Downforce

    Zitat

    Original von Hayate
    ..
    Für eine bessere Leistung auf der Rennstrecke wäre also ein grosser Flügel mit "echter" Downforce notwendig, welcher wiederum nicht TÜV-kompatibel ist?!


    Warum soll ein großer Flügel nicht "TÜV-kompatibel" seein? Porsche hat sowas im Programm - beim GT3 ist ein großer Flügel zugelassen.
    Ist alles eine Frage der Zulassungsvorschriften, Tests und Nachweise. Wenn Du genügend Geld und KnowHow hast kannst Du auch eine Zulassung für einen großen Flügel erwirken.

    Zitat

    Original von Hayate
    Ein kleiner/steiler Flügel kommt beim TÜV durch, reduziert aber nur den Auftrieb und erhöht damit lediglich die Fahrsicherheit auf Kosten der Leistung und des Sprit-Verbrauchs?!


    Auch ein kleiner/steiler Flügel braucht ein Gutachten / Zulassung um beim TÜV durchzukommen. Ich rede jetzt nicht über diese kleinen Abrisskanten die wie ein Gurney-Flap wirken..


    Zitat

    Original von Hayate
    ...
    Und noch mehr Theorie:
    Die Japaner konnten in einem Test feststellen, dass der S2000 mit Hardtop schneller ist als mit Soft-Top und erst recht mit offenem Verdeck. (Leuchtet dank deiner Theorie ein!)


    Hat mit meinen Ausführungen nichts zu tun, da es hierbei um die gesamte Aerodynamik geht. Das Thema hier ist aber Downforce - auf Deutsch "Abtrieb"


    Zitat

    Original von Hayate
    Würde es sich da nicht aufdrängen, für mehr Leistung auf der Rennstrecke, zu einem Hardtop zu greifen?
    Das würde ja dann auch wieder ermöglichen, mit einem "kleinen" Spoiler bereits Downforce erzeugen zu können und damit diesen auch beim TÜV durchzubringen.


    Nochmal - der kleine, bzw. niedrig angeordnete Flügel oder ein Spoiler bringt keinen Abtrieb. Sie reduzieren beide (vielleicht) den Auftrieb. Bei manchen handelt es sich aber auch nur um Gimmicks.


    Zitat

    Original von Hayate
    Zum Rennstreckenbetrieb:
    Da man auch mit Renn-Semis oder gar Slicks antreten darf, muss der Spoiler auch nicht TÜV-genehm sein, oder?
    Könnte man dann nicht den kleinen Alltags-Spoiler für die Rennstrecke gegen einen Monster-Downforce-Spoiler ersetzen?


    Redest Du von einer Rennveranstaltung, einem Trackday, freiem Fahren auf einer Rennstrecke, einer Slalom-Veranstaltung, einem Sprintrennen, oder wovon?
    Alle haben unterschiedliche Vorschriften. Was sind Renn-Semis? Die Semi-Slicks mit E-Kennzeichnung die man auch im normalen Strassenverkehr fahren darf?
    Und klar kann man den kleinen "Alltags-Spoiler" durch einen großen Flügel ersetzen. Musst nur an- und abschrauben, bzw. die Heckklappe tauschen. Dass wird aber auf der Nordschleife ein lustiges Unterfangen, da man dort relativ schnell wieder auf öffentlichen Strassen ist.


    Zitat

    Original von Hayate
    Ein geschlossener Unterboden im Heckbereich reduziert auch den Auftrieb, nicht?
    ...


    Ein geschlossener Unterboden bewirkt zunächst mal dass die Luftströmung ohne große Verwirbelungen durchgeführt wird. Das ist 'ne lange Story. Wenn man Abtrieb über den Unterboden erreichen will muß man die Luft darunter beschleunigen. Verwirbelungen bremsen die Luft = Staudruck, Überdruck = Auftrieb. Beschleunigt man die Luft unter dem Unterboden dann erhält man einen Unterdruck - der Bernoulli Effekt. Daher der Diffussor hinten, der das Volumen vergrößert und somit die Luft zwingt sich zu beschleunigen. Dazu muss aber erst die Luft sauber und ohne Verwirbelungen dort ankommen.

    Zitat

    Original von bpaspi
    Das Problem ist die zu geringe Höhe dieses Heckflügels. Wenn er nicht hoch genug ist, dann kann er nicht mehr wie ein Flügel arbeiten - das ist zu wenig Höhe um das Problem der Verwirbelung der Anströmung zu vermeiden. Ein richtiger Flügel braucht vsaubere Luftströmung an der Ober- und an der Unterseite damit ein effektives Druckdifferential entstehen kann. Dadurch wird eine Kraft Komponente nach unten erzeugt.
    Bei Ineffizienter Anströmung behilft man sich mit einem größeren Anstellwinkel um wenigstens durch die Schrägstellung einen Kraftvektor nach unten zu erzeugen. Zu steile Anstiegs Winkel bedeuten, das der Flügel eher wie eine Luftbremse wirkt. Das kann man bei unserem Flugzeug Flügeln immer schön beobachten wenn man bei einer Landung aus dem Fenster auf die Tragflächen schaut aus denen die Bremsklappen ausfahren. Nichts anderes ist ein flacher Flügel der sehr steil gestellt werden muss um überhaupt etwas Abtrieb zu erzeugen aber der Drag - die Bremswirkung ist sehr stark!
    Ein sauber angeströmter Flügel hat kaum Luftwiderstand aber trotzdem einen guten Abtrieb. Das Problem wird also immer sein, sauber anströmende Luft in Richtung Heckflügel zu kriegen. Manchmal behilft man sich mit einem Hardtop oder man setzt den Heckflügel so hoch und so weit wie möglich nach hinten um den Heckwirbel zu entgehen.


    Diese Heck Wirbel entstehen immer hinten durch Verwirbelung sobald die Luftströmung am Heck abreisst. Diese Heckwirbel bewirken einen Auftrieb an der Hinterachse weil sie von unten an das Fahrzeug greifen. Es gibt Spoiler oder Bürzel die diese Heckwirbel möglichst weit hinter das Heck verlagern oder sie vielleicht sogar etwas zu beruhigen.
    Aber solch ein Spoiler oder Bürzel erzeugt keinen Abtrieb, sondern kann nur zur Verringerung des immer vorhandenen Auftriebs beitragen


    Danke, dein Beitrag war sehr informativ. :thumbup: Gern gebe ich dir voll und ganz recht, dennoch möchte ich noch etwas zu unserem Flügel erläutern. Hier sind Bilder zu finden, auf denen erkennbar ist, dass der Flügel über die Kofferraumklappe nach hinten hinausragt: Luna-Thread
    Ich vermute, man kann diesen Flügel zu der von dir zuletzt erläuterten Kategorie zählen, denn seit er dran ist, haben wir fast keinen "cabrio-typischen Wind von hinten" mehr im Innenraum bei offener Fahrt.
    Und zu guter letzt:
    Es erfolgt also eine Verringerung des Auftriebs, d.h. eine Kraft wirkt entgegen des Auftriebs. Müsste diese Kraft dann nicht rein logisch Abtrieb sein? Oder wie nennt man das dann? "Pseudo-Downforce-Effect"? :lol:
    Kann natürlich auch sein, dass ich irgendwas an der Erklärung doch falsch verstanden habe, als nicht sooo physik-begeisterter Mensch.

    RaFeH: um es kurz zu machen :) evtl. hat ja der bpaspi mehr zeit :)


    da du ja unterschiedliche luftverwirbelungen ums auto hast ob du mit offenem oder geschlossenem dach fährst hast du natürlich auch unterschiede ob der flügel drauf ist oder nicht wenns dach offen resp. zu ist. übrigens auch (egal ob dach offen oder zu) ob du die scheiben oben oder unten hast ;)


    die frage ist jedoch was du (resp. irgendjemand) mit einem flügel erreichen willst? generell gehe ich bei strassenzugelassenen japanischen flitzern in erster linie von optik aus. :) oder ich täusche mich und du hast dich nach langer suche bewusst für den entsprechenden flügeln mit flaps, höhe und montage-winkel entschieden weil genau dieser deinen ansprüchen entspricht :) resp. auf deiner hausstrecke den grössten effekt erzielt... ;)

    Wer sich ein wenig in die Materie einlesen will, für den habe ich eben eine kleine PDF Datei hochgeladen (2,1mb, ca. 60 Seiten).


    Da steht das wichtigste drin über die Aerodynamik des Autos.


    Wenn das jeder gelesen hat, könnte das seit langem mal wieder der Anfang einer vernünftigen Diskussion sein :)


    Aerodynamik-Automobil.pdf


    Gruß Rox



    Edit: Und nochmal ein kleiner Auszug über Aerodynamik eines Rennwagens (3,4mb ca.60 Seiten)


    Aerodynamik-eines-Rennwagens.pdf

    Zitat

    Original von RaFeH
    ...
    Es erfolgt also eine Verringerung des Auftriebs, d.h. eine Kraft wirkt entgegen des Auftriebs. Müsste diese Kraft dann nicht rein logisch Abtrieb sein? Oder wie nennt man das dann? "Pseudo-Downforce-Effect"?


    Nehmen wir mal an der S2000 hat hinten bei hoher Geschwindigkeit über 200km/h 60kg Auftrieb (nur mal so als Zahl).
    Das wären dann drei Leute die mit jeweils 20kg Kraft Dein Heck anheben. Wenn Du einen Spoiler oder niedrigen Flügel hast, dann fällt einer der Gewichtheber aus - nur noch 2 heben Dein Auto an.


    Downforce: Du hast nach wie vor die 3 Hulks die Dein Auto anheben (60kg Auftrieb), aber nun setzt sich Peter Ludolf auf Deine Kofferraumklappe und durch seine 180kg kompensiert er die 3 Hulks, übrig bleiben 120kg mehr Abtrieb...


    Ja, ich hab grad Zeit - hocke in einer Videokonferenz die noch den ganzen Tag dauert.

    genialer vergleich :) so muss das sein.


    übrigens kommen, nur als ergänzung, auch viele kleine rennauto's gänzlich ohne grosses "Flügelwerk" aus. Ein gutes Beispiel hier (wieder einmal) der Clio Cup Phase II oder auch die Mini Coopers aus der Challenge etc. und die können trotzdem schnell sein.


    Aerodynamik ist wie bereits erwähnt ein extrem komplexes Thema. In meinen Augen ist es auch sinnlos eine "Riesen-Theke" zu verbauen ohne den dazu passenden Frontsplitter. Kommt dann noch der Unterboden ins Spiel wirds richtig kompliziert. :) Nicht umsonst werden von diveresen Teams jährlich Millionen in den Windkanal verpulvert um die Aerodynamik eines Rennwagens zu verbessern.


    Es kommt also auf Fahrzeugart, Einsatzort, etc an was sinn macht. Sieht man ja gut bei den Le Mans-Rennern oder in der Formel 1. Zuviel Flügelwerk kann ein Auto geradaus ziemlich langsamer machen, jedoch höhere Kurventempi ermöglichen.


    Ein wahnsinnig interessantes Thema, aber sehr komplex und auf unserer "Auto-Stuffe" eher ein zufälliger oder sogar nur gefühlter Erfolg wenn sich enorme positive Veränderungen erwirken lassen. Da kann auch ganz einfach der Popometer ein anderes Gefühl geben als die Realität wiederspiegelt. So wie z.B. laute Auspuffanlagen mit "schneller sein" sugeriert werden.

    Sorry, Missverständniss..
    Zitat:

    Zitat

    Das Problem ist die zu geringe Höhe dieses Heckflügels. Wenn er nicht hoch genug ist, dann kann er nicht mehr wie ein Flügel arbeiten - das ist zu wenig Höhe um das Problem der Verwirbelung der Anströmung zu vermeiden. Ein richtiger Flügel braucht vsaubere Luftströmung an der Ober- und an der Unterseite damit ein effektives Druckdifferential entstehen kann. Dadurch wird eine Kraft Komponente nach unten erzeugt.


    und

    Zitat

    Ein sauber angeströmter Flügel hat kaum Luftwiderstand aber trotzdem einen guten Abtrieb. Das Problem wird also immer sein, sauber anströmende Luft in Richtung Heckflügel zu kriegen. Manchmal behilft man sich mit einem Hardtop oder man setzt den Heckflügel so hoch und so weit wie möglich nach hinten um den Heckwirbel zu entgehen.


    Daraus schloss ich, dass das Hardtop die Verwirbelungen grösstenteils verhindert, weil es nach der Windschutzscheibe keinen Leerraum mehr gibt, sondern eine Fläche, die weiterhin umströmt werden kann. (Stimmt das etwa nicht?)
    Und weiter schloss ich eben daraus, dass man bei Einsatz eines Hardtops (das weniger/keine Verwirbelungen zur Folge hat) auch nicht einen 1m hohen Flügel wählen muss, weil auch ein flacher Flügel nun gut/besser angeströmt werden kann/könnte.





    Um zurück auf den Heckspoiler vom S2000 CR zu kommen:
    Von der Fläche her wirkt der aber nicht kleiner als der Spoiler vom GT3 RS (jetzt nicht der RSR oder der Cup :P )
    Man könnte also annehmen, dass der zumindest ähnlich viel Abtrieb erzeugen sollte, wenn er gleich angeströmt würde, ja?
    An diese Bedingung sollte man sich also durch den Einsatz eines Hardtops zumindest annähern können, oder?


    Es bleibt aber anzumerken, dass der S2000 ein Roadster ist und keinesfalls ein aerodynamisch optimierter Rennwagen, der für den Strassengebrauch angepasst wurde. :lol:





    Zum Unterboden:
    Die Verwirbelungen am Unterboden führen also zu Auftrieb.
    Der geschlossene Unterboden verhindert Verwirbelungen und damit auch den Auftrieb, ja? (Was die Erzeugung von Abtrieb angeht, leuchtet mir auch ein, möchte ich aber der Einfachheit halber ignorieren :) )


    Um auf dein Beispiel mit den 3 Mann à 20 Kg Auftrieb einzugehen:
    Könnte dann nicht aus der Kombination von hardtop mit CR-Spoiler und geschlossenem Unterboden insgesamt eine Downforce resultieren?
    Und selbst WENN man nur den Auftrieb nihiliert, würde das ja dennoch schon verdammt viel bringen, oder?




    Wegen dem Rennstreckenbetrieb:
    Da ich mich damit überhaupt nicht auskenne, möchte ich hier auch nix definieren.
    Ich bezog mich nur auf Events, wo man mit Slicks und Renn-Semis fahren darf (also das Zeug, das keine Strassenzulassung hat..)




    Mein eigenes Anliegen bezüglich Downforce und Reduktion von Auftrieb ist eigentlich nicht eine Lösung für die Rennstrecke, sondern etwas, das die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht, wenn möglich also auch bei Geschwindigkeiten um 100 km/h. (insbesondere in Kurven.. bei einer Top-Speed von 150 km/h auf der AB (120 nach Gesetz!) interessiert mich wenig, ob ich nun oben rum 10-20 km/h verliere und der Wagen theoretisch nur noch 230 gehen würde.. :lol: )


    Mein Ziel wäre es, eine Lösung zu finden, die optisch etwas hermacht, ohne in den Augen des Betrachters als "krank im Kopf" abgestempelt zu werden.


    - Ein CR-Spoiler wirkt für viele sicher schon krass, durch seine geringe Höhe aber dennoch harmloser als die Dinger auf dem Evo und co.
    - Ein geschlossener Unterboden gefällt mir darum, weil er eben nicht "aussieht", sondern einfach da ist und wirkt.


    Und wie RaFeH beschreibt, scheint auch ein tiefer Spoiler durchaus einen positiven Effekt zu haben, wenngleich auch weniger auf den Verbrauch :)





    @Rox:
    Danke für die PDF-Dateien, werde ich mir bei Gelegenheit mal zu Gemüte führen. :thumbup:

    Zitat


    Mein eigenes Anliegen bezüglich Downforce und Reduktion von Auftrieb ist eigentlich nicht eine Lösung für die Rennstrecke, sondern etwas, das die Sicherheit des Fahrzeugs erhöht, wenn möglich also auch bei Geschwindigkeiten um 100 km/h


    Vergiss es :)


    Das Aerodynamikpaket vom Porsche GT3 RS 4.0 produziert laut Porsche 195 kg Abtrieb zusätzlich. (Quelle AMS) Topspeed schätze ich mal auf 300 km/h.


    Und das Kit beinhaltet schon ein mächtigen Flügel.


    Wenn du nun berücksichtigst das der Abtrieb exponentiell sinkt, merkst du das bei 100 km/h nicht mehr viel Kraft über bleibt die deine Verkehrssicherheit erhöht.


    Effektiv nutzt dir der Abtrieb nur bei schnellen Kurven etwas.

    einfach einen unterboden verbauen würde ich nicht. du wirst ziemlich sicher probleme mit den temperaturen bekommen. wenn du dann mal kurz nen blick drunter werfen willst muss der ganze unterboden wieder weg. ebenso für mfk /tüv ;)


    ein unterboden dient dazu die luft möglichst schnell und gezielt unter dem auto durchzufördern. oftmals auch eine genau bestimmte menge. dementsprechend werden auch diffusoren geformt und an ein auto / bedürfnisse angeapsst. also es macht nen unterschied ob ein rennauto 2cm bodenfreiheit hat oder ob ein strassenauto 10 - 15cm über der strasse einen geschlossen unterboden hat. ein komplettes (extra für das auto entwickeltes) aerodynamik paket sorgt dafür das ein auto sich quasi am boden festsaugt. das geht aber von splitter über flabs, spoiler, unterboden, diffusor etc. da kann man nicht x-beliebig komponenten zusammenstellen und hoffen. Doch kann man schon :) Bringt nur nix..


    also eigentlich erledigen sich die meisten "spinnereien" ausser man will den unterboden als optisches goodie.. mit dem wissen um die nachteile die auftreten können..

    Danke für die Anmerkungen


    Jetzt wären da wieder persönliche Erfahrungen vs. Theorie :)
    RaFeH berichtet, dass ihr kleiner flacher Flügel ganz klar geholfen habe.
    Und ich kann bestätigen, dass 40 kg Gewicht im Kofferraum (zwar beim E30, aber ist ja auch Heckgetrieben mit sehr leichtem Heck!) einen mächtigen Einfluss auf die Fahrsicherheit haben. (Auch wenn 40 Kg Downforce bei 100 km/h eher unrealistisch scheinen, wenn der Porsche-Spoiler nur 200 kg erzeugt bei der dreifachen Geschwindigkeit..)


    Was man aber nicht vergessen sollte:
    Der Abtrieb des Flügels mag bei tiefen Geschwindigkeiten viel weniger stark sein, aber genau das gleiche gilt für den Auftrieb, den der Wagen erzeugt! :nod:


    Das Video von Jimmy mit Keiichi Tsuchiya (ich liebe den Typen :lol: ) zeigt denn auch, dass der CR-Spoiler sogar bei tiefen Geschwindigkeiten ganz deutlich einen Effekt bringt.
    (Die haben da sozusagen den Windkanal am Auto festgemacht mit einem Raucherzeuger :roll: )




    Street:
    Danke für den Hinweis! :thumbup:
    Das mit den Temperaturen habe ich andernorts auch schon gelesen.
    Betrifft aber hauptsächlich den Motorraum, oder?
    (Weil die heisse Luft nur nach unten entweichen kann, wenn die Haube keine Entlüftung ermöglicht und der Kühler nicht diesbezüglich ausgerichtet wird..)


    Mir wäre primär an einem Heckdiffusor gelegen, der die Fallschirmwirkung der Heckschürze verhindert (die ja hier im Forum sehr oft schon angesprochen wurde.) und den Auftrieb am Heck senkt.
    (Siehe auch meinen Beitrag im "Fake-Diffusor"-Thread.)

    Hat jemand ein schönes Bild vom S2000 Unterboden parat ?


    Glaube da ein Front- und Heckdiffusor zu konstruieren ist nicht mal eben.
    Man muss sehr viele Einbuße hinnehmen.
    Aus einem Roadster lässt sich nunmal schwer ein LeMans oder Formel Fahrzeug machen.


    Wäre aber interessant :)


    @ hayate:


    Also ich weiß ja nicht was du gelesen hast aber Rafeh hat gesagt sie hat seit dem kein "Cabrio-typischen Wind von Hinten".


    Woher weißt du jetzt das Auftrieb bei niedrigen Geschwindigkeiten reduziert wird ?

    PW:JDM sieht zwar schön aus, aber meiner Meinung nach müssten die Radhäuser ordentlich verkleidet sein und die seitliche Begrenzung fehlt vollkommen.


    Der Heckdiffusor könnte noch viel länger sein und an der Front müsste es so aussehen wie beim Unterboden im Anhang.
    Das wäre dann relativ optimal.


    Schöne Impressionen kann man sich da bei der DTM o.ä. holen.
    Die haben da mehr Ahnung von :)

    Ich dachte, im ersten Beitrag hätte RaFeH davon berichtet, dass der Spoiler geholfen hätte?!




    Bleibt aber wieder die Frage, was man nun will:
    die letzte Millisekunde auf die Rekordzeit am Ring oder schlicht eine Verbesserung der Fahreigenschaften?!


    Der Windkanal und Millionen von Euros an Taschengeldern helfen sicher, wenn man das Beste haben will, aber man kann auch relativ günstig sicher eine Verbesserung rausholen, nicht?



    Woher ich weiss, dass Auftrieb bei niedrigen Geschwindigkeiten kleiner ist als bei grossen?
    Wenn der Abtrieb mit der Geschwindigkeit zunimmt, muss das auch für den Auftrieb gelten, sonst würde das Auto im Stillstand leichter sein als in Fahrt und somit würde das Heck ja nicht den Bodenkontakt verlieren bei hohen Geschwindigkeiten.


    Oder stelle ich mir das jetzt völlig falsch vor?

    Ich will noch mal kurz zusammen fassen


    1. Für Hayate gibt es keinen Spoiler, weil er zu langsam fährt (fahren darf)
    2. Der CR Spoiler bringt etwas, aber es scheint klar, zu sein, das es kein Downforce, sondern eine Minderung des Auftriebs ist.
    3. ist auf den Video zu sehen, das das CR Paket (Frontspoiler und Heckspoiler) ab gut 120 km/h etwas bringt. Vorher eher nicht.




    Jetzt die Frage ist hier ja Downforce für das ganze Auto gefragt oder nur für die HA?
    Weil nur für die HA wäre schlecht, da man dann ja die VA zum Auf-nicken bringen würde, und so die VA verschlechtert.


    Mein Vorstellung wäre eben einen Spoiler zu montieren, der so viel Auftrieb minimiert, das die HA halt nur ca. 0 bis 10 kg Auftrieb bei 200 km/h hat.
    Ich hoffe das es in diesem Bereich noch keine Nachteile auf die VA hat.