스포일러(자동차)

Spoiler (car)
플리머스 슈퍼버드는 높은 공장 뒷날개로 유명하다.
1987 Audi Sport Quattro S1(특별한 레이싱 윙과 Pikes Peak International Hill Climbe, 속도 축제)에서 열리는 Pikes Pikes Peak International Hill Climping Libery를 갖춘 Speed Festival of Speed.

스포일러는 주행 중인 차체에 불리한 공기의 움직임을 '스플로'하는 설계 기능을 가진 자동차 공기역학 장치이며, 일반적으로 난류 또는 드래그라고 합니다.차량 전면에 있는 스포일러는 종종 에어댐이라고 불린다.스포일러는 경주용이나 고성능 스포츠카에 장착되는 경우가 많지만, 승합차에서도 흔히 볼 수 있게 되었습니다.일부 스포일러는 주로 스타일링을 위해 차량에 추가되며 공기역학적 이점이 거의 없거나 공기역학을 악화시킵니다.

"스포일러"라는 용어는 종종 "윙"과 혼동하여 사용됩니다.자동차 윙은 단순히 기존 공기 흐름을 [1][2]방해하는 것이 아니라 주변 공기가 통과할 때 다운포스를 발생시키는 것을 목적으로 하는 장치입니다.따라서 자동차용 날개는 항력을 줄이는 대신 실제로 항력을 증가시킵니다.

작동

크라이슬러 Crossfire의 접이식 스포일러

스포일러는 응용 프로그램을 설명하는 용어이므로 스포일러의 작동은 스포일러가 망치려는 특정 효과에 따라 달라집니다.가장 일반적인 스포일러 기능에는 움직이는 차량 상공을 통과하는 일부 유형의 공기 흐름을 방해하는 기능이 포함됩니다.공통 스포일러는 형상에 흐르는 난류의 양을 증가시켜 층류를 "오염"시키고 층계층을 [citation needed]위한 쿠션을 제공함으로써 공기를 확산시킨다.그러나 다른 유형의 공기 흐름에서는 스포일러가 다르게 작동하고 물리적 특성이 크게 다를 수 있습니다.

레이싱카에서

질량이 빠른 속도로 이동하는 동안 환경의 공기는 질량의 움직임에 영향을 미칩니다.레이싱에서 스포일러는 환경의 공기에 영향을 받는 핸들링 특성을 변화시키기 위해 레이싱 카의 차체나 섀시의 다른 기능과 함께 사용됩니다.

대부분의 경우, 이러한 장치는 특정 트랙에서의 레이싱 요구에 적합하거나 특정 드라이버의 재능에 적합하도록 조정 가능하며, 전체적인 목표는 더 빠른 시간에 도달하는 것입니다.

승용차

출고 시 리어 스포일러가 장착된 Toyota MR2

승용차에 사용되는 많은 스포일러의 목적은 드래그를 줄이고 [3]연비를 높이는 것입니다.승용차프론트 및 리어 스포일러를 장착할 수 있습니다.범퍼 아래에 있는 프론트 스포일러는 주로 차량 아래로 들어가는 공기의 양을 줄여 드래그 계수와 리프트를 줄이는 데 사용됩니다.

스포츠카는 전면과 후면 스포일러로 가장 많이 볼 수 있다.이러한 차량은 일반적으로 섀시가 더 단단하고 서스펜션이 더 단단해 고속 기동성을 지원하지만 스포일러는 여전히 유용합니다.이는 많은 차량이 지붕 뒤쪽 가장자리에서 차량 트렁크 또는 꼬리까지 상당히 가파른 하향 각도를 가지고 있어 공기 흐름이 분리될 수 있기 때문입니다.공기의 흐름이 난류가 되어 저압대가 형성되어 항력과 불안정성이 증가합니다(베르누이 효과 참조).리어 스포일러를 추가하면 공기가 루프에서 스포일러까지 더 길고 완만한 경사를 이루게 되어 흐름 분리가 지연되고 스포일러 앞에 압력이 높아져 다운포스를[citation needed] 발생시켜 차량의 리프트를 줄일 수 있습니다.이는 특정 상황에서 드래그를 줄일 수 있으며 일반적으로 리어 리프트 감소로 인해 고속 안정성을 높일 수 있습니다.

레이싱과의 연관성 때문에, 스포일러는 종종 소비자들에게 "스포티한" 것으로 여겨진다.그러나 "더 많은 고급 모델에서 제공되는 스포일러는 공기역학적 [4]이점을 제공하는 경우가 거의 없습니다."

재료 종류

BMW E92 M3 Coupé, 후면 스포일러(검은색) 카본 파이버제
카본 소재의[5] 내구 레이스카 BMW M8 GTE의 리어 스포일러

스포일러는 일반적으로 다음과 같은 경량 폴리머 기반 재료로 만들어집니다.

  • ABS 플라스틱:대부분의 OEM 제조업체는 ABS 플라스틱에 다양한 혼합제(일반적으로 입상 필러)를 주조하여 스포일러를 생산합니다. 이 혼합제는 저렴한 재료에 강성을 가져옵니다.연약성은 플라스틱의 주요 단점으로, 제품 연령에 따라 증가하며 휘발성[further explanation needed] 페놀의 증발로 인해 발생합니다.
  • 유리섬유:재료비가 저렴하여 자동차 부품 생산에 사용됩니다.섬유 유리 스포일러는 에폭시 등의 열경화성 수지를 침투시킨 섬유 유리 천으로 구성됩니다.섬유 유리는 내구성이 뛰어나고 실용성이 높지만 노동력 때문에 대규모 생산에는 이익이 되지 않습니다.
  • 실리콘:최근에는 많은 자동차 액세서리 제조사들이 실리콘 유기 폴리머를 사용하고 있다.이 재료의 주요 장점은 놀라운 가소성입니다.실리콘은 매우 높은 열 특성을 가지고 있으며 제품 수명을 연장합니다.
  • 탄소섬유: 탄소섬유는 가볍고 내구성이 뛰어나면서도 가격도 비쌉니다.수작업이 많아 대규모 생산은 현재 자동차 부품에 탄소섬유를 폭넓게 활용할 수 없다.

기타 일반적인 스포일러 유형

  • 프론트 스포일러: 프론트 스포일러(에어 댐)는 프론트 범퍼 아래에 있거나 프론트 범퍼와 통합되어 있습니다.경주에서 이 스포일러는 차량 전방 공기와 관련된 핸들링의 역동성을 제어하는 데 사용됩니다.이는 속도에서 차체의 드래그 계수를 개선하거나 다운포스를 발생시킬 수 있습니다.승용차에서는 냉각을 위해 공기 흐름을 엔진 베이로 유도하는 쪽으로 초점이 이동합니다.
  • 픽업 트럭 침대 스포일러:이것은 후면 근처의 트럭 침대 레일 상부에만 부착됩니다.침대 커버와 함께 사용되는 이 스포일러는 테일게이트에서 급경사로 떨어지는 공기 프로파일을 줄이기 위한 것입니다.
  • 픽업 트럭 캡 스포일러:이는 트럭의 캡에서 화물 침대까지의 드롭오프에 초점을 맞춘 것을 제외하고 위와 같은 목적을 가지고 있습니다.

액티브 스포일러

액티브 스포일러는 표시된 조건에 따라 차량 작동 중에 동적으로 조정되어 스포밍 효과, 강도 또는 기타 성능 특성을 변경하는 스포일러입니다.스포츠카 및 기타 승용차에서 가장 많이 볼 수 있는 가장 일반적인 형태는 리어 스포일러이며, 리어 스포일러는 차량이 차량 후방으로 일부 또는 전체적으로 접혀 들어가 숨어 있다가 부가티 베이런의 액티브 스포일러와 같이 특정 속도를 초과하면 위로 뻗어나갑니다.액티브 프론트 스포일러는 일부 모델에서도 구현되었으며, 프론트 스포일러 또는 에어 댐은 고속에서의 드래그를 줄이기 위해 아래 도로 쪽으로 더욱 확장됩니다.대부분의 경우, 스포일러 전개는 일반적으로 차량 속도, 운전자 설정 또는 기타 입력에 따라 온보드 컴퓨터 또는 기타 전자 장치에 의해 자동으로 제어되는 전기 모터를 사용하여 이루어집니다.운전자가 원하는 경우 스포일러를 수동으로 전개할 수 있지만, 스포일러를 특정 속도 이상으로 접지 못할 수도 있습니다. 그렇게 하면 차량의 고속 핸들링 품질이 위험할 수 있기 때문입니다.

적극적인 스포일러는 고정된 스포일러보다 더 많은 이점을 제공할 수 있습니다.외관상 차량이 주차되어 있거나 저속으로 주행할 때 보다 깔끔하거나 덜 지저분한 외관을 유지할 수 있습니다.숨겨진 스포일러는 외관을 획기적으로 바꾸지 않고 상징적이거나 눈에 띄는 모델(: 포르쉐 911 또는 Audi TT)의 고속 공기역학을 개선하고자 하는 차량 설계자에게 매력적일 수 있습니다.저속 주행 시 스포일러를 숨기면 공기역학도 개선됩니다.저속 주행 시 고정식 스포일러는 실제로 드래그를 증가시킬 수 있지만, 차량 위에 공기 흐름이 거의 없기 때문에 차량 핸들링 개선에는 거의 도움이 되지 않습니다.접이식 프론트 스포일러는 고속 주행 시 끌림을 줄이면서도 커브 또는 기타 도로 결함 시 차량의 긁힘을 줄일 수 있습니다.

Chaparral 2J와 같은 전동식 팬은 스포일러와 동등한 기능을 하여 다운포스를 증가시켜 차량의 트랙션과 핸들링을 개선합니다.차량의 [6]공기역학을 바꾸기 위해 팬을 사용하는 것에 대한 연구는 계속되고 있습니다.

기타 차량

장거리 트랙터와 마찬가지로 무거운 트럭의 경우 견인 중인 트레일러의 공기 저항으로 인한 드래그를 줄이기 위해 캡 상단에 스포일러가 있을 수 있습니다. 이 스포일러를 사용하지 않으면 캡보다 높이가 높고 차량의 공기 역학을 크게 줄일 수 있습니다.또한 트레일러에 언더사이드 스포일러를 장착하여 리어 액슬의 휠에서 지나가는 공기를 비껴가게 할 수도 있습니다.

열차는 스포일러를 사용하여 드래그(에어 브레이크 등)를 유도할 수 있습니다.일본의 고속열차Fastech 360은 시속 400킬로미터(250mph)에 도달하도록 설계되었다.이 노즈는 터널 통과와 관련된 바람 효과를 망치도록 특별히 설계되었으며, 비상시 견인력을 높여 열차 속도를 늦추는 '귀'를 배치할 수 있다.

일부 현대식 경주용 자동차는 루프 플랩이라는 수동형 상황 스포일러를 사용합니다.차체는 전진하면서 다운포스를 발생시키도록 설계되었습니다.이러한 루프 플랩은 차체가 회전할 때 전개되어 차체가 반대로 이동하며 대신 양력을 발생시킵니다.루프 플랩은 루프 포켓에 들어가 있기 때문에 전개됩니다.이 포켓 위에 있는 저압은 플랩을 전개하고 차량에서 발생하는 양력의 일부를 상쇄하여 지면과의 접촉을 더욱 방지합니다.이 장치들은 1994년 NASCAR에서 Rusty Wallace탈라데추락 [7]사고 이후 도입되었습니다.

고래꼬리

1975년식 3.0L Porsche 930 터보에 도입된 오리지널 고래 꼬리

포르쉐 911 터보가 1974년 8월 대형 플레어 리어 스포일러를 장착하고 처음 등장했을 때, 즉시 고래 [8][9][10]꼬리라고 불렸습니다.뒷부분의 양력을 줄이고 고속에서 [11]차의 오버스티어링을 방지하기 위해 설계된 고래 꼬리 스포일러의 고무 가장자리는 "페스트리아 친화적"[12]으로 생각되었습니다.고래 꼬리가 달린 터보는 [13]인기가 있었다.또한 세계에서 가장 인지도가 높은 스포츠카 [14]중 하나가 되었고, 이후 20년 동안 어떤 형태로든 생산될 수 있게 되었으며, 1989년까지 23,000대 이상이 팔렸다.1978년부터 리어 스포일러가 새롭게 디자인되고 측면의 [15]융기 때문에 '티트레이'로 명명되었습니다.일부 소식통에 따르면 포르쉐 911 고래 꼬리는 전면 밸런스 패널에 부착된 턱 스포일러와 함께 사용되었으며, 는 공기역학적 [16]안정성을 향상시키지 못했다.에어포일,[17] "리어 윙이 테일게이트 [18]윈도우의 베이스를 가로지르는" 기술 또는 "약 80km/[19]h의 속도로 전개되는 전자 제어 윙"과 같은 최신 기술에 비해 다운포스를 증배하는 데 덜 효과적인 것으로 확인되었습니다.

역사

1973년식 포르쉐 911 카레라 RS의 덕테일

고래 꼬리는 1973년식 "덕테일" 또는 독일어 뷔르젤(E-프로그램의 일부)의 뒤를 따랐는데,[8][10] 이는 독일 밖에서 옵션으로 911 카레라 RS(독일어로 렌스포트 또는 경주용 스포츠라는 뜻)에 장착되는 작고 덜 불꽃이 덜 튀는 리어 스포일러이다.고래잡이는 원래 1973년 포르쉐 930 및 포르쉐 935 경주용 차량으로 설계되었으며 1974년 터보에 도입되었다.[20][21] 또한 1975년부터는 터보 카레라스가 아닌 자동차에도 옵션으로 채택되었다.두 종류의 스포일러는 모두 에른스트 푸어만 박사가 포르쉐 [22]AG의 기술 책임자로 재직할 때 고안되었습니다.1976년에는 보다 효과적인 [9]스포일러를 상쇄하기 위해 고무 프론트 턱 스포일러도 도입되었습니다.1978년, 포르쉐는 리어 스포일러를 위한 또 다른 디자인인 "teatray"를 선보였는데, 이는 인터쿨러를 수용하는 박스형 인클로저이며 911SC의 [8][23]옵션이기도 했다.

기타 차량

포르쉐 911의 고래 꼬리 자동차 스포일러는 패션의 [24]한 표현으로 인기를 끌었고, 이 용어는 포드 시에라 RS,[25] [26]포커스, 쉐보레 카마로,[27] 그리고 사브 [28]900을 포함한 많은 자동차들의 대형 후방 스포일러를 가리키는 데 사용되어 왔다.고래 꼬리 스포일러는 또한 [29]세발자전거,[30] 트럭,[31] 보트, 그리고 다른 차량의 뒤쪽에도 나타난다.

갤러리

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Katz, Joseph (8 March 1996). Race Car Aerodynamics. Bentley Robert. p. 99. ISBN 0837601428.
  2. ^ Katz, Joseph (8 March 1996). Race Car Aerodynamics. Bentley Robert. pp. 208–209. ISBN 0837601428.
  3. ^ "Why a Spoiler for Your Car?: Fuel Economy, Styling, Value Enhancement". Cardata.com. Archived from the original on 2011-10-30. Retrieved 2011-09-28.
  4. ^ Happian-Smith, Julian (2000). Introduction to Modern Vehicle Design. Elsevier. p. 116. ISBN 9780080523040. Retrieved 19 March 2016.
  5. ^ "#MISSION8 - BMW M8 GTE Technical Specifications". bmw-motorsport.com. bmw-motorsport.com. 12 September 2017. Retrieved 21 February 2022.
  6. ^ Perkins, Chris (10 December 2019). "Gordon Murray's McLaren F1 Successor Uses a Fan for Downforce and Drag Reduction". Road & Track. Retrieved 26 December 2019.
  7. ^ "Jayski's Silly Season Site - Past News Page". Jayski.com. 2005. Archived from the original on 2010-10-17. Retrieved 2013-08-03.
  8. ^ a b c Dempsey, Wayne R. (2001). 101 Projects for Your Porsche 911. MotorBooks/MBI Publishing. p. 198. ISBN 0-7603-0853-5.
  9. ^ a b Anderson, Bruce (1997). Porsche 911 Performance Handbook. MotorBooks/MBI Publishing. p. 16. ISBN 0-7603-0033-X.
  10. ^ a b Morgan, Peter; Colley, John; Hughes, Mark (1998). Original Porsche 911: The Guide to All Production Models, 1963-98. MotorBooks/MBI Publishing. pp. 144–160. ISBN 1-901432-16-5.
  11. ^ Lewis, Albert L.; Musciano, Walter A. (1977). Automobiles of the World. Simon and Schuster. p. 660. ISBN 0-671-22485-9.
  12. ^ Paternie, Patrick (2005). Porsche 911 Red Book 1965-2005: 1965-2005. MotorBooks/MBI Publishing. p. 45. ISBN 0-7603-1960-X.
  13. ^ Faragher, Scott (2005). Porsche the Ultimate Guide. Krause Publications. p. 50. ISBN 0-87349-720-1.
  14. ^ Paternie, Patrick (2005). Porsche 911 Red Book 1965-2005: 1965-2005. MotorBooks/MBI Publishing. p. reface. ISBN 0-7603-1960-X.
  15. ^ Anderson, Bruce (1997). Porsche 911 Performance Handbook. MotorBooks/MBI Publishing. p. 16. ISBN 0-7603-0033-X.
  16. ^ Dempsey, Wayne R. (2001). 101 Projects for Your Porsche 911: 1964-1989. MotorBooks/MBI Publishing. p. 200. ISBN 0-7603-0853-5.
  17. ^ Post, Robert C. (2001). High Performance: The Culture and Technology of Drag Racing, 1950-2000. JHU Press. p. 229. ISBN 0-8018-6664-2.
  18. ^ Sturmey, Henry; Staner, H. Walter (1986). The Autocar. Iliffe, Sons & Sturmey. p. 6.
  19. ^ (2006년) 업무유럽판 주간판: 86.EBSCO 출판
  20. ^ Batchelor, Dean; Leffingwell, Randy (1997). Illustrated Porsche Buyer's Guide. MotorBooks/MBI Publishing. p. 84. ISBN 0-7603-0227-8.
  21. ^ Faragher, Scott (2005). Porsche the Ultimate Guide. Krause Publications. p. 49. ISBN 0-87349-720-1.
  22. ^ Leffingwell, Randy (2002). Porsche Legends. MotorBooks/MBI Publishing. p. 144. ISBN 0-7603-1364-4.
  23. ^ Faragher, Scott (2005). Porsche the Ultimate Guide. Krause Publications. p. 52. ISBN 0-87349-720-1.
  24. ^ O'Rourke, P.J. (2000). Holidays in Hell. Grove Press. p. 207. ISBN 0-8021-3701-6.
  25. ^ Robson, Graham (2001). The Illustrated Directory of Classic Cars. MotorBooks/MBI Publishing. p. 228. ISBN 0-7603-1049-1.
  26. ^ "Car Style First Products used on this Ford Focus". This month's featured car. Car Styling. Archived from the original on 2008-06-08. Retrieved 2008-07-26.
  27. ^ "Rear spoilers". Showcars Bodyparts. Retrieved 2008-07-26.
  28. ^ "Classic Saab Whale Tail restoration" (PDF). Saab Commemorative Edition Website. Retrieved 2008-07-26.
  29. ^ "Hannigan Trikes". EasyCart.net. Retrieved 2008-07-26.
  30. ^ "Universal Whale Tail Truck Spoilers". URL.biz. Archived from the original on 2008-09-07. Retrieved 2008-07-26.
  31. ^ Perry, Bob. "Classic Swan". Boats.com. Dominion Enterprises. Archived from the original on 2008-10-03. Retrieved 2008-07-26.