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制作汽车前铲是什么材料 汽车弄个前铲用处大不

(原标题:制作汽车前铲是什么材料 汽车弄个前铲用处大不)

Author/老吴

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实战经验!如何低成本选择空气动力套件,并切实提升效果

前下压力

前铲与悬挂的关系

由于悬挂高度对前铲效率起着决定性的作用,所以前铲高度的难题引出了优秀悬挂设计的重要性。

行驶过程中,前铲与地面的位置关系越稳定,车辆空动套件的性能发挥就会越稳定

这话的意思不是让你把悬挂行程变成0,实际上太硬的悬挂会很大程度上减少车辆的机械抓地力,过弯的性能则大大减低。

看到这里你应该了解,有些改得傻硬的悬挂反而会让车子过弯极限降低。

你需要找到一个平衡点,也就是没有硬到机械抓地力降低,也没有软到让你的前铲工况不稳定,这需要很多很多的赛道测试和数据分析。

悬挂本身就很难调了,现在加上下压力的负载,更加费脑细胞了。

在赛车上,我们使用偏软的弹簧(依然比原厂硬得多),通过大量低速阻尼控制,递减的避震阻尼曲线(digressive)和递增曲线(progressive)的缓冲垫(bumpstop)来实现相对稳定的悬挂系统和空动平台。

前铲攻角

不要以为确定安装高度就完事了,前铲的角度也跟下压力的大小有关。

当然这也需要大量测试才能得到精确的数据来做分析,从而找到一个下压力和阻力的平衡点。通常来说,如果前铲有一个前低后高的小小角度,可以有效提高下压力并对空气阻力的增加很小。

我们一般建议1-4度的区间,但如果有条件通过测试微调当然更好。

如果测试,请选择安全的道路和场地,可以用贴线头的“土办法”测试不同角度和速度下气流贴合程度,通过改变攻角来最大化下压力。

通常,在气流贴合的情况下,更高的AOA会带来更高的下压力和阻力。一个重要的注意事项是测试速度应该接近平均弯道速度,永远记住要以预期的工况(速度)为基准来测试空气动力套件。

气坝

接下来我们来讲一个前下压力系统中经常被人们忽视的部分,气坝。

气坝是指前铲上面的垂直部分,一般与前铲是直角关系,且基本平行于保险杠外壳的前端。我们见过很多人车的前铲上并没有气坝,那么不好意思,你丢失了前铲很大一部分效率。

▲Imageretrievedfromajhartmanaero.comonApr.11,2020.

气坝的主要作用是在前铲突出车头的部分有效地制造一个气流的高压区。气坝的下端应该与前铲密封,上方也与保险杠外壳完美贴合,从此避免气流穿过气坝流到后面。

前铲和气坝间的任何缝隙都应该封上,否则高压区的效果会变差,气流绕过车身的效率也会减低,导致空气阻力的增加。

除此以外,车辆的散热效果也会下降,因为高压区压力降低,通过中冷、水箱、油冷和空滤的气流减慢,那些钻过缝隙的气流还会跑到这些散热器的后面,进一步减少前后压力差,对散热性能再次打击。

气坝与前铲的完美封闭,对于控制气流的作用有极大的好处。

有效前铲长度

在气坝(保险杠外壳)前面的长度是另外一个至关重要的设计方面。

基本法则是越长越好,也就是突出车头的面积尽量大。当然,前提是不能影响赛道驾驶,刹车和过弯时不能蹭地也不要为了一味的追求有效长度而被迫地把离地间隙变大,那就得不偿失了。

现实来说,10到20厘米是一个常见的区间。超过20厘米,对于下压力的增加基本没有什么作用了,因为气坝和保险杠外壳的面积也无法担当更大的高压区了。

在比赛中,一般这个长度在不同组别会有不同的限制,确保赛车符合规则才是能上场比赛的前提。

▲Imageretrievedfromspagesport.caonApr.11,2020.

前铲端板

端板的设计因车而异,CFD做出来也是每辆车效果都很不一样。

想要把它设计好,没有CFD和风洞几乎不可能。因此我建议比较保守的设计,高度最好不要超过10厘米,与前铲垂直,并平行于车辆中心线。

▲Imageretrievedfromajhartmanaero.comonApr.11,2020.

前铲扩散器

相信大家都知道什么是扩散器,但前铲扩散器却常常被人们忽略。

由于前铲扩散器的性能和效率非常高,它可以解锁前下压力中极大的潜能。前铲扩散器的唯一目标就是加快和增加前铲下空气流速和流量。

更大量的空气以更快的速度在前铲下面通过,就增加了车底的低压区域,与前铲上面的高压区压力差也随之加大,于是有了更多的下压力。

这种扩散器还有一个附加的优点,可以减少车底某些部位的高压空气集中,例如轮胎与路面接触的区域。这样在增加下压力的同时又减少了阻力,是一种双赢。

我们提供经过CFD优化的几种不同尺寸和形状的通用前铲扩散器,适合大多数车型。

你也可以自己设计,但一定注意要确保气流可以贴合扩散器的曲度。过于激进的扩散器设计很容易导致气流分离,这样就会降低下压力且增加空气阻力。

如果前铲设计得离地间隙不大,那就应对可能会接触地面的区域有所保护。

这种材质的选择非常重要,它必须耐磨,所以需要强度很高。不过由于高速与地面摩擦,该材质还需要很好的高温性能

通过研究,我们发现钛合金是一个非常适合的材料,于是我们研发了钛合金前铲滑块

最后说几点关于前铲设计的细节。

如果前铲与车身的连接件设计可以允许高度和角度的独立调节,那么你就可以很轻松的在不同赛道分别调整前下压力和悬挂设定

一定记住要把前铲固定牢固

车身外的固定,可以考虑使用钢索或我们设计的可曲式前铲连杆。这样的设计源于前铲的前端是最容易接触地面的,使用过硬的连杆可能导致对连杆、固定件和车身的损伤。

钢索和可曲连杆可以弯折,避免前铲接地时带来的额外损伤。

钢索的一个缺点是虽然它很细,但也会增加不少的空气阻力,不过在设计过程中也不能一味的追求空气动力效率,有时更加安全牢固的设计才更优秀。

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