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在《賽車空氣動(dòng)力學(xué)》這個(gè)系列中,，我們放棄那些復(fù)雜的公式,，只來(lái)簡(jiǎn)要說(shuō)一些和賽車有關(guān)的空氣動(dòng)力學(xué)原理，以及在車輛設(shè)計(jì),、調(diào)校中對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)的實(shí)際應(yīng)用,。懸掛等部件產(chǎn)生的機(jī)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?gòu)澕鎮(zhèn)涞馁惖郎?，車?duì)通常會(huì)通過(guò)懸掛和尾翼等部件分別設(shè)定車輛在低速?gòu)澓透咚購(gòu)澲械牟倏靥匦浴?/span>想要贏得更好的成績(jī)，真的應(yīng)該了解一些賽車的空氣動(dòng)力學(xué)特性,。在車輛的空氣動(dòng)力學(xué)應(yīng)用中,，主要是要考慮：通過(guò)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(jì)方法是：流體仿真模擬,、油泥模型風(fēng)洞測(cè)試、實(shí)際賽道測(cè)試等,。 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(jì)
首先來(lái)看一段SLS AMG的風(fēng)洞測(cè)試由于空氣同時(shí)具有近層高粘性和遠(yuǎn)層高流動(dòng)性兩種特質(zhì),，所以在部件突然出現(xiàn)氣流截面積變大取向的拐角時(shí)，外層高速氣流會(huì)超越內(nèi)層低速氣流,，向內(nèi)卷曲，形成渦流,。通常來(lái)說(shuō),，在整車的風(fēng)阻中 ——車底空氣流出底盤后，會(huì)按圖中箭頭的方向向上向中卷動(dòng),，形成渦流 車身兩側(cè)的氣流在流到C柱及后立面時(shí)也會(huì)向中心偏轉(zhuǎn),，形成渦流
車頂氣流在流到后備箱蓋后端時(shí)也會(huì)出現(xiàn)向下卷曲的渦流
這四個(gè)方向的渦流匯聚到車尾時(shí)，就在車尾形成了一個(gè)大型亂流區(qū),。
這個(gè)大型亂流區(qū),，是整車正向行駛時(shí)風(fēng)阻的最大貢獻(xiàn)者。其對(duì)整車風(fēng)阻的影響遠(yuǎn)大于反光鏡外形,、中網(wǎng)外形這些因素,。常說(shuō)兩廂車的尾速低，很大程度上是因?yàn)槠浜蟛吭煨蛯?dǎo)致的,。因此,，減小這個(gè)亂流區(qū)的尺寸就意味著更小的風(fēng)阻。所以從外形設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō),，后備箱蓋上沿,、兩側(cè)尾燈轉(zhuǎn)角、后杠下沿,，這四部分圍成的面積越小越好,。奔馳CLA車身后部的形狀就是個(gè)優(yōu)秀的例子：車頂?shù)胶髠湎浜笱囟己芷交嚿韮蓚?cè)向內(nèi)收攏,，后備箱蓋后沿保持平順,。R8、911等車型在設(shè)計(jì)車頂曲線的時(shí)候,，在很大程度上是考慮了要將車頂?shù)臍饬鬓D(zhuǎn)逆點(diǎn)盡量向后推遲,，因此有了后部比前部更平緩的車頂造型。一些車安裝了沒(méi)有經(jīng)過(guò)良好設(shè)計(jì)的或通用款的改裝尾翼后圈速和尾速均出現(xiàn)下降的原因很可能是：尾翼影響到了車頂氣流的下沉并加大車尾渦流區(qū)的,。在早期一些賽車的設(shè)計(jì)中,，采用了尾部分體式的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)是可以讓底盤下氣流產(chǎn)生的渦流尺寸更小,。車身兩側(cè)和車頂?shù)臍饬骶涂梢愿绲膮R聚在一起了,。
一些原廠車型在后杠下設(shè)置的擴(kuò)散器就是利用了這種分體原理，并改進(jìn)成了豎隔板,。翼面上下表面曲線形狀的差異會(huì)導(dǎo)致翼面左右兩端的氣流出現(xiàn)類似車尾兩側(cè)的卷動(dòng)并降低翼面的有效面積,。在主翼面左右兩側(cè)的豎直小板子主要就是為了減少這種氣流卷動(dòng)設(shè)計(jì)的。輪井附近由于輪井及車輪引起的亂流破壞了車身側(cè)面氣流的平整性,。正面氣流流到輪井附近時(shí),，會(huì)受到輪井向外溢出的氣流的嚴(yán)重干擾，并向外側(cè)偏轉(zhuǎn),。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(lái)是減小風(fēng)阻的最好辦法,。車底和車身兩側(cè)的氣流之間會(huì)有流通,。實(shí)驗(yàn)和模擬數(shù)據(jù)都顯示：因這部分流通產(chǎn)生的亂流和風(fēng)阻也不容忽視。在保證賽事要求和通過(guò)性的前提下,，應(yīng)該盡量降低側(cè)邊下沿的高度,。由于空氣粘性，輪子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)附近的空氣團(tuán)一起轉(zhuǎn)動(dòng),。氣團(tuán)被輪子卷入輪井的后上部之后,，需要有一個(gè)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(huì)在輪子后部留出開口,，讓氣團(tuán)直接向后排出輪井。輪拱頂部開口向后的設(shè)計(jì)可以讓輪井內(nèi)的高壓氣團(tuán)在輪井外部高速低壓氣流的帶動(dòng)下,，排出的更順暢一些,，也是常見的排出方式。
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