کام‌بک (خودرو)

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
Kammback در یک فیات ۸۵۰ کوپه ۱۹۶۹

کام‌بَک (Kammback) که با نام‌های دُمِ کام یا کی-تیل (K-tail) هم شناخته می‌شود - یک ویژگی طراحی خودرو است که در آن قسمت عقب خودرو قبل از اینکه به‌طور ناگهانی با یک سطح عمودی یا تقریباً عمودی قطع شود، به سمت پایین شیب پیدا می‌کند. طراحی کام‌بک مقاومت آیرودینامیکی را کاهش می‌دهد، در نتیجه بهره‌وری را بهبود داده و مصرف سوخت را کاهش می‌دهد. ضمن اینکه شکل کاربردی خودرو نیز حفظ می‌شود.

کام‌بک به افتخار آیرودینامیک‌دان آلمانی، وونیبالد کام (Wunibald Kamm)، برای کار او در توسعه این طراحی در دهه ۱۹۳۰ نامگذاری شده‌است.

برخی از خودروها طراحی کامبک را بر اساس اصول آیرودینامیک اتخاذ کرده‌اند، در حالیکه برخی دیگر از قسمت دنباله بریدهشده به عنوان یک ویژگی طراحی یا تبلیغاتی استفاده می‌کنند.

خاستگاه[ویرایش]

با افزایش سرعت خودروها در دهه‌های ۱۹۲۰ و ۱۹۳۰، طراحان به مشاهده و به‌کارگیری اصول آیرودینامیک خودرو پرداختند. با افزایش مقاومت آیرودینامیک (یا نیروی پسار)، انرژی بیشتر و در نتیجه سوخت بیشتری برای به حرکت درآوردن وسیله نقلیه مورد نیاز است.

در سال ۱۹۲۲، پل جرای خودرویی را بر اساس نیمرخ قطره‌اشکی (یعنی با دماغه‌ای گرد و انتهایی دراز و مخروطی) برای کمینه‌سازی مقاومت آیرودینامیکی که در سرعت‌های بالاتر ایجاد می‌شود، به ثبت اختراع رساند. [۴][۵] خودروهای استریملاینر (بهینه‌ساز) اواسط دهه ۱۹۳۰ - مانند اتومبیل‌هایی مثل تاترا تی۷۷، کرایسلر ایرفلو و لینکلن زفیر - مطابق با این اکتشافات طراحی شدند.

با این حال، انتهای دراز برای اتومبیل فرمی کاربردی نبود، بنابراین طراحان خودرو به دنبال راه‌حل‌های دیگری بودند. در سال ۱۹۳۵، طراح هواپیمای آلمانی، گئورگ هانس مدلونگ، گزینه‌های جایگزین برای کمینه‌سازی پسار، بدون نیاز به قسمت عقبی کشیده را به نمایش گذاشت. در سال ۱۹۳۶، ایده مشابهی برای خودروها به کار گرفته شد، پس از آنکه بارون راینهارد کونیگ-فاشنفلد یک خط سقف صاف را با انتهای ناگهانی در یک سطح عمودی توسعه داد، که در دستیابی به مقدار کم مقاومت - مشابه یک بدنه استریملاینر - مؤثر بود. او بر روی یک طراحی آیرودینامیک برای اتوبوس کار کرد و کونیگ-فاشنفلد این ایده را به ثبت اختراع رساند. [۹]

کونیگ-فاشنفلد به همراه وونیبالد کام، در دانشگاه اشتوتگارت به بررسی اشکال مختلف خودرو پرداخت تا «مصالحه خوبی بین کاربرد روزمره (مثلاً طول وسیله نقلیه و ابعاد داخلی) و ضریب پسار مطلوب» ارائه دهد. کام، در طرح خود علاوه بر بهره‌وری آیرودینامیک بر پایداری خودرو هم تأکید داشت، و به لحاظ ریاضی و تجربی اثربخشی طراحی را به اثبات رساند. در سال ۱۹۳۸ کام یک نمونه اولیه با استفاده از فرم کامبک (Kammback) و براساس بی‌ام‌و ۳۲۸ ساخت. کامبک همراه با دیگر اصلاحات آیرودینامیک، به این نمونه اولیه ضریب پسار ۰٫۲۵ را ارائه کرد.

اولین خودروهای تولید انبوه که از اصول کامبک استفاده کردند نش ایرفلایت (Nash Airflyte) 1949 تا۱۹۵۱ در ایالات متحده و بورگوارد هانسا ۲۴۰۰ در اروپا بین سال‌های ۱۹۵۲ تا ۱۹۵۵ بودند.

نظریه آیرودینامیک[ویرایش]

ایده‌آل‌ترین شکل برای کمینه‌سازی پسار، شکل «قطره‌اشک» است، شکلی صاف و شبیه به ماهی‌واره. اما به دلیل محدودیت‌های ابعادی این شکل برای وسایل نقلیه جاده‌ای کاربردی نیست. ولی محققان از جمله کام دریافتند که حذف ناگهانی بخش انتهایی [دم] فقط منجر به افزایش بسیار جزئی پسار می‌شود. دلیل این امر آن است که در قسمت عقب خودرو و پشت سطح عمودی، یک منطقه آشفته (منطقه دنباله یا wake region) شکل می‌گیرد. این منطقه دنباله همان اثر انتهای مخروطی و کشیده را ایجاد می‌کند، به این صورت که هوا در جریان آزاد وارد این ناحیه نمی‌شود (و از جدایش جریان لایه مرزی جلوگیری می‌کند). در نتیجه جریان هوای هموار حفظ می‌شود و در نهایت پسار به حداقل می‌رسد.

کام‌بک راه حل نسبی ای برای مسئله برآر آیرودینامیکی ارائه داد، مشکلی که رفته رفته با افزایش سرعت در مسابقات اتومبیل‌رانی در دهه ۱۹۵۰ جدی تر می‌شد. ایده طراحی با دم شیب‌دار برای کاهش پسار در خودروهایی مانند کانینگهام C-5R به حد افراط برده شد و منجر به ایجاد تأثیر ماهی‌واره شد که بخش عقب وسیله نقلیه را در سرعت‌های بالا به سمت بالا می‌کشد و خطر ناپایداری یا از دست دادن کنترل را ایجاد می‌کند. کامبک ضمن ایجاد ناحیه کم فشار در زیر دم، سطح مؤثر برای ایجاد نیروی بالابرنده را کاهش داد.

۱۹۵۰ Nash Airflyte
۱۹۵۲ بورگوارد هانزا ۲۴۰۰

استفاده[ویرایش]

برخی مطالعات نشان دادند افزودن اسپویلر عقب به طراحی کامبک مفید نبود، زیرا پسار کلی در زوایای مورد بررسی افزایش پیدا می‌کند. [۱] در سال ۱۹۵۹ طرح کامبک به عنوان روشی ضد-بالارفتن در خودروهای مسابقه‌ای با بدنه کامل مورد استفاده قرار گرفت، و ظرف چند سال در تقریباً تمام اتومبیل‌های اینچنینی به کار گرفته شد. در اوایل دهه ۲۰۰۰ این طراحی مجدداً ظهور پیدا کرد تا راهی برای کاهش مصرف سوخت در خودروهای برقی دوگانه (هیبریدی) ایجاد کند.

چندین خودرو باوجود آنکه طرح آنها به فلسفه آیرودینامیکی کامبک واقعی پایبند نیست، به عنوان کامبک به بازار عرضه شده‌اند. این مدل‌ها شامل شورلت وگا ۱۹۷۱–۱۹۷۷ (Chevrolet Vega) استیشن واگن Kammback , AMC Eagle 1981-1982 Kammback و خودروهای مفهومی «Type K» برپایه پونتیاک فایربرد هستند.

برخی مدل‌ها که به عنوان «کوپه» به بازار عرضه می‌شوند - مانند خودروهای SUV بی‌ام‌و و مرسدس‌بنز مانند X6 یا کلاس-جی‌ال‌سی کوپه - «از نوعی شکل کامبک استفاده می‌کنند، اگرچه بخش انتهایی آنها برجستگی‌ها وقوس‌های بیشتری نسبت به یک کامبک اصیل دارد.»

خودروهایی که از کامبک بهره‌مند بوده‌اند شامل موارد زیر می‌شوند:

۱۹۶۴–۱۹۶۹ فورد GT40
۱۹۷۴–۱۹۸۵ سیتروئن CX
۲۰۰۰–۲۰۰۶ هوندا اینسایت
تویوتا پریوس ۲۰۰۹–۲۰۱۵
آئودی A7 2011

جستارهای وابسته[ویرایش]

  • فست‌بک، یک ویژگی مشابه در طراحی خودرو
  • لیفت بک، نوعی درب عقب که اغلب خودروهای دارای کام بک از آن استفاده می‌کنند

منابع[ویرایش]

  1. "BMW Press Release dated 27 March 2007. "BMW at Techno Classica". Archived from the original on 27 May 2007. Retrieved 9 June 2014. Kamm was a key figure in the design of the body for this . . .car, which was built specially for the Mille Miglia 1940."
  2. "Victory in Italy". bmw-motorsport. 9 June 2014. Archived from the original on 20 March 2007. Giovanni Lurani and Franco Cortes have to retire on lap seven with their BMW 328 'Mille Miglia' Kamm coupe.
  3. Editors of Consumer Guide (17 May 2007). "Iso Grifo". auto.howstuffworks.com. Archived from the original on 30 June 2014. Retrieved 9 June 2014.
  4. "Ford Mk IV". Ultimate Car Page. 9 June 2014. ...cut-off 'Kamm' tail
  5. Krebs, Michelle (7 March 2011). "Saab Tells the World: 'We're Still Here'". Edmunds. Retrieved 25 February 2016. ...Kamm-back tail, both reminiscent of the original Saab Sonett.
  6. ۶٫۰ ۶٫۱ Robinson, Peter; LOCI Ltd (2002). "The Pininfarina 1800". LOCI Ltd. Retrieved 9 June 2014.
  7. Zenlea, David (February 8, 2012). "First Drive: 2012 Toyota Prius C". Automobile. Retrieved 27 February 2016. ...featuring the same Kammback profile as the Prius and Prius V hatchbacks...
  8. Peters, Eric (May 22, 2014). "2014 Honda Insight Review". National Motorists Association. Retrieved 27 February 2016. ...a Kammback layout, meaning the roof slopes gradually backward where it meets up with a fairly tall/vertical tail section.
  9. Gold, Aaron (2020-07-08). "Exploring Kammback History and Examples—and Why the Design Makes Sense". Motor Trend. Retrieved 2019-06-19. Slick "four-door coupes" are increasingly popular, and we've seen several such cars adopt a Kammback shape, including the Audi A7/S7/RS7 family and the Kia Stinger..
  10. Express, Auto (April 19, 2021). "Ford Mustang Mach-E review - Practicality, comfort and boot space". Retrieved June 3, 2021. ...Mach-E’s sloping coupe-style roof line...
  11. Turkus, Brandon (Dec 15, 2020). "2021 Ford Mustang Mach-E First Drive Review: A Faster Horse". Retrieved June 3, 2021. ...he black roof hides some of the mass from the front and sides, but viewed from behind, design sorcery can't obscure the height of the rear glass, the Kammback tail, or the rear fenders' girth...