Varför har racerbilar aerodynamisk form?
Detta kan vara mitt allra första inlägg om teknik, vilket är lite konstigt med tanke på att jag studerar teknik (det är här emojin med handen på hakan undrar om något går). Hur som helst, låt oss prata om något som jag verkligen gillar och förhoppningsvis kommer någon att gilla det också: bilar, specifikt racerbilar!
Motorsport är där ingenjörer testar gränserna för ny teknik, där ingenjörer bryter huvudet och tänker på hur de kan besegra de andra lagen på tävlingsbanan genom att bygga den bästa bilen. Som ni kanske vet har jag arbetat med Chalmers Formelstudent, där jag i princip är en del av ett 32-team som bygger en formelliknande bil.
Aerodynamik
Som en del av Aerodynamics undergrupp inom Chalmers Formula Student är mitt jobb att öka bilens totala prestanda genom att lägga till vingar till bilen. Detta kan låta non-sense, “lägga vingar i en bil?”, för nu bara lita på mig när jag säger att vingar på racerbilar eller sportbilar är bra.
Det kan vara lite komplicerat att förklara men jag kommer att göra mitt bästa, låt oss börja med att definiera vad aerodynamik är:
Aerodynamik: substantiv, plural i form men singular eller plural i konstruktion: aero· dy· nam· ics ˌer-ō-dī-ˈna-miks
Den gren av mekaniken som behandlar rörelse av luft och andra gaser och med effekterna av sådan rörelse på kroppar i mediet.Vi har alla sträckt ut handen från bilens sidofönster och känt luften trycka vår hand, detta är i grunden ett rakt framriktat sätt att förstå aerodynamik. Om ett föremål rör sig genom en vätska, luft i detta fall, kommer objektet att uppleva krafter som verkar på det. En av dem är rörelsemotståndet, och den här kallas aerodynamiskt motstånd. Den andra kraften kanske inte är så uppenbar, mestadels obemärkt av den dagliga föraren, denna kraft är den som “trycker” bilen mer till marken, känd som aerodynamisk downforce.
Illustration av en racerbil.
Nu för racerbilar aerodynamisk downforce är av större betydelse än drag, detta betyder inte att drag kan lämnas åt sidan, helt enkelt kommer det sekundärt. Hittills har jag kort förklarat vad aerodynamik är och vilka krafter som genereras på grund av luftflödet, och alla har med egna ögon upplevt det aerodynamiska motståndet så det är lättare att förstå det, men hur produceras downforce?
Downforce
För att förstå aerodynamiska krafter, särskilt downforce, är ett typiskt tvärsnitt av en vinge till nytta. Låt oss anta att den rör sig från vänster till höger. På grund av formen och vinkeln på denna airfoil-sektion kommer luften att röra sig snabbare på den nedre ytan än på den övre. Denna hastighetsskillnad skapar ett lågt tryck (sug) på den nedre ytan och ett högre tryck på den övre. Resultatet av denna tryckskillnad är kraften som driver bilen mer till marken, även känd som en aerodynamisk downforce.
I en bil skapas krafterna för att driva den framåt vid kontaktplåstret mellan marken och däcket, dessa friktionsliknande krafter påverkas starkt av den vertikala kraften som appliceras. Nu, om vi kunde öka den vertikala däckkraften (och maximal friktion) genom att trycka däcket mer mot vägen, kan kurvkraften öka dramatiskt, utan risk för glidning! Lång historia kort, om vi trycker däcken mot marken kan vi ta hörnen i högre hastighet utan att gå av vägen, eller utan att glida, därför kan vi gå snabbare runt banan och minska varvtiderna! Detta är en av de främsta anledningarna till att racerbilar ser helt annorlunda ut än personbilar!
Theme by The WP Club . Proudly powered by WordPress