Hoe een auto werkt · Hoofdstuk 08
Binnen de bebouwde kom stelt luchtweerstand weinig voor. Boven zo’n 100 km/h wordt de lucht, zonder dat je het merkt, de grootste kracht die op je auto werkt — de kracht waar je brandstof eigenlijk tegen vecht. Voor racewagens is het zelfs een hulpbron die meer waard is dan motorvermogen.
· DE DERDEMACHTSWET
Luchtweerstand groeit met het kwadraat van de snelheid — maar het vermogen om die weerstand te overwinnen groeit met de derde macht, want bij een hogere snelheid duw je ook nog eens tegen een grotere kracht. Rij twee keer zo hard, en de lucht vraagt acht keer zoveel vermogen. Deze ene wet verklaart bijna alles van het autorijden: waarom je brandstofverbruik instort op de snelweg, en waarom een auto die 20 kW nodig heeft om 100 km/h vast te houden, er 160 nodig heeft om 200 km/h vol te houden.
DEMOOverbrengingsverhoudingenBekijk hoe de luchtweerstandscurve de zaagtand van de trekkracht bij topsnelheid laat wegzakken.ONTHOUD DITKracht groeit met het kwadraat van de snelheid, vermogen met de derde macht — twee keer zo snel kost acht keer zoveel vermogen.
· DE VORM
Wat de lucht je laat betalen, hangt af van twee dingen die je zelf kunt ontwerpen: het frontaal oppervlak van de auto en de weerstandscoëfficiënt — hoe strak de luchtstroom zich achter de auto weer sluit. Het lastige deel zit achteraan: lucht die van een bot achtereinde loslaat, laat een kolkend zog van lage druk achter dat de auto naar achteren trekt, als een parachute.
ONTHOUD DITEen strakkere vorm levert op elke snelheid echt vermogen op — voor altijd, gratis.
· DOWNFORCE
De autosport stelde een andere vraag: hoofdstuk 6 liet zien dat grip toeneemt met de belasting op de band — kon de lucht de auto dan niet naar beneden drukken? Neem een vleugel zoals op een vliegtuig, zet hem op zijn kop, en elke km/h extra snelheid koopt je klemkracht zonder dat er een gram bij komt. De rekening is luchtweerstand: elke kilo downforce kost een stukje topsnelheid.
DEMODownforce & balansStel zelf de vleugels en de vloer af — grip tegen de luchtweerstandsmuur, live.LEES1968: de eerste vleugelsVleugels doen hun intrede in de Formule 1 — hoog op stelten, vastgeschroefd aan de Lotus 49.ONTHOUD DITDownforce is lift die op het asfalt gericht wordt — grip gekocht met snelheid in plaats van gewicht.
· GROUND EFFECT
De slimste truc gebruikt de weg zelf. Pers de luchtstroom door de nauwer wordende opening onder de auto, en hij versnelt — de druk daalt, en de hele vloer wordt een zuignap. De Lotus 79 sloot dat kanaal af met schuivende skirts en domineerde zijn tijdperk; zijn opvolgers doen hetzelfde met gevormde tunnels en diffusers.
LEESDe diffuser: de pomp achterinDe uitlaathelling die de vloer laat ademen — en de klif waar de stroming loslaat, nog maar één graad voorbij zijn beste hoek.LEESDe skirts van de Lotus 79Het kanaal afdichten — de kenmerkende truc van ground effect, van dichtbij.ONTHOUD DITGround effect is downforce bijna zonder luchtweerstand — verboden, opnieuw uitgevonden, opnieuw verboden, en uiteindelijk weer omarmd.
Geen vierkante meters in de motorsport zijn strenger gereguleerd dan de onderkant van een Formule 1-auto.
VOOR DE ZELFTOETS