Vinge vs. GurneyFlap och var placera vingen för bäst effekt?

Genom åren har jag hunnit testa bilen hur det känns att köra med original vinge, utan någon vinge, med en liten gurney-flap samt med en jätte-vinge med gurney-flap.

Bilen är stabil som attan i hög hastighet med min jätte-vinge som var högt placerat, se bild.
Men, det sänkte prestandan, mellan 100-200km/h, med ca 3sek, uppmätt med PerformanceBox.



Utan någon vinge alls blir bakvagnen väldigt lätt och gör att man inte vågar stå på i snabba kurvor.
Men bilen roterar bra i övrigt.

Så hur blir effekten om jag sätter en vinge lågt placerad och lite längre bak, inte min gamla jätte-vinge,
utan typ en airforce-vinge.



Sen har jag sett ifrån USA att någon har experimenterat med en enorm "duck-tail" och tyckt att det fungerade bra, gav massor med downforce och inte så mycket drag.

Duck-tailen skapar ett högtrycksområde över bakluckan som i o med detta trycks neråt, men hur mycket "drag" genererar den?

Skulle en stor "duck-tail" fungera för att skapa downforce utan att sänka prestandan mer än min gamla jätte-vinge?

Vingen bör ju sitta så den får så "ren" luft som möjligt att jobba i.
Sätter man den längre bak så ger den ju även en hävarm.

Jag kör just med en airforce vinge.
Sä här sitter den monterad på min bil.

I boken Race car aerodynamics är det med ett diagram över "typisk downfore och luftmotstånd på generell sedan" med en spoiler (ducktail) med olika höjd. I detta diagram sjunker luftmotståndet med ökad spoilerhöjd tilld den når sitt lägsta värde mellan 20 och 30mm höjd, sedan ökar den ganska långsamt och är tillbaka på samma nivå som utan spoiler vid ungefär 50mm höjd. Fortsatt ökning ger en liten ökning av luftmotståndet.
Diagrammet går bara till 100mm höjd, men upp dit förtsätter downforce öka, dock mindre ökning än spoilerns höjdökning.

Detta är dock en sedan så förmodligen gäller detta bara på en bil där bakrutan har en brant lutning som ställer till besvär med luftflödet över bakluckan, din bil ser ut att vara raka motsatsen. Hur det funkar där är en helt annan femma, men kan vara värt att testa lite olika varianter.

Annars har det ju förekommit flexibelt monterade vingar som viks ner av trycket i hög fart (när man inte behöver maximalt grepp). Förbjudet i de flesta former av motorsport idag, men det är möjligt att du inte behöver följa några sådana regler...

Re: Vinge vs. GurneyFlap och var placera vingen för bäst eff

Benci skrev:

Så hur blir effekten om jag sätter en vinge lågt placerad och lite längre bak, inte min gamla jätte-vinge, utan typ en airforce-vinge. Skulle en stor "duck-tail" fungera för att skapa downforce utan att sänka prestandan mer än min gamla jätte-vinge?

Placerad längre bak ger som sagts en hävstångseffekt, men den effekten vill lätta av över framhjulen så det är en balansfråga. Drt är ett undertryck under vingen och därför är det bättre när detta inte verkar mot bakluckan, vilket blir som att försöka lyfta sig i håret. Om inte en fin design mellan bilen och vingen är för handen. Vill man ha vingen att jobba med en diffusser så är låg och ganska långt bak en god ide. Finns ingen diffusser så är det säkrare effekt att ha vingen högre i ren luftström,särskilt om vingen inte får sitta bakom bilen. Men även höjden skapar en extra hävstångseffekt mellan bak å framaxel som kommer från luftmotståndet vingen har.

mvh
Göran

Jag hade hyfsad balans i min bil utan vinge & splitter.
Med bara splittern på plast blev den nervös i baken vid
snabba kurvor t.ex efter krönet på mantorp.

Med vingen på sa hade jag samma goa balans som innan.
Dessutom känns den mycket säkrare vid snabb kurvtagning nu.

Skulle du få problem med att den blir lätt fram kan du ju alltid
komplettera med en splitter fram

Är ju bra om man ser nåt bakåt med...

om du inte låser fast luckan och kör, lättar den då? Sätt fast lite tell-tails på bakrutan och kör en repa och filma tell-tailsen för att kontrollera hur det egentligen ser ut bakom taket.

Jag har liknande funderingar ang min GTV men där vet jag redan vad som händer om jag glömmer att låsa fast bakluckan, inte ett smack. Den har dock en liten hoppbacke som standard längst ner på luckan och den gör nog sitt till.

Håller i stort sett med Göran.

Bästa kombon är nog en liten spoiler (ducktail) på sådär max 5 cm höjd så bakrutan är ganska flack.
Komplettera sedan med en vinge placerad så högt som möjligt, placering rakt upp över ducktailen blir säkert bra.

Gurney flappen (på vingen då, menar du den som sitter på bilen så är det en spoiler) har den egenskapen att den skapar en liten undertrycksvirvel längst bak på vingens lyftsida (den konvexa). Detta gör att flödet inte separerar lika lätt vid hög anfallsvinkel.

Dvs mer downforce och mindre drag vid höga anfallsvinklar.

Tricket här är mindre vinge och bibehållen placering. Fr luftström är ALLTID positivt i ALLA aspekter.

Alternativt mindre anfallsvinkel på bef vinge.

Intressant, jag har en liknande modell av bil. Så en "ducktail" kan även va vettigt på min?
Har tråkigt nog inte testkört men generellt borde den gälla min bil med?

Tanken va en monstervinge likt den som sitter på bilen bakom i bild med liknande höjd.
Kanske lite mycket show?







Hittar tyvärr inte alla bilderna med vingen på men länkar till denna ist:
http://www.garaget.org/mypage/gallery.php?user=sik&cat=63428&i . . . .

Någon åsikt?

Re:

UlfG skrev:

... sjunker luftmotståndet med ökad spoilerhöjd tills den når sitt lägsta värde mellan 20 och 30mm höjd, sedan ökar den ganska långsamt och är tillbaka på samma nivå som utan spoiler vid ungefär 50mm höjd. Fortsatt ökning ger en liten ökning av luftmotståndet. Diagrammet går bara till 100mm höjd, men upp dit förtsätter downforce öka, dock mindre ökning än spoilerns höjdökning. ... Annars har det ju förekommit flexibelt monterade vingar som viks ner av trycket i hög fart (när man inte behöver maximalt grepp). Förbjudet i de flesta former av motorsport idag, men det är möjligt att du inte behöver följa några sådana regler...

Du kom med en riktig lysande idé!

Tack alla andra också för feedbacken!

Jag har inget reglemete att följa så det optimala kanske skulle vara en "DuckTail" som trycks ner i hög fart av luftmotsåndet.
Jag minns att det fanns en Alfa med en frontspoiler som hade den typen av funktion.

-----

Så jag omformulerar frågan, trots att "porshedriver" föreslår både "ducktail" och en "högt placerad vinge med smal profil"
(anta att vi använder en airforcevinge) för optimal funktion.
Låt oss kalla detta förslag för "kombin".


Skulle jag kunna uppnå samma funktion som "kombi-varianten" med enbart en stor "DuckTail" ?
Låt oss kalla detta förslag för "ducken"

Vi antar också att vi har samma bredd på vingen som på ducktailen, mao bredden på hela skuffen.

Frågor som jag skulle vilja reda ut är:
- Vilken vinkel skall "ducken" ha, 90-grader horisontellt eller 90-grader mot bakluckans sluttning?
- Vid vilken given höjd generarar "ducken" en likvärdig downforce som "kombin"?
- Hur mycket "drag" genererar "ducken" kontra "kombin" vid en likvärdig downforce?
- Kan man minska höjden på "ducken" om man förser den med "gavlar" som ansluter mot karossen och "kapslar" in luften,
eller ger det negativa konsekvenser på högtryckszonen om inte luften kan ta sig ut på sidorna?

Lite missförstånd här tror jag.

När jag skrev duck-tail så menade jag inte duck-tail a'la 911 RS. Jag menade LITEN spoiler längst bak på luckan. Dvs precis vad som sitter på "röda" Mazdan något inlägg upp.

Det ni "missförstått" är syftet med spoilern. Den skapar ingen downforce i sig. Istället är det så att på bilar som har en "flack" bakruta så följer luftströmmen längs med karossen. På detta sätt blir hela bilen som en enda stor vinge och man skapar lyft över hela bilen. Tricket med spoilern är att den länkar av luftströmmen innan luftströmmen lämnar bilen där bak så att luftströmmen går uppåt istället för nedåt bakom bilen.

Detta ger MER drag men i förhållande till hur mycket lyft bilen skapar utan spoilern så är det ofta en bra idé.

Vingen däremot skapar "riktig" downforce men den stora poängen är att den skapar JUSTERBAR downforce, dvs du kan trimma in precis så mycket som du behöver. Ställer man vingen så att downforce=0 så ger vingen väldigt lite drag.

Re:

porschedriver skrev:

Lite missförstånd här tror jag. När jag skrev duck-tail så menade jag inte duck-tail a'la 911 RS. Jag menade LITEN spoiler längst bak på luckan.

Nej då, jag förstod att du menade en liten "läpp" och varför.

Men jag vill resonera utifrån bilden här nedan.
Kan en liknande konstruktion skapa "riktigt downforce" och ersätta en vinge eller ej?


eller titta på denna NASCAR:

Finns det någon fördel att ha en liten läpp på bakluckan på bmw:n nedan

Är det reglementet i NASCAR som tvingar fram denna lösning eller är den överlägsen jämfört med en vanlig vinge på den karossformen?

Re:

Benci skrev:

Är det reglementet i NASCAR som tvingar fram denna lösning eller är den överlägsen jämfört med en vanlig vinge på den karossformen?

Såvitt jag förstått det var denna spoiler ett regelkrav som snarare var till för att sänka toppfarten än något annat, att den faktiskt gav downforce var väl mer bieffekt än huvudsyfte. Om jag inte misstar mig är den borta idag, och det sitter en konventionell vinge där istället.

Personligen skulle jag satsa på en konventionell vinge med lämplig storlek och vinkel på din bil, man behöver ju inte direkt uppfinna hjulet på nytt då. Är man rädd för luftmotstånd i hög fart går det ordna så den vinklas ner... (Eller vinklas upp när man bromsar och kan behöva lite extra bett bak.)

om du inte har ett reglemente att rätta dig efter så torde en riktig vingprofil i ostörd luft ge det bästa resultatet.

En flygplansvinge jobbar inte så mycket med anfallsvinkel som med vingprofil, dvs det är formen på vingen som genererar lyftkraft. Visst får du mer lyftkraft med ökad anfallsvinkel (upp till en viss gräns) men då på bekostnad av ökat motstånd. En bilvinge skiljer sig inte nämnvärt från ett flygplan i det här avseendet.

Att montera din vinge i ostörd luft låter dig välja en profil som ger gott om lyftkraft (fast här nedåtriktad) utan att ge upphov till alltför stort motstånd. Sedan kan du finjustera din anfallsvinkel beroende på bana och behov - ju fortare du kör desto minde anfallsvinkel behöver du för att uppnå en specifik lyftkraft.

Att montera en stor plåtbit på bakluckan i en kraftig vinkel uppåt är ungefär lika avancerat som att sätta en 1200 x 2400 mm plywoodskiva på taket och ger visserligen gott om downforce men löjliga mängder med drag. Eftersom luftmotståndet ökar exponentiellt i förhållande till hastigheten så kanske en flintstonelösning är ok på långsamma banor men inte om du vill att det ska gå undan lite.

En variant som viker sig i hög fart är kanske ok på bilar som inte har för avsikt att svängas med, själv anser jag nog att det är just i högfartsböjar jag INTE vill ha för lite tryck över hjulen.

Re:

UlfG skrev:

Såvitt jag förstått det var denna spoiler ett regelkrav som snarare var till för att sänka toppfarten än något annat, att den faktiskt gav downforce var väl mer bieffekt än huvudsyfte. Om jag inte misstar mig är den borta idag, och det sitter en konventionell vinge där istället.

Spånar vidare med lite lösryckta hörsägner...uta att sätt in dom i ett större sammanhang.

Att Nascar spoilern ger downforce...råder det ingen tvekan om.
Att man valde vinge på dom nya bilarna....beror till viss del (ganska stor, tror jag) på att den gamla spoiljern tappade all downforce när bilarna började gå på tvären.
Medans end-plattorna på vingen har en stabileserande verkan när det sladdar.
Däremot är vingen en katastrof när det vänder helt. Det har tydligt visat sig de senaste racen i år..

http://www.nascar.com/video/cup/2009/11/01/cup.tal2.high.four.nascar/i . . . .

Nascar bilarna har ju riktiga SPOILERS på taket just för olyckor.
http://www.youtube.com/watch?v=c_kiVLhEBAo
På videon ser man klart när de lyfter upp. Dessa för att minska lyftet när förarna börjar med drifting i stället för banåka.

Sedan tycker jag du kunde fundera hur mycket DF du vill ha bak. Utan aerodynamiska hjälpmedel fram så ser jag inte orsak till enorma vingar på en framhjulsdriven bil. Börjar bara understyra som en gris.

oberoende skulle jag nog sätta en vinge bak. Om mycket DF inte behövs så kan du ha den i nära 0 vinkel och få mycket lite luftmotstånd. Luftströmmen torde vara neråtriktad (mer neråt ju lägre du går) så vingen kan tom ha lite negativ vinkel.

Re:

firefish skrev:

En flygplansvinge jobbar inte så mycket med anfallsvinkel som med vingprofil, dvs det är formen på vingen som genererar lyftkraft. Visst får du mer lyftkraft med ökad anfallsvinkel (upp till en viss gräns) men då på bekostnad av ökat motstånd. En bilvinge skiljer sig inte nämnvärt från ett flygplan i det här avseendet.

Det där är helt fel. (Men allt annat du skrev är helt rätt!!).

Att det är formen som orsakar lyftet är en vanlig missförståelöse som till och med finns med i utbildningsmaterialet för piloter!!!!

Det hela handlar om nomenklatur. Man mäter anfallsvinkel gentemot en linje dragen från "leading edge" till "trailing edge". Detta är dock inte den fysikaliska anfallsvinkel=0 annat än för väldigt få undantag.
Ett bättre sätt att definiera anfallsvinkeln är att säga att den är =0 när lyft=0.

Det är faktiskt inte ovanligt med helt symetriska vingar på mer avancerade plan! Hade det bara varit formen så hade det varit sjukt svårt att flyga upp och ner!

Benci, tyvärr vill jag påstå att vi fortfarande pratar förbi varandra.

När det gäller aerodynamik på bilar måste man alltid titta på helheten.

Det är också svårt att definiera vad som är downforce eller inte.

Jag brukar säga så här:
- I stort sett alla bilar i grundutförande skapar lyft
- Åtgärder för att minska det "lyft" som bilen har kallar jag att rensa upp aerodynamiken
- Vilket jag skiljer från åtgärder som i sig ger ett tillskott av downforce. Vinge, splitter, venturi..
- sedan tittar man på hur de olika delarna samverkar, vilket ju gör att det ovan inte är en strikt uppdelning.


När det gäller att diskutera vad som ger downforce så är det ju bara att börja skriva böcker som gäller ....

Generellt kan man säga att för bilar kan man skapa downforce på 2 sätt.

1) genom att kasta luft uppåt
2) Genom att reglera undertrycket på bilens undersida

Man skapar lågt drag genom att:
1) strömlinjeforma detaljer.
2) undvika virvelbildning
3) arbeta med så liten vak som möjligt bakom bilen

en vinge är inget annat än en platta som leder av luftströmmen uppåt. Att man sedan utformat denna med droppform ger lågt drag och att avledningen av luften blir effektivare samt fungerar vid högre anfallsvinklar.

Så ja, en spoiler ger downforce, men på bekostnad av drag. En vinge ger downforce med mindre påverkan på drag, samt mycket effektivare.

Jag menade förståss negativ vinkel i förhållandet till luftströmmen.

Här är specsen på vingen jag använder.
http://www.worldofkrauss.com/foils/243

Där ser man att i 0 grader har den ännu en Cl på 1.0 samt mycket lågt Cd.
0 lyft står det att den har vid -9 graders anfallsvinkel. Då bilens form böjer ner luftströmmen (11 grader på min GTV) så betyder det att 0 lyft är i -20 grader. Dvs ännu i -15 grader har du DF och alla medtävlarna tror du har druckit något för starkt.
I sådan vinkel kan vingen miska luftmotståndet i stället för att öka det.