Крыло является торговой маркой многих автомобилей. Возьмем, к примеру, Honda Civic Type R: элегантная красота этого автомобиля в основном исходит от вентиляционных отверстий, крыльев и заднего антикрыла. Короче говоря, крыло — одна из самых важных частей внешнего вида автомобиля. Тем не менее, крылья не только для шоу. Наряду с различными элементами хорошо продуманных автомобильных обвесов крыло служит цели: аэродинамике.

Как вы можете видеть на улице или в гонке, машине приходится преодолевать встречный поток. Автомобиль должен ускоряться, чтобы не отставать от воздуха, протекающего под ним из-за того, что воздух проходит над головой в багажник автомобиля. Это принцип Бернулли. Самолеты используют это явление для взлета. Однако в случае автомобиля карман низкого давления тянет его вверх и назад, создавая сопротивление и подъемную силу, и именно здесь вступают в работу задние крылья.

Чтобы быть более конкретным, автомобильные крылья также используют принцип Бернулли в обратном порядке. Вместо того, чтобы поднимать автомобиль вверх, крыло может прочно удерживать его, создавая прижимную силу. Не говоря уже о том, что крыло вдавливает колеса в землю, а также увеличивает тягу. Это давление, создаваемое крыльями, тяжелее, чем вес автомобиля.

 Короче говоря, крыло машины не дает ей летать. Это объясняет, почему у суперкаров и гоночных автомобилей есть крылья.

С другой стороны, эта дополнительная прижимная сила приведет к дополнительным затратам на сопротивление. И в этом случае аэропакеты обычно снижают скорость машин.

Автомобильное крыло на первый взгляд очень похоже на автомобильный спойлер. Спойлеры могут изменить поток воздуха вокруг автомобиля, чтобы повысить его производительность. То же самое и с крылом автомобиля. Тем не менее, они немного отличаются.

В то время как производители создают различные виды спойлеров для автомобилей, они стремятся спроектировать их с целью уменьшения подъемной силы сзади. Другими словами, хорошо спроектированные автомобильные спойлеры предназначены для того, чтобы испортить воздушный поток, проходящий через заднюю часть автомобиля. Конечным результатом является меньшая подъемная сила благодаря уменьшению перепада давления и меньшей турбулентности.

ПОСМОТРЕТЬ БОЛЬШЕ:

• Пятерка лучших портативных стартеров на рынке
• Топ-5 лучших автомобильных сабвуферов

Несмотря на размер спойлеров, эти замечательные особенности автомобиля могут изменить поток воздуха, обтекающего весь автомобиль. Это можно объяснить тем, что они служат барьерами для воздушного потока, а не замедляют его. Вместе с уменьшением подъемной силы спойлер повышает устойчивость на высоких скоростях. В отличие от крыла, автомобильный спойлер может даже уменьшить лобовое сопротивление, а не увеличить его.

Теперь мы можем отличить крыло от спойлера. Итак, следующий вопрос: если мы хотим модифицировать наши автомобили, какую функцию автомобиля мы должны установить? Это сложная тема даже для опытных водителей. Спойлеры более тонкие по сравнению с крыльями, поскольку последние должны быть подняты над багажником автомобиля, чтобы быть по-настоящему эффективными. С другой стороны, спойлеры обычно крепятся к кромке багажника. Иногда они автоматически убирались в кузов по мере необходимости. По этой причине они не сильно мешают обзору сзади.

Тем не менее, настоящее крыло нельзя заменить. Спойлер может перенаправлять поток воздуха с целью уменьшения подъемной силы, в то время как автомобильное крыло создает совершенно противоположную силу. Эта механика основана на использовании существующего воздушного потока. В результате он создает гораздо большую прижимную силу. Не говоря уже о том, что спойлеры нельзя поднять вверх, как крылья, из-за гидродинамики.

В заключение, если автовладельцы планируют отправиться на гоночную трассу, их главным украшением должны быть крылья. С другой стороны, спойлер — лучший выбор, если вы просто хотите ездить по дороге.

Сумасшедшее наклонное заднее крыло Zenvo ухудшит управляемость автомобиля

Давайте поговорим о многоосном гидравлическом заднем крыле Zenvo, установленном на его 1200-сильной модели TSR-S. Команда Pirelli World Challenge.

Это была гонка PWC 2004 года в Мид-Огайо, где наш главный механик сделал важный первый шаг к тому, чтобы стать гоночным инженером. Наш водитель, состоятельный джентльмен, который изо всех сил мчался в конце поля на Dodge Viper, пожаловался на ужасную недостаточную поворачиваемость.

Учитывая, что обычно он ничего не понимал в том, что ему говорило шасси, я был рад услышать хорошо сформулированное мнение о том, что ему нужно, чтобы двигаться быстрее. Поскольку главный механик проявил интерес к технике, для которой меня наняли, я рассмотрел некоторые варианты настройки, которые мы могли бы рассмотреть для уменьшения недостаточной поворачиваемости. Мы начали с проверки давления в шинах, жесткости пружин и смягчения передней или задней части стабилизатора поперечной устойчивости, затем он выпалил: «А как насчет добавления большего заднего крыла?»

Это открыло дискуссию о силах и рычагах, а также о том, как изменение задней части автомобиля повлияет на переднюю часть. А именно, как его предложение «больше крыла» увеличит недостаточную поворачиваемость за счет увеличения прижимной силы с задним крылом. Как и один из моих наставников, я сказал ему думать о машине как о скейтборде: наступите на заднюю часть доски, и передние колеса оторвутся от земли. Следуя его маршруту, когда больший вес давит на заднюю часть автомобиля, уменьшение веса на передних шинах только усугубит недостаточную поворачиваемость. Проблема усугубилась, не решена.

У него над головой вспыхнула пресловутая лампочка, и с тех пор он взял это базовое ядро, многому научился самостоятельно и стал инженером-победителем спортивных автомобилей. Этот момент «ага», когда я понял, что ничего не происходит изолированно спереди или сзади автомобиля, когда вносятся изменения в настройки, поразил меня, когда кадры Zenvo TSR-S и его дурацкое заднее крыло попали на YouTube.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Используя гидравлику, чтобы поворачивать большое заднее крыло вверх, вниз и из стороны в сторону, это было провозглашено «блестящим» устройством, которое «максимально увеличивает сцепление».

Вот теория, лежащая в основе этого: при прохождении поворотов на внутреннюю заднюю шину действует меньше сил, прижимающих ее к поверхности гусеницы; Наклоняющееся крыло Zenvo пытается компенсировать это, вытягивая крыло вниз и из воздушного потока с наиболее нагруженной стороны, и используя часть, стоящую высоко на ветру, для приложения прижимной силы к наименее нагруженной задней шине.

Мысль такова: «Эй, нагруженная шина в хорошей форме, но как насчет внутренней шины, которая работает не так усердно? Давайте удалим заднюю прижимную силу от нагруженной стороны, применим ее к той, которой немного не хватает». немного, и бум, обе задние шины работают изо всех сил, и мы быстрее входим в повороты!»

В волшебном мире изоляции, которого не существует, заднее крыло Zenvo — панацея. На самом деле, когда водителям нужен приемлемый баланс шасси для быстрого прохождения поворотов, они игнорируют одну из основных инженерных основ: диагональные силы.

В качестве примера возьмем поворот направо. Запрыгивайте в TSR-S, летите прямо вниз и доберитесь до правого угла, где, как показано на видео с трека, гидравлика опускает левую сторону крыла и поднимает правую вверх.

Zenvo

При повороте направо автомобиль естественным образом кренится налево, и при прохождении поворота левая передняя и левая задняя шины разделяют большую часть ответственности за прохождение поворота. При входе в поворот левая передняя шина меняет направление движения автомобиля, и когда эта начальная фаза поворота завершена, левая задняя шина автомобиля берет на себя большую долю нагрузки при прохождении поворота.

В нашем сценарии прохождения правого поворота с крылом TSR-S стабильность и балансировка задней части автомобиля изменены, чтобы помочь правому заднему колесу. Понятно. А как насчет левого переднего колеса, которое по-прежнему отвечает за первоначальное изменение направления? Чтобы понять, как силы действуют по диагонали на шасси, увеличение правой задней прижимной силы, чтобы помочь внутренней правой задней шине, также будет действовать как рычаг, воздействующий на левую переднюю шину.

При наклоне заднего крыла для увеличения прижимной силы к внутренней правой задней шине Zenvo, используя аналогию со скейтбордом, получает вес от левая передняя шина … та, на которую больше всего возложена задача поворачивать машину. Это объясняет, почему на видео с трека водитель почти паркует эту 1177-сильную машину в последовательности правого и левого поворота, ведущей к прямой. Это также объясняет, почему ни производители суперкаров с огромным богатством и ресурсами для аэродинамических разработок, ни гоночные серии, использующие активные задние крылья, не пошли по этому пути. На самом деле, из всего того, что демонстрирует TSR-S на видео, нигде нет быстрого прохождения поворотов.

Я попросил нескольких высококлассных гоночных инженеров взвесить все и посмотреть, не упущено ли что-нибудь.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

«Наклон крыла изменит прижимную силу, которую оно производит с каждой стороны, и создаст момент крена, реагирующий от центра давления с этой стороны крыла к креплению против момента с другой стороны», — сказал Джефф Браун, чемпион гоночный инженер-победитель с опытом работы в IndyCar, NASCAR и IMSA. «Это попытается перевернуть автомобиль и деформировать автомобиль, вызывая диагональное динамическое изменение веса на повороте».

В переводе на английский Браун сказал: “Недостаточная поворачиваемость”.

Инженер-победитель гонок Брэд Голдберг, который обслуживает один из автомобилей Ford Chip Ganassi Racing GT в IMSA и в Ле-Мане, был в равной степени сбит с толку реальными проблемами, вызванными опрокидывающимся крылом.

“Определенно существует какая-то форма эффекта диагонального поперечного веса”, сказал он. «Часть, которую я не совсем понимаю, это то, как они выясняют, где должно быть крыло. Теплица должна влиять на воздух вокруг крыла, и она не может быть линейной. Угол атаки должен быть разным для любого типа крыла. “Возможно, они поняли это, но это было бы бесчисленное количество часов работы в аэродинамических трубах. Мне любопытно, как они уравновешивают машину, поскольку мне кажется, что она почти не поворачивается с дороги в каждом скоростном повороте. ”

Zenvo

Гоночный инженер, выигравший Indy 500, и технический директор Andretti Autosport Эрик Бретцман сразу объяснил, почему те, у кого была эта идея раньше, оставили ее на чертежной доске.

«Моей первой реакцией было бы просто купить шины получше и найти кого-нибудь достаточно сумасшедшего, который действительно может использовать 1200 л.с.», — сказал он. «Должно быть много данных аэродинамической трубы и шин, чтобы сказать, что крыло работает во всем этом диапазоне и дополняет в нужных местах.