奥迪完美空气动力学设计征战勒芒

2018-04-09 13:51:30·  来源:AutoAero  
 
作为全球三大汽车赛事之一的勒芒24小时耐力赛是一场兼具耐力和速度的激烈比拼,是对赛车可靠性和动力性的双重考验。为了赢得这场长达24小时的鏖战,各大车队不约而同地在赛车车身的空气动力性能方面不断做出新的尝试和改进。其中,奥迪车队自1999年参加比赛至今,在17届赛事里13次加冕冠军,其中两次夺得“五连冠”,这些优异且惊人的成绩使奥迪车队成为了当之无愧的勒芒王者。
你可以24小时不停歇地做一件事吗?它们可以不停地“奔跑”……驶出起点,气势磅礴地奔向远方,极速地追逐奔跑,它们就是在勒芒的24小时耐力赛的赛道战士们。

作为全球三大汽车赛事之一的勒芒24小时耐力赛是一场兼具耐力和速度的激烈比拼,是对赛车可靠性和动力性的双重考验。为了赢得这场长达24小时的鏖战,各大车队不约而同地在赛车车身的空气动力性能方面不断做出新的尝试和改进。其中,奥迪车队自1999年参加比赛至今,在17届赛事里13次加冕冠军,其中两次夺得“五连冠”,这些优异且惊人的成绩使奥迪车队成为了当之无愧的勒芒王者。



勒芒比赛现场

奥迪车队能取得如此佳绩与其在空气动力造型上的不断创新和突破是密不可分的。我们选取奥迪车队的一款曾经夺得勒芒耐力赛冠军的经典车型,来简要分析其中的气动特性的奥秘。



奥迪R18 e-tron Quattro

奥迪的这款赛车在2014年夺得了勒芒耐力赛的冠军,这款赛车同以往的耐力赛车相比较而言一大优势在于它拥有奥迪车队征战勒芒比赛史上的最低油耗。低油耗对于勒芒赛事是极为重要的,在这样一场耐力的较量中油耗低的赛车可以尽量减少进站次数以取得更好的名次。在降低油耗方面,除了动力系统的贡献以外,其空气动力学方面设计的作用也是不容忽视的。当汽车行驶的速度大于90km/h时,发动机输出的动力的大部分都被气动阻力消耗,勒芒赛事的赛车更是长时间在高速状态下行驶,因此赛车的风阻系数值成为了关键。



奥迪R18 e-tron Quattro在前端设计方面相较之前的车型进行了很大的空气动力学设计方面的改动,优化后的挡泥板朝向内侧替代了之前开口朝上的设计。尾翼设计为与车身齐平的形式,并充分利用了总长为4650毫米的流线形车身。几项设计充分降低了赛车行驶时的气动阻力,也尽可能地减小了油耗。
除了降低油耗,赛车还要对付高难度的弯道,勒芒比赛中存在着众多著名的弯道,赛车的弯道行驶是对车手以及赛车性能的巨大考验。除了赛车手必须拥有的高超驾驶技术以外更重要的一点就是赛车所固有的过弯性能。



勒芒著名弯道Tertre Rouge(特鲁热弯)

赛车过弯时会产生巨大的侧向离心力,若速度过快时甚至有侧滑的趋势。征战比赛一方面要保证过弯速度,另一方面又要防止侧滑,那么如何才能保证这两点呢?利用某些符合空气动力学的造型设计可以增大车辆行驶时的下压力,从而改善赛车的过弯性能。改善赛车下压力有很多种方法,例如采用更平滑的赛车底部造型,设置可调节形状的后尾翼,采用更高效的导流槽等等。奥迪R18 e-tron Quattro除了采用了新型尾翼来改善下压力,还将底部的结构设计为翼型形状,减小了离地间隙并使气流快速通过赛车底部,保证了过弯时的充足下压力。这样的设计奠定了其弯道的速度优势,使其在整个比赛中保证很高的平均速度。



奥迪赛车完美的弯道表现

在这场关于速度和耐力的残酷考验中,车辆行驶的稳定性有时是比绝对速度更为重要的一个环节。其中侧向风对于整车稳定性有着决定性的影响。



勒芒赛事中的严重侧翻事故

勒芒赛车在环形赛道上行驶,不可避免地会受到侧向风的干扰,尤其在起动、过弯、制动等轮胎附着状态处于极限的时候,侧向风可能会使赛车失去控制。奥迪R18 e-tron Quattro的车身设计侧板附翼后有明显的夹缝,在侧扰流板的的最前端还有三个狭槽,在保证车身轻量化的同时使侧向风圧中心位于整车重心的后部,保证了车身抵抗侧向风力的能力,提高了整车的稳定性。 
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