Warum gewinnen Autos bei hoher Geschwindigkeit an Auftrieb?

Ich habe die Physik untersucht, die mit Spoilern zu tun hat, und ich habe gerade die gleichen Informationen über Spoiler aufgetaucht, die den Hinterrädern eines Autos mehr Traktion verleihen, indem sie als umgedrehte Tragfläche wirken.

Meine Frage ist also, was genau bewirkt, dass das Auto bei schneller Fahrt scheinbar an Auftrieb gewinnt, um die Verwendung eines Spoilers zu rechtfertigen, und ist dies ausschließlich auf die Aerodynamik des betreffenden Fahrzeugs zurückzuführen?

Bearbeiten: Klarheit der Frage.

Ich beflügele es nur (sozusagen), aber solche Autos haben Frontschürzen, um zu verhindern, dass Luft unter das Auto gepresst wird. Die umgekehrten Flügel drücken nach unten. Sie müssen keinem Auftrieb entgegenwirken - die Abtriebskraft ist willkommen, auch wenn kein Auftrieb entgegenzuwirken ist, da sie den Rädern mehr Haftung auf der Straße verleiht.
Das alles rührt von einem Streit her, den ich mit einem Freund habe. Er glaubt, dass die vertikalen, nach unten gerichteten Auswirkungen der Schwerkraft nachlassen, wenn ein Objekt mit hoher Geschwindigkeit fährt, also glaubt er im Wesentlichen, dass das Auto Gewicht verlieren würde. Klingt das für Sie genauso verrückt wie für mich?
@MatthewMorgan Ja, das klingt verrückt. Es gibt anscheinend mehr Aufwärtskräfte, aber die Schwerkraft auf dem Auto selbst ändert sich nicht.
Ich verstehe, ich dachte, ich muss verrückt geworden sein wegen der wilden Art, wie er seine Position verteidigt hat, leider kann ich ihn nicht dazu bringen, einen Zentimeter nachzugeben, da er einfach bemerkenswert wütend wird, dass ich sein Wissen verdoppeln würde. Was genau würde dann diese Aufwärtskräfte verursachen?
@MatthewMorgan: Nun, um ihn zu besänftigen, könnten Sie ihm sagen, dass er Recht hat. Wenn das Auto auf etwa 5 Meilen / Sekunde steigen würde, wäre es schwerelos :-)
@Mike Dunlavey: Haha, das könnte ich tatsächlich. Gehe ich recht in der Annahme, dass sich das Auto zu diesem Zeitpunkt im Orbit befinden würde?
@MatthewMorgan: Sicher. Wenn da nicht Details wie Luft, Berge und Menschen wären, die sich in den Weg stellen.
@Mike Dunlavey: Natürlich. Trotzdem zu wissen, dass jemand etwas so offensichtlich Wahres nicht weiß, verursacht bei mir ein mentales Jucken, dass es wirklich kratzen kann, ihn nur verstehen zu lassen, schätze, ich muss damit leben, um den Frieden zu wahren :]
@MatthewMorgan: Richtig. Wählen Sie Ihre Schlachten und bleiben Sie Freunde. Niemand gewinnt einen Streit. Wenn er dich gehört hat, zählt das.
@Mike Dunlavey: Weise Worte, falls ich sie jemals gehört habe. Danke für die Hilfe :]
@MatthewMorgan Um die Diskussion zu erweitern, erfahren sogar Objekte im Orbit die Schwerkraft, die dazu neigt, mehr oder weniger gleich zu bleiben. Der Grund, warum ein Objekt in der Umlaufbahn bleiben kann, liegt darin, dass die Schwerkraft durch die Zentrifugalkraft ausgeglichen wird.
Sie haben absolut Recht, haben umlaufende Objekte dann technisch gesehen Gewicht?
@MatthewMorgan: Sie tun es. Wenn sie es nicht getan haben, werden sie nicht in der Lage sein, im Orbit zu bleiben. wenn wir von Schwerelosigkeit sprechen, liegt das daran, dass die Nettokraft null ist. so ziemlich Sie sind im freien Fall. Deshalb ist es möglich, Schwerelosigkeitsexperimente auf der Erde durchzuführen. Wikipedia hat einen guten Artikel dazu.
Mathew, war das die Frage, die du mit Geschwindigkeit und Gewichtsverlust gemeint hast ? Wenn ja, dann habe ich beim Schließen einen Fehler gemacht und schulde Ihnen eine Entschuldigung. Als zukünftige Referenz können Sie uns bitten, unsere Meinung zu ändern: Wenn Sie mir einen Kommentar geschrieben hätten, dass sich Ihre Frage auf Autos bezog, hätten wir die Art des Missverständnisses herausfinden, die frühere Version in eine Form bringen und erneut öffnen können Es.
dmckee, keine Notwendigkeit, sich zu entschuldigen, die Frage, die ich gepostet habe, war unklar und hatte sehr wenig Tiefe. Ganz meine Schuld. Trotzdem danke :]

Antworten (2)

Dies liegt daran, dass die Form des Autos das Bernoulli-Prinzip verwendet: Der Druckunterschied zwischen der Luft über und unter dem Auto verursacht eine Netto-Vertikalkraft nach oben, die zunimmt, wenn das Auto schneller fährt.

das ist teilweise richtig. Wenn Sie das Auto auf den Kopf stellen und es mit ausreichend hoher Geschwindigkeit fahren lassen, wird es immer noch Auftrieb erfahren. Der Druck auf der Unterseite ist höher, da der Luftstrom durch die Straße begrenzt wird, sodass die Geschwindigkeit tendenziell geringer ist.
Vielen Dank an Sie beide, dass Sie mir das erklärt haben. Ich werde Bernoullis Prinzip weiter untersuchen.
@mythealias Die Strömung, die von der Straße begrenzt und viskos ist, kann das Auto tatsächlich zu Boden saugen. Es ist überhaupt nicht richtig zu sagen, dass Auftrieb erzeugt wird oder dass der Druck unten höher ist als der Druck oben. Denken Sie daran: Luft wird beschleunigt, wenn sie eingeschlossen ist (Venturi-Effekt), und der Druck fällt, wenn sie beschleunigt wird (Bernoulli).

Das Design des Autos entscheidet über vieles. Zum Beispiel ist es durchaus möglich (und wünschenswert), Abtrieb zu erzeugen, indem man einfach schneller fährt. Dies wird als Bodeneffekt bezeichnet und funktioniert im Wesentlichen, indem das Auto so niedrig gemacht wird, dass die Luft schneller unter das Auto und nicht darüber strömt, sodass das Bernoulli-Prinzip das Auto tatsächlich auf den Boden saugt, anstatt es anzuheben. Einige Rennwagen in den 1960er und 70er Jahren fügten tatsächlich Lüfter an der Unterseite des Autos hinzu, um diesen Effekt zu verstärken. Mein persönlicher Favorit ist der Chaparral 2J mit zwei Motoren, einer für den Antrieb des Autos und der andere für den Lüfter. Leider neigten sie dazu Feuer zu fangen...

Das übergeordnete Ziel bei der Erzeugung von Abtrieb ist es, die Haftung auf der Straße zu erhöhen. Dies geht natürlich auf Kosten von erhöhter Reibung und Luftwiderstand. Um das Überholen bei Formel-1-Rennen zu verbessern, führten sie 2011 eine Regel ein, die einen verstellbaren Heckflügel zuließ , damit der Fahrer auf Geraden den vom Heckflügel erzeugten Abtrieb verringern konnte, um die Geschwindigkeit zu verbessern. Aber im Gegenzug würde der Flügel mehr Abtrieb erzeugen, um das Auto stabil zu halten. In dem Artikel wird auch darauf hingewiesen, dass der Reifenverschleiß ausgeglichen ist, indem durch einen Spoiler vorne oder hinten Kraft hinzugefügt wird.

Ein weiterer Grund, warum Abtrieb wünschenswert ist, ist die Fahrzeugstabilität. Bei einem Auto mit Frontmotor bei niedrigen Geschwindigkeiten ist es unwahrscheinlich, dass die Griffigkeit der Reifen überschritten wird. Aber bei hoher Geschwindigkeit neigt ein Auto mit Frontmotor zum Übersteuern , da die Hinterräder weniger Gewicht haben und dazu neigen, vor den Vorderrädern zu rutschen. In diesem Fall fügt ein Spoiler also eine Abwärtskraft auf die Hinterreifen hinzu und verändert die Lenkeigenschaften. Gleiches gilt für Frontspoiler an Fahrzeugen mit Mittel- oder Heckmotor.

Es ist also unwahrscheinlich, dass Autos tatsächlich Auftrieb erzeugen, wenn sie schneller fahren. Nur sehr wenige werden das tatsächlich tun, und Hochgeschwindigkeitsautos neigen tatsächlich dazu, Abtrieb zu erzeugen, nur weil sie schneller fahren. Spoiler oder Flügel werden hinzugefügt, um bestimmte Eigenschaften des Fahrzeugs zu verbessern, nämlich: Reifenverschleiß, Kurvenfahrt und Höchstgeschwindigkeit.

Der Grund, warum Autos im Allgemeinen keinen Auftrieb erzeugen, ist tatsächlich das Ergebnis sorgfältiger Konstruktion. Bestimmte Autos – ich glaube, der ursprüngliche Ford Capri war einer – waren berüchtigt dafür, vorne leicht zu werden, wenn sie schnell gefahren wurden. Dies lag an der symmetrisch verjüngten, etwas kugelförmigen Front des Autos, die Luft darunter drückte; spätere Modelle verfügten über einen rudimentären Spoiler, der diesen Effekt verhinderte.
Warum gewinnen Autos bei hoher Geschwindigkeit an Auftrieb?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v