Recept před sezónou - aerodynamika v praxi - Stránky o škodovkách, stavba 130RS, info

Autor:

Daves (Administrátor)

Vytvořeno: 18.10.2006 - Změněno: 18.10.2006

Aerodynamika v praxi

Při úpravách cestovních automobilů a vozů GT tříd A2, A4 a A5 pro závody na okruzích a do vrchu se příznivě projevují také určité změny vnějšího tvaru karosérie. Snížení ztrát dokonalejším obtékáním tvaru vzdušným proudem, zvýšení účinnosti vstupních i výstupních otvorů, zlepšení stability vozidla při vyšších rychlostech atd., to vše zahrnujeme pod pojem zlepšení aerodynamiky automobilu. Aerodynamika se v poslední době dostává do popředí zájmu projektantů a konstruktérů jako cesta k vývoji dokonalejších vozidel nebo výkonnějších závodních automobilů. Mnoho se o ní mluví, téma se stává snad až příliš módním a přesto nejvýmluvnějším příkladem toho, do jaké míry může aerodynamika ovlivnit konstrukci, je podzimní překvapení mezi vozy formule 1 — třínápravový Tyrell Mnoho se o ní i píše, bohužel, většinou málo konkrétně. V literatuře je jen málo výjimek, v nichž jsou uveřejněny dosažené hodnoty nebo aerodynamické charakteristiky provedených řešení. Špičkové, dobře situované firmy, které upravují automobily pro závody, mají k dispozici rozsáhlá měřicí zařízení a „ladí" karosérie v aerodynamických tunelech, patřících k nejnákladnějším zkušebním zařízením. Co si však mají počít ti, kteří si upravují automobily vlastními silami a prostředky v Automotoklubech Svazarmu nebo doma? Jejich situace není právě záviděníhodná, neboť jsou většinou odkázáni jen na fotografie úprav vozů renomovaných značek nebo mají možnost zhlédnout vozy, které se příležitostně objeví na našich okruzích. Osvědčená aerodynamická úprava úspěšného vozu uplatněná na voze jiné značky však nemusí přinést tytéž dobré výsledky, protože výsledný účinek je důsledkem interakce všech tvarů a úprav automobilu.

Je výška spoileru dostatečná nebo by měla být větší, má být přechod více zaoblen nebo je již optimální? — to jsou otázky, které nedávají spát autorům různých úprav. Ukážeme si však, že i se skromnými prostředky a vybavením lze zodpovědět otázky týkající se účinnosti navrhovaných zlepšení a poměrně nenáročným postupem můžeme optimalizovat konkrétní úpravy.

Recept před sezónou - aerodynamika v praxi-5

Recept před sezónou - aerodynamika v praxi-5

Recept před sezónou - aerodynamika v praxi-6

1. Závislost rychlosti jízdy zkoušeného vozu Š 120 na provedené úpravě. Z grafu je zřejmé, že nejméně příznivé výsledky dává křídlo nad zadní kapotou, jehož integrální částí měl být podle původního projektu chladič vody. Šrafovaná pole znáči chybu měření.
2. Schematické znázornění tvarů spoileru a nastavení zadních křídel při zkouškách.
3. Vliv teploty motorového oleje na dosaženou rychlost jízdy — jeden z nejdůležitějších parametrů pro kontrolu konstantních podmínek měření.

Princip a předpoklady

Aerodynamické úpravy závodních automobilů jsou vyvolány specifickými požadavky a s nimi souvisí i hodnocení vlivu změn tvaru na aerodynamické vlastnosti těchto vozů. S jistým zjednodušením můžeme tvrdit, že jsou to především dvě hodnoty — čelní odpor a vztlak, které se snaž! konstruktéři nejvíce ovlivnit a jejichž znalost dává představu o úspěšnosti nebo nevhodnosti adaptace. Hlavním smyslem veškerých tvarových změn je zmenšen! jak čelního odporu, tak vztlaku, přičemž je jen ku prospěchu věci, podaří-li se dosáhnout záporné hodnoty vztlaku (tj. přítlak).

Vedle zjišťován! absolutních hodnot aerodynamických součinitelů čelního odporu a vztlaku, které vede k poměrně nákladnému měření, existuje také možnost srovnávání nepřímého měření změn čelního odporu a vztlaku prostřednictvím rychlosti vozidla a rozložení tlaku na povrchu karosérie. Rychlost jízdy vozidla je dána rovnováhou mezi silami hnacími a silami jízdních odporů. Zachováme-li všechny jízdní podmínky - a tedy i odpory - konstantní a novým uspořádáním tvarů ovlivníme pouze odpor aerodynamický, nastane rovnováha při jiné rychlosti. Změna rychlosti je potom vlastně měřítkem aerodynamické složky - čelního odporu. Pro zjištění změn vztlakových sil působících na jedoucí vozidlo je možno vyjít z úvahy o závislosti mezi silami a tlakem na povrchu vozidla. Např. pro jistou úpravu ukazuje pokles tlaku na spodní ploše vozu v okolí přední nápravy (při stejném tlaku na ploše horní) na pokles vztlakových sil působících v této oblasti.

Návrh a měření

Na příkladu úpravy voru Š 110 brněnského jezdce Ing. Michla (obr. 4) můžeme demonstrovat celý postup návrhu aerodynamických zařízení a shrnout jej do třech fází. Ve fázi první se provedla rozvaha jednotlivých adaptací připadajících v úvahu a vyrobily se jejich funkční makety umožňující alternativní nastavení i změnu rozměrů. Ve druhé fázi postupu se měřil vliv jednotlivých alternativ na rychlost a rozložení tlaku na povrchu karosérie. Po vyhodnocení výsledků se vybrala optimální varianta a ve třetí, poslední fázi se realizovala.

Měřenými veličinami jsou čas potřebný k průjezdu určité vzdálenosti a tlak v několika charakteristických místech na povrchu karosérie. Délku zkušebního úseku musíme volit tak, aby časové změny odpovídající různým alternativám byly dostatečně velké. Tlak můžeme měřit trubicovými manometry U umístěnými na vozidle a jedním koncem spojenými s otvory snímačů tlaku nebo s otvory přímo v karosérii. Otvory musí být vyvrtány kolmo na povrch karosérie a jejich průměr by se měl pohybovat okolo 0,8 mm. Velkou pozornost je nutno věnovat dodržení konstantních podmínek měření, protože ty přímo ovlivňují výsledky. Základním předpokladem je konstantní nastavení polohy škrticí klapky karburátoru; osvědčilo se nastavení umožňující rychlost rovnou 70—80 % v max. Další podmínkou je bezvětří, které se snadno kontroluje podle kouře, listí nebo zavěšené citlivé stužky. Kdo nechce čekat na příznivé počasí a má k dispozici anemometr, může naměřené výsledky korigovat podle rychlosti větru. Důležitým parametrem kontroly konstantních podmínek jsou také teploty náplní oleje v motoru, převodovce a rozvodovce, které ovlivňují valivé odpory. Na obr. 3 je pro zajímavost uvedena závislost mezi teplotou motorového oleje a dosaženou rychlostí jízdy.

Naznačili jsme si jednu z cest jak vyhodnocovat přínos zkoušených modifikací karosérií. Umožňuje nám snáze určovat podíly motorových, podvozkových a karosářských skupin na celkové změny jízdních parametrů i analyzovat výkony v závodech. Připomeňme ještě na závěr, že nová příloha J řádů FIA, ve snaze po větší spravedlnosti v hodnocení jezdeckých výkonů, přísněji než dosud omezuje použití přídavných aerodynamických zařízení a provádění zásahů do karosérie, takže dává méně prostoru tvůrcům nových řešení. Podle dosavadních zkušeností je však jisté, že se přesto budou objevovat nové nápady v mezích řádů a že budou o to cennější.

\| \|	[ Odeslat známému \| Verze pro tisk ]