Reglementswijzigingen in de autosport zorgen geregeld voor interessante technische vondsten. Da’s ook het geval bij de zogeheten swan neck, waarmee spoilers steeds vaker worden opgehangen. Wat is het nut van deze techniek?
In 2009 ging op Le Mans het roer om. Spoilers moesten kleiner worden om zo de kosten te drukken en de bochtensnelheid omlaag te brengen. Teams moesten dus op zoek naar manieren om de downforce weer een boost te geven. De simpelste oplossing is het steiler afstellen van de achtervleugel, maar dat levert meer drag (luchtweerstand) en dus minder snelheid op de rechte stukken op. En toen kwam de zwanenhals in beeld.
Voorheen werden vleugels vrijwel zonder uitzondering met pootjes aan de onderzijde van de vleugel zelf aan de auto bevestigd, of vleugels maakten min of meer deel uit van de koets. Denk bijvoorbeeld aan de Ferrari F40 (Dizono’s favoriet) en F50 (mijn favoriet). Actieve aerodynamica laten we in dit verband buiten beschouwing. Wie loco wil gaan op bewegende vleugeltjes raden we aan om deze promovideo van de laatste Porsche Panamera op repeat te zetten.
Zoals gezegd noopten reglementswijzigingen de ingenieurs in de enduranceracerij tot het vinden van meer downforce. De zwanenhals-ophanging (swan neck) bleek daartoe een geschikt middel. Op het oog lijkt er weinig aan de hand, maar wat swan necks perfect illustreren is dat met name de onderzijde van de vleugel belangrijk is bij het creëren van downforce. Om het wat meer visueel te maken: bij een vliegtuig is dat juist de bovenzijde van de vleugel, want bij vliegtuigen wil je juist lift. Daarom hangen bij vliegtuigvleugels alle toeters en bellen dus ook aan de onderzijde.
Dat heeft te maken met het feit dat de druk lager wordt naarmate lucht sneller stroomt. Bij een vleugel op een auto wil je die druk dus aan de onderzijde, zodat de auto naar het asfalt wordt gedrukt. Deze onderzijde van de vleugel (plat gezegd: de zuigkant) is bij het genereren van downforce belangrijker dan de bovenzijde, de “duwkant”. We komen dichterbij de clue!
Pootjes aan de onderzijde verstoren de luchtstroom onder de vleugel en die verstoring wil je het liefst tot een minimum beperking. Immers: meer verstoring = een tragere luchtstroom = hogere druk onder de vleugel = minder downforce. De oplossing: pootjes die aan de bovenzijde van de vleugel bevestigd worden! Deze zwanenhalzen zorgen voor minder verstoring van de luchtstroom onder de vleugel (flow separation) en dus creëert de vleugel meer downforce.
Alleen maar voordelen? Neen. De pootjes zijn immers groter omdat ze vanaf de auto doorlopen tot de bovenzijde van de vleugel. Hierdoor vangen de zwanenhalzen meer luchtweerstand, maar door het surplus aan downforce nemen engineers dit nadeel op de koop toe. Diezelfde engineers zouden waarschijnlijk hun hoed opeten na het lezen van deze Jip & Janneke-uitleg. Doet er niet toe. Zolang de basis maar duidelijk is.
Ik ben blij met jouw Jip en Janneke-uitleg @mauritsh. Fijn leesvoer weer!
Vroeg me altijd al af waar het voor diende. Ik moet alleen zeggen dat ik het niet echt fraai vind, maar dat is ook niet waar het om draait bij racers.
@berlinetta: Als het op race auto’s aankomt, als het werkt, vind ik het mooi ;)
Hoed opeten? Ik zeg petje af voor de uitleg!
Is het niet ook zo dat omdat de bevestiging van de vleugel nu aan de bovenkant is, je daar meer luchtverstoring hebt en dus de druk hoger wordt? Dit zorgt dus voor een nog groter drukverschil tussen boven- en onderkant, dus dan moet dit wel de meest efficiënte manier zijn.
@yvo249:
nee, dat is niet zo, de lucht moet namelijk aan de boven en onderkant stromen, anders “overtrek” (luchtstroom laat los) je de vleugel en is de lift helemaal weg.
@super: Heeft het ook niet als extra voordeel dat er hiermee een soort vn downforce limiet bepaald kan worden? Doordat bij hoge snelheden, dus bij veel ‘neerwaartse zuiging’ de zwanennek iets nr beneden wordt gebogen en door de vorm vd zwanennek dit dus een kleine daai meebrengt, zal de vleugel dus vlakker gaan staan en dus niet nog meer downforce genereren (niet minder omdat de zwanennek dan natuurlijk weer richting ruststand buigt). Of behoort deze buiging al bij active aerodynamica en moeten de zwanennekken stijf blijven (tot iig ca. 350km/h)?
Allemaal niks van waar!
Koeniggsegg is de uitvinder! En de rest volgt omdat het gewoon zo tof eruit ziet!
@reactief: nee joh, die beugels zijn gewoon in de aanbieding bij de Ikea
@rijnounsdoor: al het goede komt uit Zweden!
@reactief: licht toe, het is echt niet alleen omdat het er zo ‘mooi’ uitziet
In alinea 4 een beetje rommelig uitgelegd: die druk wil je juist aan de onderkant > je wil juist onderdruk aan de onderkant of druk aan de bovenkant
Daarnaast vroeg ik me af of die pootjes ook enigszins flexibel zijn zodat de pitch hoek bij lage snelheden groter kan zijn dan bij hoge snelheden zodat je wel veel downforce in bochten hebt maar weinig drag op snelheid. Weet iemand dit?
@tjvisserman:
dat kan wel maar is meestal verboden.
Nuttig artikel. Zelfs ik begrijp het!
Die Christian heeft weer wat teweeg gebracht.
Die F50, wat een geweldenaar! De rest van de tekst niet gelezen..
Waarom niet kiezen voor de oplossing van Koenigsegg? De active rear wing van de One:1 is werkelijk geniaal bedacht! Front mounted waardoor er geen pootjes bevestigd hoeven te worden aan de onderkant óf bovenkant. Zowel de drag als de downforce wordt dan niet belemmerd.
@luikenautomotive: of aan de zijkant zoals de f40/f50. Dan werken de zijkanten gelijk als een soort winglets waardoor de induced drag bijna verwijnd. Achja er zal wel goed over na zijn gedacht.
@luikenautomotive:
Omdat ze binnen de reglementen moeten blijven ;)
Ik was al niet snel genoeg meer met reageren, meer mensen al begonnen over de rearwing
@luikenautomotive: mezelf eigenlijk nooit echt in verdiept. Een snelle Google zoekopdracht heeft me op het spoor gezet van dit filmpje: https://www.youtube.com/watch?v=jOoS6FBoQZM. Christian von Koenigsegg zelf geeft uitleg.
@RRRobert: klopt, je moet de filmpjes eens bekijken van Inside Koenigsegg. Erg gaaf en zó doordacht!
1. Waaromag dit wel? Is dit goedkoper(kostembesparing) en genereert het toch minder downforce?(lagere bochtensnelheid bereikt?) Wamt dat was het doel volgens de tekst..
2. De pootjes lopen hier voor de vleugel, zorgt dat net als pootjes recht onder de vleugel ook niet gewoon voor een gebroken luchtstroom?
ECHTE vaklui spreken ALTIJD in Jip en Janneke taal ..
Als je er als leek nix van begrijpt dan weet je dat je met een amateurtje van doen hebt ..
@lincoln: wijze woorden van een wijs man, dunkt mij.
@lincoln:
helaas is de groep mensen die in jip en janneke taal spreekt groter dan de groep vakmensen.
@super:
Nope .. de groep die volstrekt imbeciele prietpraat wartaal uitslaan om hun onvermogen te bedoezelen is veruit het grootst ..
@lincoln:
um, het een sluit het andere niet uit, logica heet dat.
@lincoln: ik begrijp totaal niet wat je bedoelt, wil je het nogmaals proberen? ;-)
@lincoln: je zit alleen nog ff met de definitie van jip en janneke taal. Een hoop slimme mensen kunnen dat helemaal niet namelijk. Die denken simpel te praten maar doen alsnog veels te ingewikkeld voor de gewone sterveling.
@lekbak:
En dat is jouw definitie van “slimme mensen” ??
@lincoln: slim heeft niks met communicatieve vaardigheden te maken.
@lekbak:
ome lincoln weet het altijd beter
@lekbak:
Onnodig moeilijk Communiceren staat gelijk aan “one for the money two for the show” ..
Hier met die subsidie ..
Amateurtjes dus ..
@lincoln: hoe beter ze kunnen lullen hoe meer subsidie ze krijgen.
Packaging for the win!
Ik heb zowaar wat geleerd, had geen idee waarom ze dit zo deden.
@mauritsh
verstoring is wat anders dan flow separation, als je “flow separation” (loslating) hebt is je lift volledig weg, dat gebeurt bijvoorbeeld als je een vliegtuig overtrekt (stall).
@super: thanks! Ik ga er morgen even naar kijken, zit nu in de kroeg.
@mauritsh: soms kan je door een verstoring zelfs seperation voorkomen of uitstellen; )
Waarop ik gelijk zeg die swan neck vanaf de achterkant bevestigen… heb ke pas verstoring na het vlak dat downforce genereert. Maar ja ik heb dan ook de ballen verstand van aerodynamica.. (niet sarcastisch bedoeld!)
@kle500: hoe verder de downforce naar achter zit hoe meer moment lijkt mij. Wellicht is dat belangrijker. Maar ja, ik heb dan ook de ballen verstand van aerodinamica (ook niet sarcastisch).
@kle500: dat zou ik ook zeggen, nu verstoor je de luchtstroom maar misschien zorgt dat juist voor extra onderdruk. Maar ik heb er net zo veel verstand van als jij helaas
@kle500: dat dacht ik ook. Bij sommige vliegtuigen zijn de motoren mede daarom in een push configuratie gemonteerd (piaggo avanti, beechraft starship).
Netjes uitgelegd maar ik mis toch een diagram van de werking van vleugels (even los van hun ophanging), dus bij dezen: http://www.mre-books.com/sa106/images/hipomustang52.gif
Als je de spoiler nu net zoals bij de F50 aan de zijkant bevestigt dan heb toch ook geen verstoring van je spoilervlak? Of ziet dat er te veel jaren 90 uit?
@jerudo: klopt, snap ik ook niet. Wanneer je dat doet ga je de induced drag ook gelijk tegen.
@MauritsH: top artikel, hier geniet ik van
Even over de mechanica: Volgens mij trekt de spoiler nu de auto naar beneden, met de oude spoiler wordt ie naar beneden geduwd. Dat betekend dus ook wat voor de constructie van de auto, de manier waarop de downforce op het onderstel wordt afgegeven? Of zie ik het verkeerd?
@pomoek: Volgens mij zie je het inderdaad verkeerd. De poten duwen de auto nog steeds naar beneden. Enkel de belasting op het contactoppervlak tussen de beugel en de vleugel is anders
@pomoek: als de vleugel star is opgesteld ten opzichte van de auto maar het helemaal niets uit hoe de struts er uit zien. De krachten worden dan op de zelfde manier afgegeven aan de auto.
Moest gelijk aan de Aggera denken
Wederom zie ik een artikel over vleugels waarbij het Bernoulli principe voor de uitleg wordt gebruikt. Dit is incorrect, Autoblog Redactie!
De neerwaartse lift (downforce) wordt voornamelijk gecreëerd door de verandering van richting van de lucht. het komt namelijk recht van voren aan op de vleugel en wordt tegen het einde van de vleugel opwaarts verplaatst. Het feit dat de lucht sneller stroomt onder de vleugel draagt wel iets bij, maar het is van klein belang.
Met deze opstelling is er ook een bijkomend voordeel voor de diffuser. Door de plaatsing achter de uitgang van de diffuser kan hij extra lucht mee helpen onttrekken. Ook hoe verder naar achter hij hangt hoe meer neerwaartse druk.
Hoeveel woorden heb je nodig om iets heel eenvoudigs uit te leggen zeg
Bovendien hebben de zwanenhals mounts een voordeel dat de pootjes bij hogere loads doorbuigen, wat minder downforce, maar ook minder drag betekent op hogere snelheden.