Thacker e Shine A-V8 Roadster – The Big Blow

Attacchiamo un modello di Roadster in una galleria del vento e troviamo cavalli liberi.

Vedi tutti i 1 fotoswpengineWordsApr 1, 2006

Agosto 2003: Jimmy Shine ed io abbiamo un obiettivo personale: guidare la Thacker e la Shine A-V8 Roadster A-V8 Roadster a Bonneville e andare a 200 mph. Siamo a metà strada. Come riportato da HOT ROD nel numero di dicembre ’02, siamo riusciti a correre a 182 miglia orarie nell’agosto di quell’anno con uno dei piccoli blocchi della World Products di Bill Mitchell. L’anno successivo l’abbiamo portata a 192 con un piccolo blocco Mert Littlefield 8-71 di John Beck costruito da Mert Littlefield, ma Jimmy stava andando all’indietro con le luci, quindi questo non contava. I successivi problemi di trasmissione hanno messo l’auto sul rimorchio e hanno ucciso la possibilità di un’altra corsa.

Thacker e Shine non sono noti come le squadre più tecniche, ma si affidano alla forza bruta e all’ignoranza per andare veloce. Così, eccoci sul Salt, cercando di capire cosa fare dopo, quando il designer della McLaren F1 Peter Stevens, che era lì con il team MG, ha detto: “Beh, lo scoop probabilmente ti sta facendo più male che bene. Sarebbe almeno meglio affrontarlo dall’altra parte”. La risposta di Jimmy è stata: “Beh, sembra una figata”. Gli ho chiesto se voleva sembrare figo o andare veloce. “Entrambe le cose”, disse.

Peter ha poi osservato che ci sono forse 10 aree in cui possiamo migliorare l’aerodinamica di quello che, dopo tutto, non è altro che un mattone nero piatto. Per un corridore a basso costo, la potenza libera è la migliore di tutte. Peter ha continuato: “I fari non aiutano affatto. La copertura tonneau e il parabrezza potrebbero probabilmente avere una forma migliore”. La lista cresceva e la creatività scorreva.

Avanti veloce fino all’agosto 2004: John Beck ha rinfrescato il motore, l’auto ha ottenuto una nuova trasmissione, ed è andata a 201,821 miglia orarie. Obiettivo raggiunto, più o meno. Mia moglie, che Dio la benedica, ha chiesto se abbiamo stabilito un record. Io dissi di no. “Bene, allora non avete ancora finito, vero?”

Sapendo che aveva ragione e chiedendomi come avremmo potuto ottenere Jimmy quel cappello rosso da 14 dollari, ho escogitato un piano per portare la roadster in Inghilterra (da dove vengo), metterla nella galleria del vento della Motor Industry Research Association (MIRA), e possibilmente farla correre nella famosa salita al Goodwood Festival of Speed.

Perché andare in Inghilterra? All’epoca non c’era un facile accesso a un tunnel negli Stati Uniti. La maggior parte di essi erano di proprietà di OEM o di appaltatori governativi come la Lockheed, e il tunnel della AeroDyn in North Carolina non era finito. Così, siamo andati in Inghilterra con l’aiuto della California Shipping (Stanton, California) e della Kingstown Shipping (Hull, Inghilterra). Il nostro buon amico Paul del Duksville Speed Shop ha organizzato il ritiro dell’auto e la consegna a The Dove Company a Norfolk. Di proprietà di Colin Jones, The Dove Company è uno di quei negozi poco conosciuti, nascosto nel retro di un anonimo parco industriale dove gli OEM vanno a far costruire le loro concept car. È una delle risorse preferite di Peter Stevens. Peter, che è stato responsabile di gran parte della progettazione della McLaren F1 road car, si occupa di progettazione aeronautica da oltre 20 anni e attualmente lavora con il team di Formula Uno della Williams. È un rsum piuttosto decente.

Foamcore And TapeVi aspettereste che la preparazione per l’esercizio della galleria del vento sia scientifica, ma invece abbiamo passato due giorni a tagliare pezzi di foamcore e legno e a legarli alla macchina. È stato come un progetto per l’asilo, solo a grandezza naturale.

Abbiamo iniziato con i dischi per le ruote interne delle ruote anteriori, siamo passati al tonneau e al parabrezza – che hanno richiesto molta attenzione perché le regole SCTA richiedono di mantenere il “sopracciglio” di serie modello B e i montanti inferiori del parabrezza, e Peter ha ritenuto che fosse una delle aree più significative – e siamo passati al cofano, ai fari e a un modello in cartone e legno di un carro armato Moon. Il regolamento SCTA è molto specifico per quanto riguarda i serbatoi montati sulla parte anteriore, quindi abbiamo ritenuto che ci deve essere un vantaggio aerodinamico da ottenere installandone uno, purché sia nella giusta posizione.

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Il V8 a testa piatta della Ford

A The TunnelLocated a circa 100 miglia a nord di Londra, MIRA è un gigantesco impianto di prova per ciò che resta dell’industria automobilistica britannica. Al giorno d’oggi, si tratta per lo più di Jaguar e Land Rover, anche se ora sono di proprietà della Ford. Abituato a vedere soprattutto auto di serie, il personale era entusiasta della vista della roadster, soprattutto quando veniva accesa e guidata (con testate aperte) nell’enorme edificio a forma di hangar.

Ad un’estremità c’è un grande schermo a maglie, e all’altra quattro enormi eliche, che sembrano dei B-52 parcheggiati contro l’edificio. L’auto stessa è stata accuratamente posizionata in cima a piastre d’acciaio dal personale MIRA. Sotto il piatto girevole c’è una serie molto complicata di scale note come bilancia aerodinamica a sei punti, i sei componenti sono il sollevamento, la resistenza, la forza laterale, il momento di rollio, il momento di beccheggio e il momento di imbardata. Il movimento è misurato intorno agli assi X, Y e Z. La bilancia è impostata in modo da accogliere l’interasse e la traccia del veicolo a cui l’unica parte che è effettivamente “viva” è un cuscinetto quadrato di 10 pollici su cui si appoggia ogni pneumatico. I tamponi sono collegati tramite un grande telaio ad H sotto il piatto girevole. Tutte le forze sono misurate a livello del suolo attraverso la toppa di contatto del pneumatico.

Prima che il veicolo vada in equilibrio e dopo che è stato impostato per l’interasse e la pista, viene effettuata una misurazione a zero. Altre misurazioni vengono effettuate per accertare il peso del veicolo e il peso di ogni asse (non i pesi d’angolo). Si determina anche il centro di gravità rispetto al centro dell’interasse da utilizzare successivamente per stabilire il momento di beccheggio. La bilancia viene poi azzerata.

Una volta che l’auto è posizionata correttamente e tenuta in posizione con il freno di stazionamento (ovviamente non ne avevamo uno, quindi un pezzo di legno è rimasto incastrato tra il sedile e il pedale del freno) le ventole si accendono e si avvolgono fino a raggiungere la velocità richiesta, di solito 100 km/h (62 mph). Una volta che il vento è costante alla velocità richiesta, si possono effettuare le misurazioni. È la differenza tra le misure “vento acceso” e “vento spento” che è interessante. Per inciso, le misurazioni vengono effettuate in media su un minuto, con 300 campioni prelevati ogni minuto.

Dalle forze misurate, i calcoli possono essere effettuati per estrapolazione per stabilire vmax (velocità massima) del veicolo di prova e anche la potenza necessaria a superare la resistenza aerodinamica. La velocità del vento viene misurata usando un sistema “pitot statico”. Un tubo di pitot è usato per misurare la pressione totale dell’aria e un anello di sfiati statici intorno alla sezione di prova in linea misura la pressione statica. È la differenza tra questi due che dà la pressione dinamica che viene poi convertita per dare la velocità del vento.

Linea di baseAbbiamo iniziato prendendo una linea di base della vettura come ha gareggiato più di recente con i suoi fari da 7 pollici So-Cal Speed Shop e Pro Stock-style scoop. L’unica cosa sull’auto che di solito non gira sul Salt sono le classiche testate a T, ma erano lì per permettere di far girare l’auto in strada con le marmitte. Inoltre, le cifre sono state estrapolate per fornire risultati come se l’auto viaggiasse a 200 miglia orarie.

Detto questo, il coefficiente di resistenza aerodinamica era di 0,521, e la potenza di trascinamento era di 551 cavalli, il che significa che ci sono voluti 551 CV per spingere la macchina attraverso il vento a 200 mph, non tenendo conto di nulla a che fare con la trazione, la superficie della pista, o altre variabili non associate all’aerodinamica. La portanza anteriore era di 460 libbre e quella posteriore di 148 libbre. Peter considerava sia la potenza di trascinamento che la portanza anteriore piuttosto alta, ma la portanza posteriore era bassa. Chiaramente, il rollcage provoca un effetto leva-braccio che tende a scaricare l’asse anteriore mentre si carica l’asse posteriore. Secondo Peter, questo crea una situazione stabile.

Test 1: Aggiungendo The DriverObviously, non si può correre senza un pilota, così mi sono messo il casco e sono salito in macchina. La sensazione è molto strana. Il motore non è acceso e ovviamente non ti muovi, ma il vento intorno a te aumenta gradualmente fino a quando non ti senti sballottato come se fossi sul lago. È strano. L’aggiunta di un pilota con il casco ha ridotto la resistenza aerodinamica da 551 a 547 CV, e la portanza anteriore è stata ridotta di 30 libbre, mentre quella posteriore è stata aumentata di 10 libbre.

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Aumento della potenza equivalente: 4.Conclusione: Mantenere il pilota.

Test 2: HoodscoopQuando sembrava un po ‘fresco, il hoodscoop era senza dubbio facendo più male che bene, e il test successivo lo ha dimostrato. Bloccando completamente lo scoop con il nastro da corsa si è ridotta la potenza di trascinamento di 8 cavalli. Rimuovendo completamente la paletta e riempiendo il buco con il cartone si è ridotta la resistenza aerodinamica di altri 8 CV. Era ovvio che il flusso d’aria era diretto sopra la parte superiore della paletta a causa della forma della parte superiore della calandra Ford del ’32. Nel frattempo, il sollevamento anteriore è stato ridotto di 30 libbre con la paletta bloccata e di 50 libbre con la paletta rimossa.

Aumento della potenza equivalente: 16.Conclusione: Cestinare lo scoop.

Prova 3: ProiettoriLe regole SCTA richiedono fari di 5 pollici di diametro montati all’esterno dei bordi verticali della griglia e tra 18 e 24 pollici dal suolo, misurati fino alla linea mediana. Peter aveva realizzato alcune rosticcerie (piastre di montaggio variabili) che si avvitavano ai supporti dei fari So-Cal e potevano essere usate per ruotare i fari avanti e indietro e da un lato all’altro. Spostando i fari verso l’esterno, lontano dal guscio della griglia, si aumentava la potenza di trascinamento di 5 cavalli ma si riduceva la portanza anteriore di 17 libbre e si aumentava la portanza posteriore di 2 libbre. Nel complesso, è stata trovata una riduzione della resistenza aerodinamica di 2 cavalli.

Aumento della potenza equivalente: 2.Conclusione: Montare i fari da 5 pollici vicino alla griglia.

Test 4: Serbatoio MoonPerché le regole sono così specifiche sulle dimensioni e la posizione di un serbatoio montato frontalmente, abbiamo ritenuto che si dovessero trovare alcuni miglioramenti significativi installandone uno. E anche se si trattasse solo di una lattina di raccolta, sarebbe stato bello. Purtroppo, una volta installato, il serbatoio ha aumentato la potenza di trascinamento di 2-3 CV a seconda della posizione. Ha anche aumentato la portanza anteriore di 20 – 30 libbre. Peter ipotizzava che il serbatoio creasse una grande e turbolenta scia dietro di sé, causando resistenza e portanza.

Aumento della potenza equivalente: -7.Conclusione: Dimenticate il serbatoio della Luna.

Test 5: Dischi ruota anteriore interniLe regole SCTA non dicono nulla sui freni anteriori, ma trattandosi di una roadster stradale, ha freni anteriori di grandi dimensioni. Abbiamo pensato che se i dischi Moon sono buoni all’esterno, allora qualcosa di simile all’interno sarebbe ugualmente vantaggioso e potrebbe nascondere i freni dall’aria. Il montaggio dei dischi delle ruote anteriori in cartone attorno ai freni esistenti ha portato a una riduzione della potenza di trascinamento di 5 cavalli.

Aumento della potenza equivalente: 5.Conclusione: Perdere i freni e utilizzare i dischi delle ruote interne.

Test 6: Copertura Tonneau e parabrezzaLa questione della copertura tonneau e del parabrezza non è stata presa in considerazione al di là della preoccupazione di mantenere il modello A “sopracciglio” tra le staffe di montaggio del montante del parabrezza (montanti) e i montanti stessi. Ma questa è una regola, quindi bisogna farci i conti. Il primo passo è stato quello di installare un nuovo schermo di cartone che fosse più alto e che continuasse lungo i lati del rollcage. La potenza di trascinamento è stata ridotta di 10. La portanza anteriore è rimasta invariata, ma quella posteriore è stata ridotta di 30 libbre per un miglioramento significativo.

Successivamente abbiamo installato una copertura tonneau che si staccava dalla parte superiore del sopracciglio e aveva una curvatura superiore positiva piuttosto che la curvatura negativa standard. Dati i materiali disponibili, il coperchio si è unito al corpo in modo fluido e senza spazi vuoti e si è sovrapposto alla parte anteriore. Questo ha ridotto la resistenza aerodinamica di 10 cavalli di trascinamento e il sollevamento anteriore di 10 libbre.

Aumento della potenza equivalente: 20.Conclusione: C’è molto da migliorare con la corretta combinazione di copertura tonneau e schermo. Tuttavia, il regolamento SCTA stabilisce che “il conducente non deve essere limitato dall’ingresso o dall’uscita dall’auto dalla copertura dell’abitacolo”. Inoltre, per motivi di sicurezza, il conducente deve essere in grado di uscire rapidamente. Ciononostante, una nuova copertura tonneau è in ordine.

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Test 7: Parafanghi posterioriIl regolamento SCTA stabilisce che i parafanghi di scorta devono essere nella posizione di scorta, ma possono essere bobbati così come sono su questa vettura. Peter si chiedeva se estenderli avrebbe aiutato il flusso d’aria. Utilizzando il fidato foamcore, i parafanghi sono stati estesi fino al fondo della framerail, ma ha causato un aumento di 2 CV di resistenza. Abbiamo anche provato alcune “finte” prese d’aria nel bordo d’uscita dei parafanghi per vedere se avrebbero aiutato, ma hanno fatto una differenza trascurabile.

Aumento della potenza equivalente: -2.Conclusione: Lasciare i parafanghi così come sono.

Test 8: Taping Up The GapsLo SCTA non permette il taping-over esterno di cuciture aperte, come quelle intorno al decklid. Tuttavia, abbiamo pensato che sarebbe stato interessante vedere che effetto avrebbe avuto la nastratura delle cuciture. Quando abbiamo nastrato intorno alle cuciture del mazzo, abbiamo visto una buona riduzione della potenza di trascinamento di 5 CV, la portanza anteriore è stata ridotta di 1 libbra, e la portanza posteriore è stata aumentata di 2 libbre. Nastrare le cuciture del cofano ha dato un risultato molto diverso, mostrando un aumento di 2 cavalli di resistenza, un aumento di 8 libbre di sollevamento anteriore e un aumento di 8 libbre di sollevamento posteriore.

Aumento della potenza equivalente: 5 (-2 per la nastratura delle cuciture anteriori).Conclusione: L’aria deve uscire dal vano motore per ridurre sia la resistenza che il sollevamento, quindi le feritoie d’aria sarebbero la strada da percorrere.

Prova 9: Atteggiamento: la maggior parte delle aste calde piace correre un po ‘rastrello in avanti perché sembrano più fresco in quel modo. Anche in questo caso, si trattava di qualcosa che non era stato considerato sul roadster. Peter, tuttavia, ha subito capito che più rastrello significa più area frontale e quindi più resistenza, quindi era il momento di cambiare atteggiamento. Abbiamo iniziato facendo cadere il frontale a 111/42 pollici dalla nostra linea di base e questo ha portato ad un aumento sbalorditivo della resistenza aerodinamica di 10 CV e ad un aumento della portanza anteriore di 42 libbre. Più rastrello mettiamo in macchina, più aumenta la resistenza aerodinamica. Di conseguenza, abbiamo rimesso la parte anteriore alla linea di base e abbiamo abbassato la parte posteriore dell’auto di 11/42 pollici. Eureka! Una riduzione della resistenza aerodinamica di 10 CV e una leggera riduzione della portanza sia nella parte anteriore (4 libbre) che in quella posteriore (2 libbre).

Aumento della potenza equivalente: 10.Conclusione: Eseguire l’auto il più livellato possibile.

Test 10: Paracadute OutGli ingegneri della galleria del vento del MIRA non avevano mai testato una macchina con il paracadute, così ci hanno chiesto di “mollare il bucato” per vedere cosa succede. Quello che è successo non è stato del tutto inaspettato, in quanto la potenza di trascinamento è stata aumentata a 1.062 cavalli. Tuttavia, la portanza anteriore è aumentata di 253 libbre, per un totale di 629 libbre, mentre quella posteriore è stata ridotta di 247 libbre, con il risultato di una portanza posteriore corretta accumulata di -55 libbre (o 55 libbre di deportanza).

Aumento della potenza equivalente: -1.062Conclusione: Con lo ‘scivolo dispiegato, la parte anteriore diventa davvero leggera!

Riepilogo delle conclusioni Con l’abbandono del cofano, il cambio e il riposizionamento dei fari, l’installazione dei dischi delle ruote interne, la riconfigurazione del cofano e del parabrezza e la modifica dell’assetto della vettura, abbiamo ridotto la potenza di trascinamento da 547 (con conducente) a 494 cavalli. È come trovare 53 CV senza toccare il motore, e quando i livelli di potenza sono già alti, non è facile trovarne altri 50.

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