Aerodynamika [technika wyścigowa odc. 3] 

Spojlery to niezbędne elementy w bolidach wyścigowych i w 20-letnich Oplach Calibra. O ile w tym drugim przypadku spojlery służą do niczego, to w pierwszym spełniają istotną rolę. Jak działa spojler?

Zdjęcie ilustracyjne do artykułu
Olgierd Lachowski
SKOMENTUJ

Do czego służą spojlery w autach wyścigowych, większość z nas wie - do wytwarzania siły dociskowej. W zasadzie spojlerem mógłby być kawał deski zamocowanej w poprzek samochodu i ustawionej pod jakimś kątem, np. 45 stopni do poziomu. Problem w tym, że taka deska przy szybkiej jeździe wytwarzałaby ogromny opór aerodynamiczny, generując jednocześnie minimalną siłę dociskową.

Dlatego inżynierowie sięgnęli po rozwiązania z lotnictwa. Skrzydło spełnia warunek, że przy stosunkowo niskim oporze aerodynamicznym wytwarza dość dużą siłę unoszącą. A czym jest siła nośna?

Siła nośna

Mówiąc w dużym skrócie, siła nośna jest to prostopadła do kierunku ruchu profilu skrzydła siła, powstająca w wyniku pojawienia się różnic ciśnienia między górną i dolną częścią skrzydła. Zwrot siły nośnej skierowany jest od ciśnienia wysokiego w kierunku ciśnienia niskiego. Poniżej schemat skrzydła wraz z rozkładem ciśnienia. Obszar czerwony symbolizuje ciśnienie wysokie, a niebieski niskie. W tym przypadku siła będzie skierowana w górę.

Rozkład ciśnienia wzdłuż profilu skrzydła
Rozkład ciśnienia wzdłuż profilu skrzydła

Oczywiście co skrzydło, to wartość tej siły będzie inna. Tutaj kluczowe znaczenie ma kąt natarcia, pod jakim zamocowane jest skrzydło, i profil skrzydła (pomijam rozmiary skrzydła). „Grubsze” profile dają większą siłę unoszącą, ale cechują się też nieco większym oporem aerodynamicznym. Z kolei „cienkie” profile stawiają mały opór, ale siła nośna jest mniejsza.

Odwrócone skrzydło

Williams Cosworth FW33 - tylny spojler
Williams Cosworth FW33 - tylny spojler

Spojlerów nie ustawia się pod dowolnym kątem. Dla każdego z nich istnieje taki kąt graniczny, powyżej którego siła dociskowa nie tylko nie rośnie, ale wręcz maleje.

Ciekawostka

Maserati MC 12 GT1 startujące w wyścigach FIA GT (szczególnie przed 2010 rokiem) cechowało się wyjątkowo małym tylnym spojlerem w porównaniu z konkurentami. Jak to możliwe? MC 12 było samochodem bardzo dużym – szerokim i długim. Ponieważ najpierw projektowany był wóz wyścigowy, a auto drogowe dopiero potem, to inżynierowie skupili się na aspektach istotnych dla samochodu torowego.

Zwiększenie długości pomagało w uzyskaniu większej siły docisku pod podwoziem, a duża szerokość zapewniała przyczepność mechaniczną. Wystarczyło więc zamontować mały spojler z tyłu, który zapewniałby odpowiedni balans, a który przez swoje małe rozmiary stawiał mały opór.

W poprzednim odcinku: Listwa Gurneya

Wybrane dla Ciebie

Wystartował wyścig w Le Mans. Porsche i Polacy zaczęli wzorowo
Wystartował wyścig w Le Mans. Porsche i Polacy zaczęli wzorowo
Alfa Romeo i Maserati chcą razem tworzyć auta - jest plan ratunkowy dla obu marek
Alfa Romeo i Maserati chcą razem tworzyć auta - jest plan ratunkowy dla obu marek
Będzie drożej. Mamy prognozy cen paliw
Będzie drożej. Mamy prognozy cen paliw
Nowe Renault 4 wycenione w Polsce. Do wyboru dwie wersje napędu
Nowe Renault 4 wycenione w Polsce. Do wyboru dwie wersje napędu
Kod 01 na prawie jazdy. Sprawdź, jeśli jeździsz w soczewkach lub okularach
Kod 01 na prawie jazdy. Sprawdź, jeśli jeździsz w soczewkach lub okularach
Kary dla kierowców w górę. Zapomnisz i zapłacisz ponad 9600 zł
Kary dla kierowców w górę. Zapomnisz i zapłacisz ponad 9600 zł
Nowe znaki w Polsce. Lepiej wiedzieć, co nakazują
Nowe znaki w Polsce. Lepiej wiedzieć, co nakazują
Oto najmocniejszy Opel w gamie. Tak, jest elektryczny
Oto najmocniejszy Opel w gamie. Tak, jest elektryczny
Nawet 500 zł miesięcznie za stare auto. Opłata wchodzi w 2026 r.
Nawet 500 zł miesięcznie za stare auto. Opłata wchodzi w 2026 r.
Paliwo tańsze o 50 gr. Pierwsza firma ujawniła wakacyjną promocję
Paliwo tańsze o 50 gr. Pierwsza firma ujawniła wakacyjną promocję
To już się dzieje. Chińskie auto oficjalnym rekordzistą Nürburgringu
To już się dzieje. Chińskie auto oficjalnym rekordzistą Nürburgringu
BMW wycofuje słabszą wersję XM. Od teraz będzie tylko topowa
BMW wycofuje słabszą wersję XM. Od teraz będzie tylko topowa