解決車尾亂流,不是隨便安安尾翼就能搞定

2021-01-07 騰訊網

在《賽車空氣動力學》這個系列中,我們放棄那些複雜的公式,只來簡要說一些和賽車有關的空氣動力學原理,以及在車輛設計、調校中對空氣動力學的實際應用。

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

在一條高低速彎兼備的賽道上,車隊通常會通過懸掛和尾翼等部件分別設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,真的應該了解一些賽車的空氣動力學特性。

在車輛的空氣動力學應用中,主要是要考慮:通過流線外形減小風阻係數、儘量減小正面迎風面積、引導並利用氣流。常用的設計方法是:流體仿真模擬、油泥模型風洞測試、實際賽道測試等。

Author / 蟹爪朝天

亂流區

首先來看一段SLS AMG的風洞測試

由於空氣同時具有近層高粘性遠層高流動性兩種特質,所以在部件突然出現氣流截面積變大取向的拐角時,外層高速氣流會超越內層低速氣流,向內捲曲,形成渦流。

通常來說,在整車的風阻中 ——

車尾渦流區影響最大

其次是車頭及中網對抗正面撞風時的阻力

再次的輪井附近的亂流區

最後是車身各部件的摩擦阻力和局部較小的一些幹擾阻力

車尾渦流

車底空氣流出底盤後,會按圖中箭頭的方向向上向中捲動,形成渦流

車身兩側的氣流在流到C柱及後立面時也會向中心偏轉,形成渦流

車頂氣流在流到後備箱蓋後端時也會出現向下捲曲的渦流

這四個方向的渦流匯聚到車尾時,就在車尾形成了一個大型亂流區

這個大型亂流區,是整車正向行駛時風阻的最大貢獻者

其對整車風阻的影響遠大於反光鏡外形、中網外形這些因素。常說兩廂車的尾速低,很大程度上是因為其後部造型導致的。

因此,減小這個亂流區的尺寸就意味著更小的風阻。所以從外形設計上來說,後備箱蓋上沿、兩側尾燈轉角、後槓下沿,這四部分圍成的面積越小越好。

奔馳CLA車身後部的形狀就是個優秀的例子:車頂到後備箱後沿都很平滑,車身兩側向內收攏,後備箱蓋後沿保持平順。

R8、911等車型在設計車頂曲線的時候,在很大程度上是考慮了要將車頂的氣流轉逆點儘量向後推遲,因此有了後部比前部更平緩的車頂造型。

一些車安裝了沒有經過良好設計的或通用款的改裝尾翼後圈速和尾速均出現下降的原因很可能是:尾翼影響到了車頂氣流的下沉並加大車尾渦流區的。

在早期一些賽車的設計中,採用了尾部分體式的結構。這種結構的優勢是可以讓底盤下氣流產生的渦流尺寸更小。車身兩側和車頂的氣流就可以更早的匯聚在一起了。

車尾亂流區的尺寸也就減小了。

一些原廠車型在後槓下設置的擴散器就是利用了這種分體原理,並改進成了豎隔板。

翼面亂流

翼面上下表面曲線形狀的差異會導致翼面左右兩端的氣流出現類似車尾兩側的捲動並降低翼面的有效面積。在主翼面左右兩側的豎直小板子主要就是為了減少這種氣流捲動設計的。

兩側亂流

車身兩側的渦流區主要分兩部分:

輪井亂流

車底亂流

輪井附近由於輪井及車輪引起的亂流破壞了車身側面氣流的平整性。正面氣流流到輪井附近時,會受到輪井向外溢出的氣流的嚴重幹擾,並向外側偏轉。

如果不是考慮到剎車散熱、輪胎散熱及維修便利性的話,將輪井封閉起來是減小風阻的最好辦法。

車底和車身兩側的氣流之間會有流通。實驗和模擬數據都顯示:因這部分流通產生的亂流和風阻也不容忽視。在保證賽事要求和通過性的前提下,應該儘量降低側邊下沿的高度。

輪井亂流

由於空氣粘性,輪子轉動時會帶動附近的空氣團一起轉動。

氣團被輪子捲入輪井的後上部之後,需要有一個合理高效的外溢通道才能順暢排離賽車。因此,一些賽車通常會在輪子後部留出開口,讓氣團直接向後排出輪井。

輪拱頂部開口向後的設計可以讓輪井內的高壓氣團在輪井外部高速低壓氣流的帶動下,排出的更順暢一些,也是常見的排出方式。

More

今日日籤

相關焦點

  • 汽車加裝尾翼,有什麼作用
    我們經常在路上看到一些私家車的尾部有汽車尾翼,很多都是自行加裝改裝的,當然原廠有的車型也帶。今天跟大家聊聊汽車尾翼的作用。行話說的尾翼就是導流板。汽車車身改裝在轎車後備廂蓋上後端做成像鴨尾似的突出物,將從車頂衝下來的氣流阻滯一下形成向下的作用力,這種突出物稱為擾流板,裝有擾流板的汽車,裝有導流板的汽車擾流板和尾翼的區別是前者與車尾連為一體,或乾脆就是車身整體設計的一部分。車尾擾流板其實也可用來產生下壓力,但是常見的功能仍是減少浮升力和氣流拉力。
  • 八代高爾夫R亮相,四排氣帶尾翼!或是史上最強「藍針」大眾
    八代高爾夫R亮相,四排氣帶尾翼!車尾明顯增加了更加誇張的尾翼,這套尾翼系統確實可以有效打破車尾紊亂氣流,而且高速狀態下能夠提供不太明顯的下壓力。除此之外車尾還有更加誇張的4根粗壯排氣管出口,這一看就是啊高性能車的標配,排氣管之間還有大尺寸黑色導流板,在懂車的人眼中,這樣的高爾夫R簡直就是扮豬吃老虎的典範,外觀乍一看人畜無害,其實一腳油門下去就能夠用實力吊打一些入門級別跑車。
  • 為什麼說車尾貼「壁虎」不是想貼就能貼?車主:後悔沒有早知道
    我們在路上經常會看到一些車子的車尾會貼著一個或兩個壁虎,這些壁虎一般呈銀色,看上去還挺不錯,但是為什麼很多人喜歡在車尾貼壁虎呢?車尾貼壁虎所以,車尾貼壁虎的車子非常多,在停車場,放眼過去就能看到好幾輛車的車尾貼著壁虎的標誌。
  • 感受到尾翼的學問多,能詳細F1賽車的尾翼嗎?
    牛車網網友fily 問:感受到尾翼的學問多,能詳細F1賽車的尾翼嗎?而幾乎每一個賽季,賽例都會對尾翼的大小、方向等細節作出明文規定,各個車隊都要為此投入成本去開發新的尾翼。但是,尾翼也受到嚴厲的賽事規則而影響尾翼的寬度、擾流板的數量等細節。
  • 貼紙/尾翼/偽豪車 女生眼中最low的汽車改裝
    要問原因的話,拜託,女生的一隻口紅基本在三百元左右,但是男生的改裝件可不止吧,還老說我們費錢……當然了,恐怕也有幾百塊就能搞定的改裝件,不過「便宜沒好貨」的道理在這方面更是適用。真不是我代表廣大女性來吐槽,確實是有些改裝車在女生眼中簡直Low到爆!
  • Mugen發布思域Type R新套件,其中碳纖維尾翼售價超1萬美元
    現在有個好消息:這臺概念車身上的外觀套件將正式上市,其中包含碳纖維引擎蓋、碳纖維格柵、前槓、空氣擴散器、碳纖維外後視鏡殼體、側裙、晴雨擋、後窗頂部空氣擴散器、尾槓、以及造型誇張且角度可調的碳纖維尾翼、LED尾燈、碳纖維車牌架、鈦排氣、以及來自RC20GT概念車上輕量化鍛造20英寸輪轂等。
  • 沃爾沃C30外形細節:獨特的車尾
    沃爾沃C30外形細節:獨特的車尾獨特的尾部造型是C30的一大身份辨識。新穎的立式階梯尾燈創意十足,又保留了家族特徵。特大的尾窗、寬厚的後保險槓以及一片小小的尾翼,營造出仿如概念車一般的前衛感覺。
  • 隱形眼鏡不是隨便買來就能戴
    眼科醫師提醒,隱形眼鏡的驗配有很多要求,千萬不要隨便購買及馬虎使用,否則會給眼睛帶來傷害,甚至帶來視力永久損傷。隱形度數與眼鏡度數不是一回事  小秋是一名22歲的大學生,她近視多年一直配戴框架眼鏡,但同學老說眼鏡將她水靈靈的眼鏡擋住了,顏值減分,很可惜!
  • 車尾貼壁虎的意思是什麼?很多車主都猜錯了,不是為了「避禍」
    車尾貼壁虎的意思是什麼?很多車主都猜錯了,不是為了「避禍」相信大家在路上一定能夠看見有不少車子尾部都是貼著一個壁虎,很多人對此都並不是非常的了解,畢竟壁虎又不是非常的好看,那車尾貼壁虎的意思是什麼?很多車主都猜錯了,不是為了「避禍」。
  • 30分鐘就能搞定的完美早餐,無需烤箱,在家就能做哦!
    很多人都面臨著不知道早餐該吃什麼的難題,可能猶豫著猶豫著,最後要麼是不吃,要麼就隨便對付一下完事兒。但是早餐其實是一天中最重要的一頓,可千萬不能馬虎。都說「早餐要吃好,中餐要吃飽,晚餐要吃少」,可是對於一周有五天都要上班的上班族們來說,「吃好」確實是有點困難。
  • 飛機尾翼的奧秘
    相比之下,位於機尾的尾翼,雖然飛機飛翔並不靠它實現,但沒了尾翼的飛機依舊無法自由翱翔。因此尾翼和機翼在功能上同等重要。那麼今天的內容,就和大家一起聊聊飛機尾翼的組成和功能。 空客A330-900neo尾翼飛機的尾翼由水平尾翼(平尾)和垂直尾翼(垂尾)兩部分組成。
  • 蟎蟲臉怎麼解決?這款「除蟎皂」就能搞定,讓你洗出白嫩水光肌
    蟎蟲臉怎麼解決?這款「除蟎皂」就能搞定,讓你洗出白嫩水光肌愛美之心人皆有知,誰不希望自己能夠擁有光滑白皙的肌膚,但是由於年齡增長和不良的生活習慣,導致皮膚上出現各種各樣的瑕疵,年輕人最頭疼的非痘痘莫屬,長痘痘不僅異常難受,更是大大影響形象!為什麼會頻繁長痘痘呢?
  • 森歌A8ZK集成灶:搞定開放式廚房「髒」和「亂」
    越來越多年輕人選擇開放式廚房,除了更方便溝通交流,讓做飯成為生活,而不是「工作」,還是最方便的廚房布局。灶臺的對面布置島臺,島臺引入上下水和電路,還可以裝水槽,洗、切、燒,都是轉身就可以完成的事,島臺也能保證充足的操作空間。不過開放式廚房最怕的就是「髒」和「亂」,髒來自中國傳統飲食方式煎炸烹炒所帶來的油煙,亂來自健康生活方式下多元化烹飪帶來的各種廚具。
  • 陳浩民豪宅6千尺月租14萬,卻不是隨便就能租得到的,背景太大
    陳浩民豪宅6千尺月租14萬,卻不是隨便就能租的到的,背景太大如今在他的家裡一共有八個人,除了他和老婆孩子之外,還另外請了兩個護工來幫忙照顧孩子。這麼多人住在一起,對於房子的壓力,肯定是相當大的,陳浩明就為一家八口租了一個豪宅,房租很昂貴。這個豪宅佔地面積有6000尺,約573平方米,一個月的房租就要14萬人民幣。
  • 特斯拉model 3,19英寸輪圈,車尾看起來動感十足,是你的菜嗎?
    我再跟大家說說說他的動力電池,採用了二一七零零型號,而不是model s以及model x的18650,從電池的命名方式來看,二一七零零直徑是二十一毫米,高度是七十,所以說,他的整體的尺寸要比一八六零更大一些。
  • 養成不隨便亂丟垃圾的習慣,給孩子做個榜樣
    所以呢,我打算在我家寶寶目前還是懵懂狀態下,先給自己畫個框框,平時養成不亂丟垃圾的好習慣,不論是在哪兒,都要儘量在孩子面前做個好榜樣。孩子真的非常愛模仿而且還特會模仿,只要他看到的或者聽到的,都會潛意識裡得去模仿,當然孩子還不是很完全能夠區分那個是對的那個是錯的,這就要求我們作為父母的一定要在孩子面前做個好榜樣。
  • 小花仙:能幫人實現願望的精靈王,卻幫不了安安見到媽媽
    小花仙:能幫人實現願望的精靈王,卻幫不了安安見到媽媽如果說在《小花仙》中哪位花仙精靈王的能力是最讓人幸福,那這位角色應該非紅雨莫屬,畢竟她擁有幫助別人實現願望的能力。只要站在仙女座公園裡的桃花下,誠心地說出自己願望,那紅雨就會幫助許願者實現。
  • 汽車車尾照明設計的變遷
    駕駛員依靠手動信號、叫喊再加上那麼一丁點兒的猜測,來預測路上其它車輛的行駛狀況本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201904/399692.htm受益於現代化車尾照明解決方案的問世,駕駛員在所有環境中都能夠更有效地預測其他駕駛員的操作,這大大提高了駕駛的安全性。
  • 《QQ飛車》手遊雷翼S車尾怎麼獲得 雷翼S車尾獲得方法分享
    QQ飛車手遊雷翼S車尾獲得方法 獲得時間:... 今天想要與各位玩家一起分享的,就是有關QQ飛車手遊雷翼S車尾獲得方法的相關內容了,相信有不少玩家對此都是很感興趣的,那麼下面,就讓我們一起去了解一下吧。