Author / 蟹爪朝天

在《賽車空氣動力學(xué)》這個系列中，我們放棄那些復(fù)雜的公式，只來簡要說一些和賽車有關(guān)的空氣動力學(xué)原理，以及在車輛設(shè)計、調(diào)校中對空氣動力學(xué)的實際應(yīng)用。

懸掛等部件產(chǎn)生的機械作用力主要在低速行駛中起作用。整車外形產(chǎn)生的空氣作用力主要在高速行駛中起作用。

在一條高低速彎兼?zhèn)涞馁惖郎希囮犕ǔㄟ^懸掛和尾翼等部件分別設(shè)定車輛在低速彎和高速彎中的操控特性。想要贏得更好的成績，真的應(yīng)該了解一些賽車的空氣動力學(xué)特性。

在車輛的空氣動力學(xué)應(yīng)用中，主要是要考慮：通過流線外形減小風(fēng)阻系數(shù)、盡量減小正面迎風(fēng)面積、引導(dǎo)并利用氣流。常用的設(shè)計方法是：流體仿真模擬、油泥模型風(fēng)洞測試、實際賽道測試等。

此系列共有八篇內(nèi)容

• 01 空氣的特性

• 02 賽道策略

• 03 擾流板Spoiler

• 04 翼面Wing

• 05 車底氣流

• 06 亂流區(qū)

• 07 導(dǎo)流部件

• 08 其它空力設(shè)計

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“擾流板”

通常被翻譯為“擾流板”的這個名字容易讓人疑惑，原詞是Spoiler，在國內(nèi)通常被叫做小尾翼，即和后備箱蓋連為一體，沒有單獨升起來的尾翼。

如圖，GT賽車后部向上翹起的板子即為Spoiler。

對于類似911、野馬那樣擁有較為平滑后車頂造型的車型來說，其主要作用是犧牲一些正向行駛的風(fēng)阻系數(shù)，讓車頂氣流在后玻璃附近產(chǎn)生適度的亂流，利用亂流區(qū)的高壓增加一下車尾向下的空氣作用力，以提高后胎的最大附著力。

在圖中可以看出，如果沒有這個Spoiler的話，平緩后車頂附近的氣流應(yīng)該是更高速的，也就是更低壓的。

尾部車頂和尾部車底的氣壓差決定了車尾的空氣作用了是向上的還是向下的。車頂壓力大于車底壓力時，即為將車尾向下壓。

根據(jù)美國人的研究，Spoiler的高度h大于0.02倍的軸距L時，Spoiler產(chǎn)生的空氣作用力是可以增加車尾下壓力的。

Spoiler所帶來的下壓力的大小和車速、正投影（整車在Y平面的投影）面積都是線性關(guān)系。

根據(jù)該車型的數(shù)據(jù)可以計算出，一個5英寸高的Spoiler可以在225km/h的車速下，給正投影面積1.5m2的賽車帶來90Kg的下壓力，以及40Kg的正向行駛阻力。

車尾更大更有效的Spoiler還有一個作用，就是抑制側(cè)傾，特別是車尾的側(cè)傾。

對于圖中這種后玻璃和后備箱蓋之間造型并不平滑的車型來說，Spoiler除了可以增加車尾下壓力外，還可以減小正向行駛阻力。

根據(jù)數(shù)據(jù)曲線可以看出

• 在Spoiler高度不是很大的情況下，正向行駛阻力是會隨著Spoiler高度的增加而減小的。

• 在Spoiler的高度大于某一值時，正向行駛阻力會轉(zhuǎn)變?yōu)殡S著Spoiler的高度的增加而增加。
  

曲線中車頭空氣下壓力的減小是因為車尾空氣下壓力作用在整車上時，會對車頭有抬升效果，這種抬升又會導(dǎo)致底盤前部的氣壓增大。

“前鏟”

國內(nèi)通常叫“前鏟”，原詞為Dam，或者叫前Spoiler。

即為前杠下邊向下突出底盤平面的小沿。

其作用是減少進入車底的空氣量，進而減少正向行駛的阻力和增加空氣下壓力。在很多原廠車中，考慮到通過性及可能經(jīng)常刮蹭，這部分通常會用軟橡膠材質(zhì)的。

從測試曲線中可以看出

• 在下端高度相同的情況下，Dam的安裝位置越靠前，其減阻效果越好，車頭空氣下壓力的提升效果也越好；其下端向前傾斜的角度不宜過大。

除了進入車底的氣流外，前唇的形狀、位置、角度等數(shù)據(jù)還會影響到進入中網(wǎng)的氣流以及引導(dǎo)至車身兩側(cè)的氣流等。

空氣動力是個牽扯范圍較大的系統(tǒng)工程，建議盡量做流體建模后安裝實際測試。如果你的車型上這個部件被減配了，按照原廠的型號恢復(fù)即可。

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