赛车|实战经验！如何低成本选择空气动力套件，并切实提升效果 P3@WU

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Author / 老吴

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前下压力

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前包围
关于前铲我们写了很多内容，原因是前铲对于空气动力的整体设计起着决定性因素，但我们现在开始往后说。
前包围是又一个有巨大提升空间的部分。
首先，一切不必要的开口和格栅都应该完全封起来。量产车为了美观，设计中会包含很多没有实际用途的导管和开口等。使用一些板材和铆钉就可以把它们都密封起来，有效减少阻力的同时也会提高整个前下压力的效率。

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说到前包围上没用的开口，每次去赛道的时候都可能会看到一些涡轮增压的车前有一个巨大的中冷完全暴露在外面。
也许这看起来很酷，但这样的设计不但增加不必要的阻力还会减少下压力，而且降低车辆的冷却效果。

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导管/导风罩在这里非常有用。
如果有一个设计优秀的进风导管/导风罩，那么在前包围上面的开口面积只需要是中冷/水箱/机冷等热交换器核心面积的三分之一。假如中冷核心的大小是20x30英尺，那么前包围上的开口应该在200平方英寸左右。
导管的横截面面积逐渐增加至中冷的面积600平方英寸。

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这种设计思路源于我们对二战中战斗机冷却系统的分析。
在战斗机设计中，必须要给引擎高效率散热，并且要把冷却系统带来的空气阻力降到最低。理想条件下，在冷却系统的后面的排风导管横截面面积又应该逐步减小至中冷核心面积的1/3 ，把开口放在一个低压区中。

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然而在车上找到一个合适的低压区来设计这个排气开口是一件非常难的事情，如果要应用这样的设计，工程师必须进行很多次的测试来确保出口的空气可以顺利排出，不会降低散热效率。
这再次证明了为什么车头的空气动力设计比车尾的简单。在前包围区域找到高压区是非常简单的事，但比较明显的低压区要到车尾才能比较容易的找到。

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冷却系统是一个我想再延伸一点的话题。
一辆车上任何的冷却进风口都会增加空气阻力，且很有可能会减少下压力，不过很显然你不可能把这些风口都封起来。（电动汽车的优势在此体现）那要怎么办呢？

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【赛车|实战经验！如何低成本选择空气动力套件，并切实提升效果 P3@WU | 酷乐单圈挑战赛】▲ Image retrieved from ford.com on May 29, 2020.
解决方案就是要使用尺寸正确的散热系统。
对于Time Attack计时赛赛车来说，测量记录机油、进气、冷却液和刹车温度等来做分析。在我们自己的Evo赛车上，由于每次只跑2-3个飞行圈，我们发现机油温度很低，于是把前包围的机油冷却器开口变小，提高了空气动力效率。分页标题
后来我们直接把机油冷却器给拆了，减少了机油管路出现渗漏的可能，又减轻了整车质量。在我们两台

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Mustang(参数|图片)赛车上也根本没有机油冷却器。

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刹车温度可以通过测温漆和红外线温度传感器（IR Sensors）等采集。
有了这个数据，你可能会发现你根本不需要刹车盘的冷却导风管，同时你也可以更好的判断如何条件刹车平衡和选择更合适的刹车片等。

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对于跑耐力赛的赛车而言，核心的内容也是一样的，不过应用时可能会跟TA赛车正相反。长话短说，采集分析温度数据来选择合适的冷却系统才是硬道理。

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前翼子板和机盖
量产车和赛车最重要的区别之一就是热管理。
赛车在运行过程中产生极大量的热能，流动的空气在散热系统中必不可少。有了气流，才能避免过热，避免零件的损坏。在高速行驶中，有大量的空气会通过水箱、机油冷却器、可能还有中冷等进入引擎舱，这些空气需要出口才能排到车外。
这时前翼子板和引擎盖的散热设计就起到了至关重要的作用。

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引擎盖排风口是典型的高效排气方式，不过它有一个问题：引擎盖上有很多不同的压力区。
车辆行进中，气流会向上绕过前包围，然后在引擎盖上方以弧线方式加速通过。加速的气流会降低压力且产生车辆升力。再之后气流会撞到前风挡玻璃，流速变慢，压力和车辆空气阻力随之上升。

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▲ Image retrieved from trackhq.com on May 29, 2020.
找到引擎盖上顺流的低压区，在这里安装排风口才是给引擎舱排气的正确解决方案。除了提升散热效率，随着引擎舱内的高压空气排走，车辆的升力会大幅降低，整车的下压力都会提升。

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翼子板上的排风口设计原理与引擎盖的类似。
翼子板里面高速旋转的轮胎会造成轮旋中气压上升，这些空气会给翼子板一个升力。在翼子板上安装排风口可以有效减小空气压力，相当于减小了升力。
在原型车比赛中，翼子板排风口的应用非常广泛，因为如果设计得好，它可以增加很多下压力。

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给翼子板排风的另外一个优势是它可以增加刹车系统区域的空气流量，更好地帮助刹车散热。
除此之外，翼子板和引擎罩上的排风口可以帮助提高前铲的工作效率，让更多的空气更快通过前铲扩散器，进一步降低前铲下方空气压力，从而获得更大的下压力。

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前胎挡板

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在很多为赛道改装的车上，我们会看到原厂翼子板下会塞进比原厂轮胎要宽很多的高性能轮胎。从车前会看到轮胎的外侧会暴露在翼子板的轮廓之外，暴露的轮胎会增加空气阻力和升力。

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前胎挡板可以防止高速行驶时的空气直接打在转动的轮胎上，提高空动效率。有能力的话，它还可以与前铲和（或）气坝融为一体。

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风刀
风刀的设计至今还存在很大的争议，我也不过多赘述。
在没有测试的情况下，想知道风刀对某辆车空气动力性能的影响几乎不可能。在对于空气动力设计限制较多的赛事中，车队通常会使用风刀来调节整车空动平衡。

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▲ Image retrieved from f1-dictionary.com on May 29, 2020.
我见过风刀可以完美整合在空气动力设计中的赛车，在这些车上风刀对增加下压力的作用极大。同时我也见过有的赛车和改装车上的风刀完全无效甚至会降低整体性能。
我个人建议玩家在有测试条件（赛道、风洞、CDF等）的情况下再去研究风刀的设计。

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关于前下压力的全部内容到此为止了，下期开始我们来讲讲尾翼什么的。

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