در این مقاله در مورد بال ، اسپویلر، دیفیوزر، اسپیتر و دامن های جانبی در ایرودینامیک صحبت خواهیم کرد.
پیشنهاد می شود قبل از مطالعه این مطلب ، مقاله ی ایرودینامیک را مطالعه کنید .
بررسی سریع
دو نیروی کشش و لیفت به ماشین در حال حرکت وارد میشود
درگ (کشش) ، نیرویی است که هوا در هنگام حرکت بر روی خودرو وارد می‌کند و نیروی لیفت(بالابر) ، نیروی عمودی است که توسط هوا به ماشین وارد میشود.
لیفت شامل دو نوع میشود :
لیفت مثبت که اگر نیروی لیفت زیاد باشد باعث میشود ماشین کاملا از سطح زمین بلند شد
لیفت منفی ( downforce ) که نیرو به سمت پایین است
بال و اسپویلر در ایرودینامیک
شاید تصور کنید ماشین ها F1 و ماشین های مسابقه ایرودینامیک فوق العاده داشته باشند ولی اینگونه نیست ، ضریب درگ آنها در حدود 0.07 است که حتی از یک مینی ون هم بیشتر است .
کشش و چسبندگی ماشین‌های مسابقه در دور‌های سریع به اندازه سرعت و قدرت مهم هستند زیرا برای جلوگیری از بلند شدن ماشین از روی زمین به بهبود چسبندگی نیاز داریم
با استفاده از نیروی لیفت منفی ( نیروی رو به پایین Down force ) که باعث فشار به روی لاستیک‌ها میشود ، می‌توان چسبندگی بیشتری ایجاد کرد که این کار برای جلوگیری از بلند شدن ماشین است
با داشتن فشار زیاد در بالا و داشتن فشار کم در پایین ماشین ، باعث ایجاد اختلاف هوا بین بالا و پایین ماشین میشود که این اختلاف با تقویت کردن نیروی لیفت منفی ( down force ) ممکن است .
چگونه نیروی لیفت منفی را تقویت کنیم ؟
نصب بال
بال نصب شده بر روی خودرو در زمانی که هوا به سرعت در ته بال در حال حرکت است باعث ایجاد نیروی لیفت منفی در قسمت بالای بال میشود.
به این صورت که هوای در حال حرکت در بالای بال ، فشار بیشتری نسبت به هوای زیرین وارد می‌کند که باعث ایجاد نیروی رو به پایین ( لیفت منفی ) میشود .
زیاد بودن نیروی رو به پایین در عقب ماشین می‌تواند باعث کم فرمانی شود ، که این مطلوب نیست که با استفاده از اسپلیتر، می‌توانید نیروی وارد شده به لاستیک‌های جلو را کم کنید و تعادل را ایجاد کنید .
اسپلیتر
در هنگام حرکت با سرعت بالا، هوا قبل از حرکت ، در روی یا زیر بدنه در قسمت جلویی خودرو جمع میشود و ناحیه ای با فشار زیاد ایجاد می‌کند
هنگامی که هوای وارد شده به فضای تنگ زیر ماشین از مقدار هوایی که روی آن می‌گذرد بیشتر شود ، باعث بلند شدن ماشین میشود .
هنگامی که یک اسپلیتر اضافه میشود مقدار مساحت افزایش پیدا می‌کند و هوا می‌تواند در مقابل انباشته شود و هوای بیشتر بر روی ماشین حرکت می‌کند
اکنون با فشار بیشتر در بالا و فشار کمتر در زیر ، نیرو به سمت پایین را روی لاستیک های جلو وارد می‌کنید .
سد هوا
سدهای هوای معمولا چند کار را انجام می‌دهند :
هوای بیشتری را به بالای خودرو نسبت به زیر آن هدایت میکنند تا نیروی لیفت را کاهش دهد و همچنین هوا را به سمت رادیاتور هدایت می‌کند تا ماشین داغ نشود
در یک ماشین اسپرت یا ماشین مسابقه ، سد هوا اغلب به گونه ای طراحی میشود که مستقیما هوا را به داخل کولرهای ورودی یا خنک کننده های روغن می‌فرستند
سد هوا همچنین کشش کلی را کاهش می‌دهد
کانارد
جلو در گوشه های سد هوایی اتومبیل های مسابقه ، ممکن است کانارد را مشاهده کنید
کانارد ها معمولا به شکل مسطح و صاف هستند و به سمت بالا و به سمت عقب ماشین زاویه دارند
هوایی را که در اطراف سد هوا حرکت می‌کند را به سمت بالا هدایت می کنند که کمی باعث ایجاد نیروی رو به پایین میشود ، این نیرو زیاد نیست زیرا آنها بسیار کوچک هستند ، اما همین برای کمک به تنظیم تعادل بین نیروی رو به پایین در لاستیک‌های جلو و عقب کافی است .
کانارد همچنین می‌تواند برای منحرف کردن هوا در اطراف لاستیک های جلو استفاده شود زیرا می‌توانند منبعی برای کشش باشند یا می‌توان از آنها برای هدایت هوای بیشتر به سمت بال ها استفاده کرد .
در زیر ماشین شما تعداد زیادی گوشه و شکاف ماننده خطوط ترمز و لوله‌های اگزوز وجود دارد که همگی باعث پیچش و گیرافتادن جریان هوا میشود
که نصب یک زیرانداز صاف برای پوشاندن همه این موارد به کاهش پیچش و کشش کمک می‌کند و اجازه می‌دهد هوا خیلی سریع‌تر زیر ماشین حرکت کند و این باعث کاهش فشار هوا و افزایش نیروی رو به پایین میشود .
دیفیوزر
با اضافه کردن دیفیوزر ، نیروی رو به پایین درست می‌کنیم
دیفیوزر معمولا درعقب ماشین نصب میشود که فضایی به تدریج بزرگتر در پشت ماشین ایجاد می‌کند که برخی از اتومبیل‌های مسابقه دارای دیفیوزرهای جلو نیز هستند .
که این به معنای نیروی رو به پایین بیشتر است .
از انجایی که فضای پشت خودرو به لطف دیفیوزر به تدریج افزایش می‌یابد ، تمام هوای کم فشار با سرعت کم از زیر خودرو به سمت بالا می‌رود تا آن فضا را پرکند ، این کمک می‌کند تا هوای بیشتری از قسمت زیرین ، به بالای خودروی شما برسد
فشار زیاد هوا در اطراف ماشین جریان دارد و مقدار زیادی فشا هوای کم در زیر ماشین اکنون هوای کم فشار می‌تواند از پایین ماشین به آرامی به هوای با فشار ، روی ماشین بپیوندد و فشار اهسته تری در اطراف خودرو جریان داشته باشد
این اتحاد ملایم باعث کاهش نیروی کشش میشود که منجر به نیروی رو به پایین بیشتر میشود .
حفظ جریان هوا بدون زحمت و بدون تلاطم چیزی است که باعث میشود همه این کارها انجام شود بنابراین تقسیم کننده های عمودی به نام strakes در دیفیوزر قرار می‌گیرند تا به منظم نگه داشتن هوا کمک کنند
ما ناحیه ای با فشار زیاد در اطراف بالای خودرو و ناحیه ای با فشار بسیار کم در زیر ایجاد کرده ایم
اکنون تمام هوای پرفشار می‌خواهد به سمت ناحیه کم فشار هجوم بیاورد و این دقیقاً همان چیزی است که ما نمی‌خواهیم ، بنابراین از دامن‌های کناری استفاده می‌کنیم
دامن‌های کناری ایده‌آل تا جایی که ممکن است نزدیک به زمین امتداد می‌یابند تا مانع از برگشت هوای پرفشار به داخل ( پایین ) خودرو و اطراف آن شوند
نظرات