aerodynamics?

Let's talk about aerodynamics and have a look at serious some sportscars and current Golfs.


("Auftrieb" = lift; "Abtrieb" = downforce)


Some Porsches first:


997 II GT3:



Während der Vorgänger mit einer ausgewogenen Balance auf neutraler Nullebene vorstellig wurde, also bar jeglichen Auf- beziehungsweise Abtriebs, wird dessen Nachfolger nunmehr mit 152 Newton Abtrieb an der Vorderachse und gar 186 Newton Abtrieb an der Hinterachse bedacht.





http://www.sportauto-online.de/bild...332080.html?fotoshow_item=15#fotoshow_item=16



2006 GT3:

http://www.sportauto-online.de/supertest/porsche-911-gt3-auf-der-rennstrecke-nuerburgring-hockenheim-1040952.html

[img]http://img4.sportauto-online.de/image-fotoshowImage-348acdd3-220043.jpg





2007er Vergleich zwischen GT3 und GT3 RS:

http://www.sportauto-online.de/supe...ser-denn-je-der-neue-porsche-gt3-1345012.html



2007 GT3 RS:

http://www.sportauto-online.de/bild...041046.html?fotoshow_item=10#fotoshow_item=11



Abtrieb an der HA von 100 N > 10 kg.



2011 GT3 RS:







Während der Mercedes-Windkanal an der Vorderachse bei 200 km/h noch etwa denselben Abtrieb wie beim GT3 ausweist (11 Kilogramm), fällt er an der Hinterachse deutlich höher aus: Dank des vom RSR abgeguckten Heckflügels wird sie mit 49 Kilogramm beaufschlagt (GT3: 19 kg). Das durch das verstellbare Karbonteil generierte, leichte Aufnickmoment nimmt der auch stärker ausgeprägteren Frontlippe des RS folglich etwas die Wirkung.







M3 E92:

Windkanal: Aerodynamische Balance

8 von 10 Punkten
Fahrzeugstirnfläche (A): 2.170 m²
Luftwiderstandsbeiwert (cw): 0.33
Luftwiderstandsindex (cw × A): 0.71
Vorderachse: 10 kg Auftrieb Hinterachse: 23 kg Auftrieb

Der mit auffälligem Powerdome auf der Motorhaube sowie angemessen ausgestellten Kotflügeln auf sich aufmerksam machende M3 tritt mit etwa demselben cw-Wert an wie die bisher sportlichste M3-Variante, der CSL. Die Hilfsmittel zur Reduzierung des Auftriebs bei hohen Geschwindigkeiten sind dafür etwas dezenter ausgefallen. Der auf der Kante des Kofferraumdeckels platzierte Gurney hilft, die ungewollte Wirkung des Fahrtwinds auf ein vernünftiges Maß zu reduzieren. Das Heck wird bei 200 km/h um lediglich 227 Newton entlastet. An der Vorderachse wurde ein noch geringerer Auftrieb, nämlich nur 102 Newton, registriert.

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Some Golfs and similar cars:


Golf Mk.VI GTI Edition 35:





Fahrzeugstirnfläche (A): 2.230 m²
Luftwiderstandsbeiwert (cw): 0.31
Luftwiderstandsindex (cw × A): 0.69
Vorderachse: 0 kg Auf-/Abtrieb (front zero lift), Hinterachse: 31 kg Auftrieb (rear lift)

In aerodynamischer Hinsicht hat sich in der nunmehr sechsten VW Golf GTI-Generation einiges getan. Obwohl der cW-Wert signifikant verringert werden konnte, und zwar von vormals 0,33 auf jetzt 0,31, sind auch die Auftriebswerte verringert. Die statisch mit 882 Kilogramm belastete Vorderachse bleibt bei 200 km/h unberührt, das heißt der Auftrieb liegt bei null.

Der cW-Wert hat sich signifikant verringert (von 0,33 auf 0,31) und der Auftrieb erfährt eine Verbesserung: Bei 200 km/h geht er gegen Null.


Golf Mk.VI R:



Fahrzeugstirnfläche (A): 2.250 m²
Luftwiderstandsbeiwert (cw): 0.33
Luftwiderstandsindex (cw × A): 0.75
Vorderachse: 5 kg Auftrieb (front lift), Hinterachse: 33 kg Auftrieb (rear lift)

Der cW-Wert fällt mit 0,33 nicht so windschlüpfig aus wie erwartet. Das lässt sich aber sowohl mit der großen Stirnfläche von 2,25 m² als auch mit den großen Kühlluftöffnungen in der Front und den breiten Reifen leicht erklären. Während der Auftrieb an der Vorderachse mit 47 Newton vernachlässigbar gering ist, steigt er an der Hinterachse bis 200 km/h auf 326 Newton an, was einer Entlastung von etwa 33 Kilogramm entspricht.


Golf Mk.V GTI:

Aerodynamische Balance

* A: 2.23 m²
* cw: 0.33
* index (cw × A): 0.74

* VA: 2 kg Auftrieb
* HA: 37 kg Auftrieb

bei 200 km/h (!!!)





Golf R32:

3 kg Auftrieb an der VA und 36 kg an der HA





All GTIs and Rs (Mk.V + Mk.VI) have surprisingly low lift on front, which is great.
Sadly both rear lift and drag are significient, which obviously should be a concern.

However, things are better on the Audis built on the same PQ35 platform:



Audi TT:

Lift 23 kg front and 24 kg rear (Spoiler at lift position).




Audi RS3:



Fahrzeugstirnfläche (A): 2.180 m²
Luftwiderstandsbeiwert (cw): 0.36
Luftwiderstandsindex (cw × A): 0.78
Vorderachse: 21 kg Auftrieb (lift), Hinterachse: 1 kg Abtrieb (1 kg = 10 N rear downforce)

Aus der Stirnfläche von 2,184 m² und dem cW-Wert von 0,355 errechnet sich ein Luftwiderstandsindex von eher mäßigen 0,78. Die ungleichmäßige Gewichtsbalance von 60 zu 40 Prozent (Vorder-/Hinterachse) wird durch die aerodynamische Konstellation etwas gemildert. Der Auftrieb an der Vorderachse beträgt bei 200 km/h 203 Newton. Die Hinterachse wird mit Abtrieb bedacht - auch wenn es nur vernachlässigbare 14 Newton sind.

The RS3 has NO lift on rear !!



Ford Focus RS:



Fahrzeugstirnfläche (A): 2.350 m²
Luftwiderstandsbeiwert (cw): 0.36
Luftwiderstandsindex (cw × A): 0.86
Vorderachse: 8 kg Abtrieb (front downforce); Hinterachse: 4 kg Auftrieb (rear lift)


Ford Focus RS Raeder Motorsport:





Fahrzeugstirnfläche (A): 2.350 m²
Luftwiderstandsbeiwert (cw): 0.35
Luftwiderstandsindex (cw × A): 0.82
Vorderachse: 0 kg Abtrieb (front zero lift/DF); Hinterachse: 9 kg Auftrieb (rear lift)

Während der Serien-Ford Focus RS im Windkanal an der Vorderachse mit leichtem Abtrieb (rund 80 Newton) gemessen wurde, zeigt die Raeder-Variante bei der Messung an gleicher Stelle eine neutrale Null. Eine etwas stärkere Auftriebstendenz offenbart sich auch an der Hinterachse, die bei 200 km/h nunmehr um 85 Newton (Serie: 40 Newton) entlastet wird. Der tiefere Grund für die geringfügige, gleichwohl ohne Konsequenz bleibende Verschlechterung dürfte in der Tieferlegung zu suchen sein. Trotz der breiteren Bereifung fällt der cW-Wert mit 0,347 (Serie: 0,36) tendenziell aber etwas besser aus.

http://www.sportauto-online.de/supe...-wird-zum-porsche-schreck-3383831.html?show=2


The Scirocco R Cup has downforce of 200 N (~ 20 kg) @ 200 km/h: :thumbsup:



Stock Scirocco:

Stirnfläche (frontal area A): 2,14m²
cw-Wert (drag coefficient cd): 0,34

>> 2,14m² x 0,34 = 0,73m²

Scirocco: 0,73 m² > Golf: 0,68 -0.75 m² > S-Class: 0,65 m²














CONCLUSION:


While the GTI (both Mk.V and Mk.VI) has very low front lift, it has some significient rear lift
and mediocre drag.
Rear lift causes unsettling when braking friom higher speeds, drag increases fuel consumption.




:frown:

Interesting...but the fact it is all in German makes it kind of hard to see what is going on.

...nice pics though!

Cool pix!!!!

Concentrate on the numbers, Mariach.

"Auftrieb" = lift; "Abtrieb" = downforce

The point is the Golf has almost zero lift on front, but some lift on rear at
higher speeds.
Drag is quite significient but it's hard to do reduce. I have some ideas though
and I did some (and will do even more) mods I hope to reduce lift on rear as
close to zero as possible.


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EDIT:


All you need to reduce both rear lift and drag by some amount:




Between fuel tank an rear exhaust there's the ''Hinterachsverkleidung'' = rear axle cover.




part number 1K0 825 237 P:




1K0 501 713 D Trim for Rear Axle:




There are even some more, but these are the easiest to install parts:




Engine undertray
1K0 825 237 P Noise Insulation
1K0 825 951 Hex headed bolt (need 3)

Rear axle cover as fitted to bluemotion
1K0 501 713 D Trim for Rear Axle
1K0 501 682 Retaining bracket
N 905 483 05
N 901 838 02

all available at ECS etc.


installation guide (german):

http://www.golfvigti.com/attachment_processor.php?mode=download_file&id=1485

The front end of the MKV gets VERY light & floaty around 150-55.

Simply Amazing!

the bruce said:

Concentrate on the numbers, Mariach.

"Auftrieb" = lift; "Abtrieb" = downforce

The point is the Golf has almost zero lift on front, but some lift on rear at
higher speeds.
Drag is quite significient but it's hard to do reduce. I have some ideas though
and I did some (and will do even more) mods I hope to reduce lift on rear as
close to zero as possible.

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isn't that going to be pretty hard to change the lift characteristics of the back of our cars? i mean... just look at the hatch design. its a minivan drop off. if it was designed more like the focus RS, then yea i can understand switching up the spoiler (if you're into drag coefficients and downforce - even though changing it will probably end up with very little difference in the long run since our cars really ARENT that fast)

jimithing412 said:

The front end of the MKV gets VERY light & floaty around 150-55.

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Who goes 155 in a MKV? lolololol

bhmkv said:

Who goes 155 in a MKV? lolololol

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I have. Several times. All in CT. Late night runs on 95. How's New Haven to Guilford in 11minutes strike you? GIAC reflash removes the 135mph restriction

jimithing412 said:

I have. Several times. All in CT. Late night runs on 95. How's New Haven to Guilford in 11minutes strike you? GIAC reflash removes the 135mph restriction

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You're an idiot, anyone who goes that fast on open roads is.

Plus your speedo is WAY off at that speed and you were probably going 15MPH slower than you think you were.

BlaineWasHere said:

You're an idiot, anyone who goes that fast on open roads is.

Plus your speedo is WAY off at that speed and you were probably going 15MPH slower than you think you were.

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GPS confirmed and keep your comments to yourself. Opinions are like assholes.

jimithing412 said:

GPS confirmed and keep your comments to yourself. Opinions are like assholes.

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Nope, it's the internet and an open forum, I won't be keeping my opinion to myself.

What you did wasn't smart and could have resulted in the death of others. You come up on things (and people) really fast at that speed.

awesome pics OP!

Ever notice our cars have plastic undertrays with golf ball-like dimples? This is to reduce undercar drag. The dimples work the same whether on a golf ball or a Golf! Haha!

This thread prompted me to go out into the garage and stare at my car for a while. Here's what I observed...

1. If you look down on the car from overhead (the "plan" view), you can see the front corners are given a very generous radius. This helps the air flow along the sides of the car and minimizes a "bow wake".

2. Headlight lenses, windshield, windows, and grills are pushed outward so they are almost flush with the bodywork.

3. The windshield is steeply raked and the wipers are down out of the wind

4. And of course, the shark-fin antenna


The hatchback layout has got to be horrible for drag. The flow separates from the body at the rear corners and creates a big, low-pressure bubble that literally tries to suck the car backward. Some sort of boat-tail extension would work wonders for drag, but would be pretty ugly. I wonder what our little spoiler does or does not do.

I noticed the Porsches in the photos have a sharp-edge splitter type of front spoiler, where none of the other cars do. I saw a piece on TV the other day where the NASCAR team have taken to running laser ride-height sensors during testing. This is to know precisely the splitter-to-ground clearance, which is critical.

The wind tunnel shown in the pictures does not have a rolling floor, which limits its usefulness because it does not reproduce the under-car flow very well.

The BMW section seems to mention a "Gurney lip", which is a little lip on the spoiler of race car wings which can be inserted or removed to adjust downforce during a pit stop.

I have a race-frequency scanner. One year I was listening to it during practice for the Indy 500. It was very interesting to listen to the crew chiefs talk about how they had to make aero adjustments because it was much warmer in the afternoon. The air was less dense, giving less downforce, but more importantly, it seemed to affect one end of the car more than the other, disturbing the balance.

Note how the gray Porsche's raised rear wing really gets up into to smoke better than the others, making it more effective.

The silhouette drawing of the VW and Mercedes is saying that even though the Merc has more frontal area, the total aero drag is less than the VW because its coefficient of drag is lower and more than makes up the for the larger frontal area.

Note that the smoke lines follow the rear window down the back of the fastback cars. This minimizes that low pressure zone at the back of the car, unlike the hatchbacks.