W jaki sposób docisk pomaga samochodowi wyścigowemu NASCAR?

Jeśli naprawdę chcesz dowiedzieć się czegoś o sile docisku w wyścigach NASCAR – i zgadujemy, że skoro czytasz ten artykuł,

tak - jednym logicznym miejscem, do którego należy się zwrócić, byłby sam NASCAR.

W rzeczywistości NASCAR zebrał dość przydatny słowniczek popularnych terminów wyścigowych, w tym jeden dotyczący siły docisku. Zasadniczo stwierdza, że ​​ciśnienie powietrza poruszające się po różnych powierzchniach samochodu wyścigowego powoduje „docisk” lub zwiększoną wagę. I chociaż docisk zwiększa przyczepność opon i prędkość pokonywania zakrętów, jest to znaczący kompromis – większa siła docisku zwiększa również opór, co zmniejsza prędkość na prostej [źródło: NASCAR.com ].

W przeszłości zespoły NASCAR były w stanie prowadzić szalenie różne pojazdy. Właściwie; każdy uczestniczący producent miał swój własny, nieco wyjątkowy i rozpoznawalny wygląd. Jednak w ostatnich latach NASCAR próbował wyrównać szanse, ujednolicając, jakie zespoły wyścigowe mogą wprowadzać do rywalizacji. W rezultacie karoseria każdego samochodu wyścigowego NASCAR Sprint Cup jest identyczna niezależnie od producenta – z wyjątkiem oczywiście lakieru.

Samochód przyszłości NASCAR to obecny projekt używany wyłącznie w wyścigach NASCAR Sprint Cup. Konstrukcja zwiększa bezpieczeństwo kierowcy, ponieważ samochody jeżdżą coraz szybciej każdego roku. Ale wraz ze wzrostem prędkości, ze względów bezpieczeństwa, siła docisku również musi wzrosnąć. Dodatkowa siła docisku zwiększa opór, co powoduje spowolnienie samochodu.

Czy to wygląda na niekończącą się bitwę o fizykę? No cóż, tak jest. Tak więc przyjrzymy się tym siłom w odniesieniu do samochodu wyścigowego NASCAR na następnej stronie.

Podobnie jak w przypadku ścisłego związku geometrii i bilarda, w wyścigach NASCAR jest dużo fizyki, a właściwie w jakiejkolwiek formie wyścigów samochodowych. Jeśli chcesz w łatwy sposób zapamiętać kilka kluczowych czynników w NASCAR, po prostu pamiętaj o trzech D – docisk, opór i szkic.

Siła docisku jest wytwarzana przez powietrze przemieszczające się nad dachem samochodu i popychające go w dół w kierunku powierzchni toru. Siła docisku zwiększa opór. Opór to siła oporu, jaką pojazd odczuwa w wyniku napierania na niego powietrza, oraz dodatkowy ciężar, jaki wytwarza siła docisku. Kierowcy mogą zmniejszyć opór, którego doświadczają na torze wyścigowym, wykonując szkice. Rysowanie ma miejsce, gdy kierowca B wsuwa przód swojego samochodu prawie pod tylny zderzak samochodu kierowcy A, aby poprawić przepływ powietrza nad obydwoma samochodami. Czasami usłyszysz ten manewr zwany „bieganiem nos w ogon”.

Jeśli chodzi o przyklejanie opon do toru na zakrętach, siła docisku jest zdecydowanie najważniejsza z trzech „D”. Ale siła docisku nie jest tak ważna na długich, prostych odcinkach chodnika, które bezpośrednio następują po zakrętach. To jest miejsce, w którym kierowcy chcą nieco mniejszego docisku, a co za tym idzie, również nieco mniejszego oporu. To naprawdę delikatna równowaga. Brak – lub nawet znaczne zmniejszenie – docisku może spowodować, że samochód uniesie się z powierzchni toru, podobnie jak startujący samolot. Jak więc projekt NASCAR zapobiega temu?

Przedni zderzak samochodu wyścigowego NASCAR jest bardzo niski i szeroki. To naprawdę bardziej tama powietrzna niż zderzak. Kieruje poruszające się powietrze nad dachem samochodu, a nie pod spodem. Tworzy to obszar niskiego ciśnienia pod samochodem i obszar wysokiego ciśnienia na górze samochodu. Nazywa się to ujemną siłą nośną i jest dokładnie przeciwieństwem tego, jak działa samolot. Tam, gdzie powietrze unosi się na skrzydle samolotu, napiera na samochód wyścigowy.

Chodzi o to, aby większość powietrza przepływała nad dachem samochodu, aby zmaksymalizować siłę docisku. W tym miejscu wkracza pas przedni. Przód samochodu jest tak nisko, jak to możliwe, a przednie błotniki są szeroko poszerzone, aby wypychać powietrze w górę i nad samochodem.

Problem, jak być może już się zorientowałeś, polega na tym, że ten niski nos z rozszerzonymi błotnikami ma dużo przedniej powierzchni do przepychania się w powietrzu. Jak możesz sobie wyobrazić, powoduje to duży opór. Jeśli chcesz zademonstrować z pierwszej ręki, czym jest opór, następnym razem, gdy będziesz na autostradzie, spróbuj wystawić rękę przez okno samochodu z dłonią skierowaną do przodu. Tak się czuje przeciąganie. Następnie przechyl rękę o 90 stopni, tak aby dłoń była skierowana w stronę drogi. Od razu poczujesz różnicę. Mniejsza powierzchnia skierowana w stronę wiatru sprawia, że ​​powietrze może ślizgać się wokół dłoni, co znacznie ułatwia jej przecinanie. Możesz także zmieniać kąt nachylenia ręki, aby spowodować uniesienie (powodując uniesienie ręki) lub siłę docisku (powodując, że twoja ręka się zanurzy). Tak więc przeciąganie jest dość łatwe do dostrojenia ręką, ale co z dostrojeniem całego samochodu wyścigowego? Zwłaszcza taki, który porusza się z prędkością około 200 mil na godzinę (322 km/h) na różnej nawierzchni i w różnych warunkach pogodowych.

Równoważenie siły docisku i oporu w obrębie karoserii zatwierdzonej przez NASCAR to sztuczka, z którą zespoły po prostu muszą sobie poradzić w najlepszy możliwy sposób. Jednym ze sposobów, w jaki zespoły mogą jak najlepiej wykorzystać te siły na torze, jest wprowadzenie do miksu trzeciego D – draftingu. W następnej kolejności przyjrzymy się bliżej rysowaniu.

Kierowcy zawsze mówią, że chcą większej siły docisku na zakrętach. To naprawdę oznacza, że ​​chcą maksymalnej przyczepności na zakrętach i minimalnego oporu na prostych. To trudne do zrobienia – zwłaszcza, gdy zespoły dostosowawcze mogą sprawić, że korpus NASCAR Sprint Cup jest tak niewielki.

Istnieje jednak kilka drobnych poprawek, które zespoły mogą wprowadzić, takich jak regulacja kąta tylnego spojlera. Im bardziej stromy jest kąt tylnego spojlera, tym większą siłę docisku może dodać do tylnej części samochodu. To właśnie sprawia, że ​​tylne opony są mocno osadzone na chodniku. Z przodu, element zwany „splitterem” pełni podobną rolę, aby utrzymać przednie koła przyklejone do podłoża. Splitter to element, który widać na przedniej krawędzi samochodu wyścigowego NASCAR. Przebiega przez całą szerokość samochodu, jest regulowana i często wydaje się, że jest wystarczająco niska, aby zarysować powierzchnię toru .

Są chwile, kiedy zespoły decydują się na jak największą siłę docisku. Na przykład na torach drogowych z dużą ilością zakrętów i bardzo nielicznymi długimi, prostymi odcinkami toru. Dokonując niewielkich zmian w tylnym skrzydle i przednim splitterze, można zmaksymalizować siłę docisku, zwiększając przyczepność samochodu na zakrętach.

Ale większość wyścigów w harmonogramie NASCARsą na torach owalnych o dużej prędkości. Wracamy więc do naszego pytania, jak zrównoważyć siłę docisku i opór. Pomocne może być kreślenie. Rysowanie na torze pozwala pojazdowi podążającemu za samochodem prowadzącym zmniejszyć jego opór. Powietrze przepływające przez przedni samochód przenosi się również nad przednią szybę i dach drugiego samochodu. To świetnie dla drugiego samochodu i każdego innego samochodu, który akurat jedzie za nim, ale co z tego wszystkiego wyciąga samochód prowadzący? Prowadzący wóz w parze kreślarskiej też coś wypada z manewru. Drugi samochód zmniejsza opór przedniego samochodu. Możesz myśleć o oporze ciśnieniowym jako śladzie niskiego ciśnienia pozostawionym przez samochód, gdy pędzi po torze. Jednak ten rodzaj kilwateru w rzeczywistości ciągnie pojazd do tyłu. Eliminując opór ciśnienia na wóz prowadzący,Schirbera ].

Po wprowadzeniu drobnych poprawek w celu uzyskania odpowiedniej siły docisku kierowca ma dobre wyczucie samochodu wyścigowego (i toru), a może nawet przećwiczy umiejętności rysowania, tak naprawdę jest tylko jeden sposób, aby w pełni wykorzystać aerodynamikę podczas wyścigu: Nie rozbijaj się. To logiczna rada, prawda? Kiedy każdy zespół NASCAR Sprint Cup dokonał najmniejszych zmian w aerodynamice pojazdu, aby uzyskać przewagę zaledwie kilku setnych sekundy na okrążenie, coś tak małego jak zmięty przedni zakręt może zakończyć ich nadzieje na zwycięstwo na ten dzień.

Za dużo korzyści

W późnych latach 60-tych i wczesnych 70-tych, przed standaryzacją nadwozia w serii NASCAR, Plymouth Superbird zmaksymalizował siłę docisku i zminimalizował opór dzięki długiemu spiczastemu nosowi i niemal komicznie masywnemu skrzydłu z tyłu. Aerodynamika konstrukcji Superbirda okazała się cenna wraz ze wzrostem prędkości na torze. Jednak urzędnicy NASCAR szybko nałożyli surowe ograniczenia na te samochody, co wkrótce doprowadziło do ich upadku zarówno w sporcie, jak i w produkcji. Superbird miał tak dziwny wygląd, że dealerzy Plymouth nie mogli znaleźć nikogo, kto by je kupił, więc często siadali na parkingach samochodowych – niechcianych. Dziś oryginalne Plymouth Superbirds są uważane za bardzo kolekcjonerskie - z wysokimi cenami!

Powiązane artykuły

­