Technik-Serie - Teil 1: Aerodynamik

Technik-Serie

Teil 1: Aerodynamik


Besonders beim Sport ist es wichtig aerodynamisch zu sein, weil Luft, besonders bei hohen Geschwindigkeiten oder Gegenwind,  Zeit und Kraft kostet. Bei der Tour de France, beim Zeitfahren zum Beispiel, tragen die Fahrer lustige aussehende, fast schon spacige Fahrradhelme, um weniger Luftwiderstand zu erzeugen. Aus demselben Grund strampeln die Radfahrer bei normalen Etappen in besonderer Formation ("Belgischer Kreisel"). In der Formel 1 entscheidet die Aerodynamik mit über Sieg und Niederlage. Die Teams richten ihre Karosserien so aus, dass Aerodynamik und Abtrieb, der Druck auf die Straße, vergrößert werden. Dazu bedienen sie sich allerlei technischer Hilfsmittel. Hier die gängigsten:

Die Nase

Mitentscheidend für die Leistung eines Formel-1-Boliden ist dessen Nase.  Sie steht am stärksten im Wind. Je klobiger die Frontpartie, desto stärker bremst der Wind. Die vorrangige Aufgabe der Schnauze ist daher, die Luftströme so widerstandslos wie möglich nach unten und oben abzuleiten. Dennoch muss die Front sehr stabil sein, denn sie muss im Fall eines Frontalaufpralls den größten Teil der Energie schlucken.

Die Bodennähe
Je näher der Wagen an der Straße liegt, desto weniger Platz findet die Luft, um unter der Karosserie hindurch zu passen. Im engen Raum zwischen Asphalt und Motorboden wird der Abtrieb um ein Vielfaches verstärkt. Diese Ansaugeffekt wird „Venturi-Effekt“ genannt und sorgt für gut ein Drittel des Gesamtabtriebs. Bei geringerer Bodenfreiheit steigt der Anpressdruck, da die Luft unter dem Chassis dann schneller hindurch strömt. In Ruheposition liegt ein F1-Bolide in der Regel fünf Zentimeter über der Strecke, im Rennen oft nur noch wenige Millimeter, weil die aerodynamischen Hilfsmittel den Wagen so stark nach unten pressen. In Zahlen wird die Power des Abtriebs deutlich: Bei einem Standgewicht von 600 Kilogramm werden Radaufhängung im Rennen - je nach Rennen - mit bis zu zwei Tonnen belastet.

Der Spoiler

Je nach Konstruktion des Autos werden etwa zwei Drittel des Abtriebs durch Front- und Heckflügel  erzielt. In der Fachsprache bedeutet mit "viel Flügel" fahren, die Spoiler steiler zu stellen.  Dadurch steigt zwar der Widerstand und die maximale Geschwindigkeit des Renners sinkt, andererseits vergrößert sich aber auch der Abtrieb und die Straßenlage wird verbessert.

Der Diffusor

Unter dem in Sachen F1 häufig zitiertem Begriff „Diffusor“ verbirgt sich nichts anderes als ein Bauteil am Heck des Fahrzeugs, das wie eine umgekehrte Düse wirkt. Der Diffusor leitet die schnell unter dem Wagen hindurch strömende Luft am Heck nach oben und zerstäubt sie dabei. In der Formel 1 lag der Nutzen eines Diffusors zunächst darin, seinen Verfolgern das Überholen zu erschweren, indem der Windschatten voranfahrender Fahrzeuge durch die aufgewirbelte Luft schlechter genutzt werden konnte.  In der Folge half der einfache Diffusor, bei richtiger Anwendung, die Bodenhaftung speziell in den Kurven zu verbessern. Der später entwickelte Doppel-Diffusor – ein zusätzliches Bauteil wurde über dem eigentlichen Diffusor  eingebaut– verstärkt diesen Effekt nochmal. Er nutzt der eigenen Geschwindigkeit indem er den Anpressdruck und somit die Kurvengeschwindigkeit des Rennwagens nochmals um ein Vielfaches erhöht.

Mehr über die Auswirkungen Ballast und Luftwiderstand bei Benzinsparen24.eu

 
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