Katsaus kilpa-ajoneuvojen aerodynamiikkaan eri huippusarjoissa
Leponiemi, Sakari (2021-09-24)
S. Leponiemi
24.09.2021
© 2021 Sakari Leponiemi. Tämä Kohde on tekijänoikeuden ja/tai lähioikeuksien suojaama. Voit käyttää Kohdetta käyttöösi sovellettavan tekijänoikeutta ja lähioikeuksia koskevan lainsäädännön sallimilla tavoilla. Muunlaista käyttöä varten tarvitset oikeudenhaltijoiden luvan.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202109259051
https://urn.fi/URN:NBN:fi:oulu-202109259051
Tiivistelmä
Aerodynamiikan merkitys kilpa-ajoneuvojen suorituskyvyn kannalta on kasvanut jatkuvasti aina 1960-luvulta lähtien. Vuosien varrella onkin kehitetty laaja kirjo erilaisia teknisiä ratkaisuja kilpailullisen edun saavuttamiseksi, kunkin kilpasarjan sääntöjen puitteissa tai niitä kiertäen. Tässä työssä tutustutaan yleisimpien aerodynaamisten ratkaisujen historiaan ja toimintaan helposti lähestyttävällä tasolla.
Kilpa-autojen aerodynamiikkaa on sen synnystä alkaen rajoitettu kunkin sarjan säännöillä, yleensä turvallisuuteen nojaten. Ilman näitä rajoituksia autojen suorituskyky olisikin merkittävästi suurempi. Nykyään aerodynamiikan kehittämisen tärkein työkalu on tuulitunnelien sijaan tietokoneavusteinen virtauslaskenta (CFD), jota myös tässä työssä käytetään eri laitteiden toiminnan visualisointiin.
Ensimmäisiä varsinaisia aerodynaamisia apuvälineitä olivat autoihin lisätyt siivet. 1960-luvun lopulla ymmärrettiin negatiivisen nostevoiman eli downforcen renkaiden pitoa lisäävä vaikutus, ja siitä alkaen downforcen tuottaminen on ollut olennaisessa roolissa suorituskyvyn kannalta. Erotuksena lentävien laitteiden siipiin, autojen siivet toimivat voimakkaassa maaefektissä, ja tämä maanpinnan läheisyyden aiheuttama siipiä tehostava ilmiö on ajanut aerodynamiikan kehitystä aina tähän päivään saakka. Siipien lisäksi on kehitetty muita laitteita, kuten spoilereita, splittereitä ja diffuusoreja, joiden käyttöä säännöt rajoittavat siinä missä siipiäkin.
Kilpa-autojen aerodynamiikkaa on sen synnystä alkaen rajoitettu kunkin sarjan säännöillä, yleensä turvallisuuteen nojaten. Ilman näitä rajoituksia autojen suorituskyky olisikin merkittävästi suurempi. Nykyään aerodynamiikan kehittämisen tärkein työkalu on tuulitunnelien sijaan tietokoneavusteinen virtauslaskenta (CFD), jota myös tässä työssä käytetään eri laitteiden toiminnan visualisointiin.
Ensimmäisiä varsinaisia aerodynaamisia apuvälineitä olivat autoihin lisätyt siivet. 1960-luvun lopulla ymmärrettiin negatiivisen nostevoiman eli downforcen renkaiden pitoa lisäävä vaikutus, ja siitä alkaen downforcen tuottaminen on ollut olennaisessa roolissa suorituskyvyn kannalta. Erotuksena lentävien laitteiden siipiin, autojen siivet toimivat voimakkaassa maaefektissä, ja tämä maanpinnan läheisyyden aiheuttama siipiä tehostava ilmiö on ajanut aerodynamiikan kehitystä aina tähän päivään saakka. Siipien lisäksi on kehitetty muita laitteita, kuten spoilereita, splittereitä ja diffuusoreja, joiden käyttöä säännöt rajoittavat siinä missä siipiäkin.
Kokoelmat
- Avoin saatavuus [38824]