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Aerodynamische Effizienz deutlich erhöht
Im Windkanal erhielt das neue Opel Astra V8 Coupé
den entscheidenden Feinschliff Rüsselsheim. Wenn Opel am Pfingst-Wochenende
zum dritten DTM-Lauf in England startet, ist der erste Sieg des Calibra
V6 vor neun Jahren in Donington Park Schnee von gestern.
Auf dieser wunderschönen, aber enorm anspruchsvollen Rennstrecke zählt
die perfekte Abstimmung mehr denn je. Gerade in den schnellen, selektiven
Kurven, die bergab und bergauf führen, ist eine wirkungsvolle Aerodynamik
und ein gut balanciertes Fahrzeug gefragt. Bedingungen, bei denen das Astra
V8 Coupé seine gegenüber dem Vorgänger-Modell deutlich
erhöhte aerodynamische Effizienz ausspielen kann.
Wie in der Formel 1 spielt auch bei den Hightech-Tourenwagen der DTM
die Aerodynamik eine immer größere Rolle. „Kleinste Veränderungen
sind spürbar, machen sich in Zehntel-
oder Hundertstelsekunden bemerkbar – und das ist in der DTM, in der
es extrem eng zu geht, entscheidend“, erklärt Timo Scheider (Opel
Team Holzer), der zuletzt in Zolder die
Plätze vier und fünf herausfuhr und wie Teamkollege Michael
Bartels, Dritter des Qualifikationsrennens, Punkte holte. „Der Einfluss
der Aerodynamik ist enorm gestiegen. Je näher man zum vorausfahrenden
Fahrzeug aufschließt, umso stärker wird die Tendenz zum Untersteuern,
weil die Luft-Anströmung durch den Vordermann gestört wird.
Überholen ist daher schwieriger geworden“, so Joachim Winkelhock
(Opel Team Phoenix). Im Windkanal bis Tempo 250 Eines der wesentlichen
Entwicklungsziele am 2002-er DTM-Astra war die deutliche Erhöhung
der aerodynamischen Effizienz, die sich als Quotient aus Abtrieb und
Luftwiderstand berechnet. Der weithin bekannte cw-Wert (Luftwiderstandsbeiwert),
der beim Serien-Astra Coupé den sehr guten Wert von 0,28 erreicht,
erhöht sich beim Renn-Coupé
deutlich, beispielsweise durch die massiven Kotflügelverbreiterungen,
aber auch durch die Luftführung zur Kühlung von Wasser, Öl,
Bremsen und Getriebe. „Der Einfluss
dieser Luftführungen auf Luftwiderstand und Abtrieb, beispielsweise
durch die Anordnung und Gestaltung der Lufteinlässe an der Bugschürze,
muss möglichst gering gehalten
werden“, sagt Martin Gerspacher, Aerodynamik-Spezialist im Opel Performance
Center (OPC).
Aus umfangreichen Simulationen entstand ein 40-Prozent- Modell des Renn-Astra,
mit dem im Windkanal von Fondmetal Technologies in Italien die Anströmung
und das
Abtriebsverhalten des Fahrzeuges untersucht wurden. Da die DTM-Regularien
pro Saison nur eine Aerodynamik- Konfiguration erlauben, folgten alsbald
Tests mit dem Original-Rennfahrzeug im Windkanal der Universität Stuttgart
und natürlich auch auf der Rennstrecke. „Letztlich zählt das
Ergebnis auf der Stoppuhr, die Rundenzeit“, bringt OPC-Projektleiter Dr.
Ulrich Pfisterer die aerodynamischen Bemühungen auf den Punkt.
Der Windkanal in Stuttgart zählt derzeit zu den modernsten Anlagen
der Welt, weil dort mit einer Straßen-Simulation Fahrzeuge bis zu
einer Geschwindigkeit von 250 km/h getestet
werden können. Dazu dienen fünf luftgelagerte Stahllaufbänder,
eines zwischen den Radspuren und vier für den Antrieb der Räder.
Geschwindigkeit spielt eine entscheidende
Rolle, denn die aerodynamischen Kräfte erhöhen sich mit steigendem
Speed quadratisch. Eine Verdoppelung der Geschwindigkeit von 100 auf 200
km/h bedeutet demnach eine Vervierfachung der aerodynamischen Kräfte.
Aerodynamische Balance angestrebt
Durch höhere aerodynamische Kräfte werden erhöhte Radlasten
erzielt, sodass über die Reifen größere Kräfte übertragen
werden können. Daraus resultieren höhere Kurvengeschwindigkeiten,
eine bessere Bremsverzögerung und eine höhere Traktion beim Herausbeschleunigen
aus Kurven. Optisch markantestes Bauteil der Aerodynamik ist der
Heckflügel. Das restriktive Technik-Reglement der DTM schreibt
hierfür sowohl die Flügelprofile als auch die Position vor. Einen
deutlich größeren Anteil an der Entwicklungsarbeit hat die Luftführung
unter dem Fahrzeug. Während zwischen den
Radachsen ein flacher Unterboden vorgeschrieben ist, sorgen der Frontsplitter
und der Diffusor für die Erzeugung einer Sogwirkung, dem so genannten
‚Groundeffect’.
Durch eine im Windkanal ausgetüftelte Formgebung wird die Luft
unter dem Frontspoiler beschleunigt, wobei die erhöhte Luftgeschwindigkeit
zum Ansaugen des Fahrzeuges führt.
„Die Schwierigkeit liegt darin, dass die Strömung unter allen
Bedingungen nicht abreißt und somit der Abtrieb stets hoch genug
ist“, erläutert Martin Gerspacher. Seitliche Luftleitschaufeln rechts
und links an der Fahrzeugfront, die zur Einstellung der Fahrzeug-Balance
entfernt werden dürfen, erhöhen den Abtrieb. Ähnlich wie
der Frontsplitter
funktioniert auch der Diffusor, der die Luft unter dem Fahrzeug heraussaugt
und somit einen Sogeffekt am Heck bewirkt. Die Keilform durch die Anstellung
des Fahrzeuges (Veränderung der Fahrzeughöhe) spielt dabei ebenfalls
eine wichtige Rolle.
„Das Ziel ist eine optimale aerodynamische Balance, die bei höchstmöglichen
Radlast-Werten ein möglichst neutrales Fahrverhalten ergibt“, spezifiziert
Martin Gerspacher. Die
aerodynamische Balance definiert sich aus der Verteilung des Abtriebsbeiwertes
cA auf die Vorder- und Hinterachse. |