C/P值高的空氣力學改裝分享 - Gurney Flap－Hank汽車部落格

相信不少人都嘗試過在尾翼的後緣貼上一小片90度直角的"鴨尾"(well, 我也不知道怎麼稱呼好)

大家都知道這樣可能會加大下壓力(downforce), 但也有可能會加大風阻(drag)

Hank也在尾翼上裝了這"薄薄的一片", 實際試駕的心得是:

"這真是它X的最划算的改裝了啦~!"

只花千把塊, 15分鐘的工時, 這小小的一片看起來不起眼的ABS材質的尾翼加工, 竟然把Cup 260的車尾壓的牢牢了! 原本高速彎車尾總感覺有點飄飄的, 這裝下去就像被釘住一樣, 尾巴始終牢牢地跟著!

而且雨天變得超安心, 下雨天裝熱熔胎本來就很容易滑, 尤其是後驅車, 開起來特別膽戰心驚, 方向盤不敢放鬆, 油門也不敢亂收放, 深怕一個小小的失誤就導致無法收拾的後果

但裝上這一片之後, 穩定性大幅提升, 車尾就像是有個人在幫你抓著(也有點拉著的意思), 幾乎不太會左右偏滑, 更別提還想甩到你前面了~!

好了, 凡是改裝必有優劣得失, 要不然原廠乾脆就裝上去了何必等你去改裝?

沒錯, 在空氣力學上, 這個"小鴨尾"的學名叫做Gurney Flap, 是一個叫做Dan Gurney的美國車手在比賽中"無意間"發現的, 一開始大家都還半信半疑這個東西, 但覺得好像有效所以後來大家也就跟著做, 但並不知其所以然(其實跟我們目前的狀況頗像...XD), 後來Gurney拿去風洞測試之後才發現這個驚天大秘密, 原來只是小小地打了一個90度的折角, 竟然可以為尾翼的空氣力學帶來極大的效益! 而其實這個原理不只是在賽車上運用, 在飛行器上也早已廣泛地被使用(只是用做上浮力, 方向相反)

接下來就讓我們來看看這個Gurney Flap的原理吧!

從這三個圖我們可以看到:

1. 在水平的尾翼中, 透過柏努利效應, 尾翼下方的空氣流速比上方快, 所以上方是正壓, 下方是負壓, 因此產生向下的壓力

2. 當尾翼的攻角(angle of attack)增加時, 尾翼下方的氣流已經被打散, 因此柏努利效應所帶來的下壓力效率逐漸降低, 反而大幅度增加了牽引力(風阻)

3. 第三張圖, 當Gurney Flap安裝上去後, 下方的氣流反而又會被"理順", 而且牽引到尾翼末端之後才開始進入亂流區, 這代表整個尾翼下方的面積都被完整地運用, 柏努利效應最佳, 而上方的氣流因為被一道"牆"擋住, 因而往上方竄升, 也造成了下壓力增加, 兩個效應大幅度增加了整體的下壓力, 而帶來的drag force增加卻是相對微小的(看鴨尾的高度), 因此正面效益大於負面效益, 整體提升了尾翼的效能!

再看一下放大分解圖, 其實在沒有裝Gurney Flap的尾翼上, 下方氣流不會完美地貼著尾翼走到最後端才分離, 而裝上了Gurney Flap之後, 因為它所造成的後方真空區, 會把下方氣流牽引到最後, 因此完整地利用了下方高速氣流所帶來的負壓效應!

有一個影片很不錯, 詳細地介紹了空氣力學與Gurney Flap的原理, 有興趣的車友不妨花點時間看一下, Hank擷取兩張最重要的圖片來跟大家說明:

1. 第一張圖: 解釋有無Gurney Flap的氣流差異, 顯然Gurney Flap增加了下壓力, 也增加風阻

2. 第二張圖: 解釋Gurney Flap的高度與下壓力/風阻之間的關聯性, 如果是不想增加太多風阻來影響高速/極速表現, 可以用小小的一片, 就能夠帶來20%-30%的下壓力提升, 而幾乎不會產生太多額外的風阻(好賺...); 但如果是賽道或者山道取向, 高速並非主要考量, 那麼可以適度地加高Gurney Flap, 來獲取更多下壓力, 但會以風阻來作為犧牲取捨!