Aérodynamisme

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L' aérodynamisme
L'aérodynamisme est une science.

Le but est d'étudier la façon dont l'air est perturbé par le mouvement d'un corps solide qui le traverse de même que par l'écoulement sur les surfaces.

La crise de l'énergie favorisa les études "aéro"
 
L'aérodynamisme enregistre les bruits intérieurs dû à l'écoulement de l'air, le refroidissement du moteur, des freins, le chauffage, la ventilation, l'efficacité des essuie-glaces, des fenêtres …
Moins de puissance nécessaire pour une vitesse donnée.
Moins grande est la consommation d'énergie, donc de carburant.
Réduction des bruits.
Réduction de la turbulence de l'air et amélioration de la stabilité à haute vitesse

Exemple
Une ouverte pratiquée à l'avant du capot pour alimenter
le moteur en air
500 litres seconde à 430 km/h.

Une soufflerie est indispensable, permettant de mettre en mouvement une masse d'air autour d'une maquette de façon à calculer et à créer  la forme d'un objet afin que la puissance à mettre en jeu pour déplacer cet air autour de la voiture soit le plus  faible possible.

Le comportement du flux d'air (mouvement de l’air)
dépend de la forme de la carrosserie de la voiture
et celle de ses appendices (ailerons).
 

L'aéro est primordial pour le gain d'une plus grande
vitesse, d'une meilleure stabilité, une meilleure conso,
limiter l'usure...
Les essuie-glaces et les rétroviseurs accroissent de quelques 6 décibels le bruit enregistré à l'extérieur.
 

Sur un spoiler (avant) d'une Porsche GT à une vitesse constante de 145 km/h, la portance à l'avant est ramenée de 10 kg à moins de 2,25 kg soit une diminution de près de 90%, on constate une diminution encore plus importante à l'arrière...
Voir une diminution importante de la pression à l'intérieur du compartiment moteur.
 

L'air qui pénètre dans le radiateur exerce une action de blocage sur l'écoulement principal et perturbe les conditions de sortie et  produit une augmentation de pression dans le compartiment moteur.
 

Si l'on veut faire passer la vitesse de pointe d'une voiture de 265 à 300 km/h sans augmenter la puissance du moteur il est nécessaire de diminuer la traîné de 33%. 

En fait le nez et la queue d'une voiture doivent être étudiés ensemble comme une partie intégrante de la carrosserie centrale, étant donné que les logements de roues exercent une influence considérable sur l'écoulement entre l'avant et l'arrière de la voiture.

Pour que l'arrière "fonctionne" l'écoulement de l'air doit franchir l'avant de la voiture sans heurts.
L'objectif est donc  que la vitesse de l’air arrière corresponde à la vitesse du véhicule ou bien qu'elle lui soit supérieure.

Si ce n'est le cas , l'air va passer de la partie supérieure à la partie inférieure et donc la soulever ce qui entraîne la création d'une force ascensionnelle.
 
Si l'air passe tout autour de la voiture, au-dessous, l'air contribue également au refroidissement du moteur, des freins, du pilote, il contribue à 10% environ de la traînée  totale.
 
Lancée à 250 km/h une Formule 1 ou un proto (des années 90) bénéficie de 1 tonne de charge aérodynamique.

Aujourd'hui il est impossible à deux voitures d'évoluer trop près l'une de l'autre du fait des turbulences crées  par la première voiture, la 2éme risquant  de quitter la piste en ligne droite.
 

Une  moyenne de 5000 heures de soufflage et nécessaire pour mettre au point une F1.
 

Si nous réussissons à atteindre une vitesse de sortie arrière supérieure à la vitesse du véhicule, l'air supplémentaire accélèrera la voiture.
 

Evolution de l'aérodynamisme

L’équipe d’aérodynamiciens doit travailler en étroite collaboration avec l’équipe de télémétrie et les spécialistes des fluides dynamiques pour obtenir des retours concrets des améliorations apportées sur la voiture.

Chaque nouvelle pièce est également testée sur des modèles réduits à 40% en soufflerie, où une première évaluation de l’impact de ce nouveau composant peut être quantifiée.