Aerodynamik Aerodynamics

Zusammenfassung

Die Anwendung und kontinuierliche Weiterentwicklung aerodynamischer Maßnahmen an Rennwagen hat während der vergangenen fünfzig Jahre eine entscheidende Rolle gespielt, um die Rundenzeiten signifikant zu verbessern. So nimmt heute die Aerodynamikoptimierung eine Schlüsselrolle ein, der sich nahezu alle Baugruppen eines Rennwagens unterordnen müssen.

Hauptziel ist dabei die Erhöhung der Radlasten auf den Reifen durch Abtrieb („Downforce“), um höhere Kurvengeschwindigkeiten zu erreichen. Dies führt jedoch umgekehrt zum Negativeffekt eines höheren Luftwiderstands („Drag“), der die Maximalgeschwindigkeit und das Beschleunigungsvermögen reduziert. Aus diesem Grund müssen alle aerodynamischen Maßnahmen zu einem Kompromiss als Optimum führen, der als „aerodynamischer Kompromiss“ bezeichnet wird. Dieser Kompromiss zwischen Anpressdruck und Luftwiderstand ist für jede Rennstrecke individuell zu ermitteln.

Die Basis bilden strömungstechnische Grundlagen wie Kontinuitätsgleichung (Massenerhalt) und Bernoulli-Gleichung (Energieerhalt) mit den daraus folgenden Größen wie statischer und dynamischer Druck und Reynoldszahl, welche laminare und turbulente Strömungen abgrenzt. Die Charakteristika von Flügelprofilen, inklusive Gurney-Flaps, Winglets und Flügelanzahl, werden vorgestellt, ebenso die Applikation von Turbolatoren, Splittern und Diffusoren sowie des Golfball-Effektes. Ebenso werden Abtrieb und Luftwiderstand aus aufgezeichneten Renndaten bewertet.