マクラーレン 620R などの一流のコンシューマ パフォーマンス カーや、インディカーやフォーミュラ 1 カーなどのプロのレース カーの細部のエクステリアの細部は、機械物理学がドライバーに有利に働くように設計されています。車体の 1 ミリ単位が、車両の走行と性能に違いをもたらします。車両が通過する空気との関係が最も重要です。この関係の重要な部分はダウンフォースです。ダウンフォースは、車の形状全体の空力部品によって利用および適用できます。ダウンフォースの科学はかなり深くなる可能性がありますが、ここではその意味の概要と、実行を促進するために重要な理由の内訳を説明します.
ダウンフォースを簡単に定義すると、車両の空力部品が運動中に発生する垂直荷重です。さらに言えば、車の外装部品は、車を押し下げて牽引力と安定性を高めるように、空気の流れを分割、ルーティング、および誘導します。フロント スプリッター、カナード (ダイブ プレーンとも呼ばれます)、リア スポイラー、フロント スポイラー、Chaparral が昔の Can Am レースカーに取り付けた巨大な調整可能なエア フォイル、その他の空力部品はすべてダウンフォースを生み出します。ダウンフォースは、車を高速で路面に接地させ、タイヤを路面にしっかりと押し付けて最大のグリップを確保します。
ダウンフォースの優れている点は、車両の能力に応じて高速と低速の両方で使用できることです。ダウンフォースは、高速走行、特にロング ビーチ グランプリ サーキットを走るときに必要なわずかなグリップを必要とするインディカーなどのコーナリングに関連することがよくあります。ダラーラが設計したシャーシは、エアロワークが多用されているため、その代表的な例です。
ただし、ダウンフォースは低速性能にも影響します。これが、大幅に変更された巨大な翼を備えたオートクロス カーをよく目にする理由です。タイトなコースに低速セクションが含まれることが多いオートクロス コースにもかかわらず、多くの表面積を持つウイングを備えた車は、その空気を利用して接地を維持し、走行時間を 1000 分の 1 秒短縮することができます。
状況や運転の種類によっては、車両のダウンフォースが過大になったり、ダウンフォースのバランスが崩れたりすることさえあります。ダウンフォースによって重量が増加するため、ウイングやスポイラーを不適切に調整すると、空力抵抗が大きくなりすぎて車の速度が低下する可能性があります。特に、車の出力重量比が十分でない場合はそうです。これが、重量に見合ったグリップの翼が調整可能である理由です。つまり、空気が接触して翼の上を移動する角度を変えることができます。 2 つまたは 3 つの方法で調整できるものもありますが、多くのプロフェッショナル アプリケーションは 10 通り以上の方法で調整できます。レース カーの空力キットの他の多くの部分も、特にノーズで調整可能です。
ダウンフォースは、ブレーキング時だけでなくコーナーでも重要です。ストレートが多く、低速のテクニカル セクションが少ないトラックでは、マシンのさまざまなダウンフォース追加コンポーネントの角度はそれほど重要ではありません。低速でテクニカルなセクションが多く、ストレートが少ないトラックでは、これらのコンポーネントの角度が大きくなるように配置され、ダウンフォースを追加してコーナリングとブレーキングのグリップを向上させます。これは、抗力があまり問題にならないためです.
ダウンフォースのバランスも重要です。車の後ろに巨大なウイングがあり、前にそれをバランスさせるためのフロントスプリッターがない場合、車はアンダーステアを示す可能性があります.これにはサスペンションのチューニングも関係していますが、それは今後のブログで取り上げます。
ダウンフォースはパフォーマンスドライビングにとって重要なコンポーネントであり、ストリートカーの安定性を向上させる利点もあります。たとえば、オリジナルのアウディ TT に統合してリアを抑制します。この基本的な説明を掘り下げて、今後空気力学についてさらに議論する際にフォローしていただければ幸いです。
このクイック クリップでは、プロ ドライバーのネルソン ピケ Jr. が、フォーミュラ E カーの基本的な空気力学と、それらのレース カーにダウンフォースがどのように適用されるかについて説明します。
あ .ダウンフォースと抗力の間には常に妥協点があり、それはすべて、使用されているシャーシとそれが走っているトラックに帰着します.車に多くのダウンフォースがある場合、ストレートで速度が低下します。
あ .一般的に言えば、はい！しかし、大きすぎると抗力が発生し、車の速度が低下し、燃費が低下します。
あ .これは、車がストレートでスピードを上げますが、コーナーでのグリップが低下することを意味します。反対は高いダウンフォースです。
A. Occam's Racer は、ダウンフォース =1/2p * A * Cl * V^2 という式を使用して、翼のダウンフォースがどのように計算されるかについて優れた説明をしています。科学的測定を引き続き行うための気の利いたリンクもいくつか含まれています。 Formula1-Dictionary.net には、車両の全体的なダウンフォースの計算に関する詳細な説明があります。