Share a little biographical information to fill out your profile. This may be shown publicly.

 

We sturen je per e-mail een wachtwoord toe. Soms komt deze e-mail in je spambox terecht.

In deel één van ons drieluik “weerstandscoëfficiënt, lift en downforce” zagen we hoe een voertuig weerstand ondervindt als het zich verplaatst door de lucht. Dat komt omdat lucht een samengedrukt gas is met een bepaalde dichtheid. Die druk wordt veroorzaakt door het gewicht van de hoger gelegen luchtlagen. Wereldwijd breken ingenieurs uit de automobielindustrie hun hoofd over deze complexe materie, welk een groot voordeel in de co²-uitstoot kan betekenen. De boodschap is om het frontaal oppervlak zo klein mogelijk houden en de achterkant zo lang mogelijk te laten uitvloeien, binnen de mate van het mogelijke.

Lift_04

Bij het visualiseren van een dergelijke druppelvorm, is de link naar de gestroomlijnde silberpfeilen uit de jaren ’30 niet ver zoek. Het effect is dus al veel langer bekend, ook al werden deze machines helemaal niet gebouwd om minder brandstof verbruiken. De extreem lage luchtweerstandscoefficient van deze streamliners zorgde voor recordsnelheden van meer dan 400 km/u. Wat men toen nog niet besefte, is dat de algemene vorm van het koetswerk het profiel had van een aerofoil. Dat is mogelijk mede de reden geweest achter de fatale crash van Bernd Rosemeyer.

Lift_01

Om dat te begrijpen, moeten we terug gaan naar de grootste doorbraak op vlak van aerodynamica in de geschiedenis. We schrijven 1894 wanneer Otto Lilienthal er voor het eerst in slaagt met zijn zelf gebouwd zweefvliegtuig het luchtruim te kiezen. De sleutel tot zijn succes lag in de aerofoil, oftewel een vleugelprofiel dat bol is aan de bovenkant en vlak aan de onderkant. Eenmaal in beweging moet de lucht langs boven een grotere afstand afleggen dan langs onder, hetgeen resulteert in opwaartse druk (lift).

Lift_03

Dat is geweldig voor vliegtuigen die van de grond moeten gaan, maar in een auto wil je zoiets niet meemaken. De exacte reden van de Rosemeyer-crash is nooit achterhaald, maar een zijdelingse rukwind in combinatie met een teveel aan lift lijkt plausibel. Nochtans hebben alle type wagens te maken met opwaartse druk, daar de lucht langs boven altijd een langere weg moet afleggen dan langs onder. Een mooi visueel voorbeeld zijn supercars die gebruik maken van de wigvorm. Een ontwerp dat in de jaren ’60 en ’70 zijn hoogtepunt kende.

Lift_04

De wigvorm heeft in profiel veel weg van een aerofoil, dus hebben dit soort wagens bij gevolg ook last van lift bij hoge snelheden. Gelukkig weet men tegenwoordig opwaartse druk te neutraliseren of te overstijgen met door middel van neerwaartse druk (downforce). Een mooi voorbeeld is de evolutie van de Lamborghini Countach in zijn eerste vorm (LP400) naar zijn laatste uitvoering (LP500). Al die spoilers en vleugels waren niet louter visueel, ze genereerden ook meer downforce zodat de wagen stabieler was bij hoge snelheden.

1974 Lamborghini Countach LP400

Downforce lijkt dus de perfecte remedie tegen excessieve vormen van lift, maar helaas is aerodynamica geen exacte wetenschap. Dat is een les die een aantal keer op de harde manier geleerd werd in de sportwagenracerij, vooral eind jaren ’90. Het toenmalig technisch reglement zorgde voor een reeks sportwagens die bijzonder afhankelijk waren van downforce op de neus. Iedereen herinnert zich de vliegpartijen van de Mercedes CLR’s op Le Mans wel, maar dit waren geen losstaande feiten.

Ook de andere grote teams maakten in die periode grote vliegpartijen mee tijdens slipstreamgevechten, door een plots verlies aan downforce. Eens de wagens in het luchtledige zog van een voorligger gingen rijden, verdween alle neerwaartse druk op de voorkant. Reed je op dat moment dan ook nog net over een heuvel, waardoor de voorkant van de wagen even lichter werd, dan kon er genoeg opwaartse druk (lift) tussen de bodem van de auto en de weg onstaan voor een spectaculaire vliegpartij.

Betekent lift dan geen enkel voordeel voor een auto? De enige reden die we kunnen bedenken is een verminderde rolweerstand van het voertuig. Dat zou kunnen schelen aan verbruik en uitstoot, maar de hoeveelheid bijkomende luchtweerstand die hiermee gepaard gaat, zou dat verschil wellicht teniet doen. Om nog maar te zwijgen van het gevaar dat een half zwevende auto tegen 120 km/u met zich mee zou brengen op de openbare weg. Vliegtuigen hebben baat bij lift, en auto’s hebben baat bij downforce dus. Over dat laatste lees je in het derde deel van dit bedrijf meer!