnande formen inte skulle inkräkta på utrymmet för baksätespassagerarnas huvuden hade baksätet flyttats framåt. Detta innebar i sin tur att framsäte och motor också fick flyttas framåt. Bilen fick därmed en kortare motorhuv än vad som var vanligt.
Med Airflow lyckades Chrysler och De Soto sänka luftmotståndet, men de lyckades inte övervinna motståndet från konservativa bilköpare. Kunderna strömmade inte till i den omfattning som biltillverkarna hade räknat med och det berodde troligen på bilens utseende. Några av de saker som bilspekulanterna ogillade var den sluttande, icke-imposanta kylargrillen och den korta motorhuven. Lång motorhuv innebar nämligen hög status.
FREDRIK ANDERSSON

Fler Artiklar
Klicka och läs!