כוח הצמדה

כוח הצמדה המוכר גם ככוח הורדה (באנגלית: Downforce) הוא כוח אווירודינמי, שנחשב לסוג של כוח עילוי. אבל בשונה מעילוי, כוח ההצמדה פועל כלפי הקרקע. בכלי רכב, ובמיוחד במכוניות ספורט ומרוץ, כוח ההצמדה משמש להגדלת האחיזה של הצמיגים של הגלגלים בכביש, על ידי הגדלת הכוח הלוחץ על הגלגלים מטה.

 כוח הצמדה במכוניות 
ממוזער|מכונית מרוץ שעלתה לאוויר. בשלב זה האחיזה של הרכב היא אפסית ואין שליטה על תנועתה.
האחיזה של הרכב בכביש משפיעה בצורה משמעותית על ביצועי הפנייה, האטה ותאוצה של כלי הרכב, והיא תלויה רבות בחיכוך הסטטי, כאשר אזור המגע בין הצמיג לכביש יציב ולא מחליק. החיכוך הסטטי הוא פונקציה של החומרים שהכביש והצמיג עשויים ממנו, הצורה של משטחי המגע של הצמיג והכביש, וסך הכוחות הלוחצים את הצמיג לכביש. אם רוצים לשפר את האחיזה בכביש ניתן לשפר אחד או את כל הגורמים הללו. אם רוצים להגדיל את סך הכוחות הלוחצים את הרכב לכביש, ניתן להגדיל את מסת הרכב, אבל זה מוסיף לתנע שמתנגד להאצה ולהאטה ובמהלך פניות שואף לצד ועלול לגרום לאיבוד אחיזה. אם מוסיפים כוח אווירודינמי כלפי מטה, תתווסף כמות משמעותית של לחץ כלפי מטה, בתלות במהירות הרכב, ותשפר את האחיזה ללא תוספת לתנע.

מעשית, כוח הצמדה גבוה מאפשר תאוצה גבוהה יותר, נקודת תחילת בלימה מאוחרת יותר ופנייה במהירויות גבוהות יותר יחסית לרכב עם כוח הצמדה נמוך יותר. כמו כן כוח הצמדה גבוה יצמיד רכב לכביש בצורה יותר יציבה ויקטין אפשרות שהרכב יקפץ וגלגליו יתנתקו מהקרקע. כל זאת תמורת עלייה בגרר הכולל של הרכב שתקטין במידת מה את המהירות המרבית של האוטו.

מכוניות עתירות ביצועים לרוב כוללות רכיבים אווירודינמיים שמוסיפים כוח הצמדה לרכב, במיוחד מכוניות ספורט ומירוץ.

ישנן שתי שיטות עיקריות לייצור כוח הצמדה: שילוב ספוילר או כנפיים בקדמת ובאחורי הרכב, ושליטה בזרימת האוויר בין הקרקע לרצפת הרכב המכונה גם אפקט הקרקע. בהרבה מכוניות מרוץ למסלולים סלולים, דוגמת הפורמולה 1, כוללים אחד או כל המרכיבים הללו. למעשה, במכוניות הפורמולה 1 המודרניות, כוח ההצמדה הנוצר על ידי המרכיבים האווירודינמיים הוא גבוה ממשקל הרכב פי כמה, ומרבית הכוח נוצר מאפקט הקרקע.

כנפיים המותקנות בקדמת או באחורי כלי הרכב מייצרים כוח הצמדה על ידי אותם העקרונות של ייצור עילוי על גבי כנפיים של כלי טיס. משטח בעל פרופיל אווירודינמי הנע דרך האוויר ועל ידי צורתו מייצר כוח כלפי מטה.
ממוזער|מכונית פורמולה 1 ברבהאם BT46B, המציגה באחורי רצפת המכונית מניפה בדיפיוזר. המניפה שואבת את האוויר מתחת לרצפה ועל ידי כך מגדילה משמעותית את כוח ההצמדה של המכונית.
רצפה בתחתית הרכב, אם היא חלקה ונמוכה מספיק מסוגלת לייצר אזור של לחץ נמוך על ידי האצת האוויר העובר בין הרצפה לכביש. אזור זה של לחץ נמוך ייצר כוח שיונק את הרכב כלפי הכביש, ומוסיף לכוח ההצמדה. ניתן לשפר את זרימת האוויר בתחתית כלי הרכב על ידי הקטנת זרימת האוויר שנכנסת מתחת לכלי הרכב מהצדדים על ידי גורמים פיזיים, כגון חצאיות או מחוללי מערבולות. עיצוב הרצפה במרכזה גם מסוגלת ליצור יניקה על ידי מחוללי מערבולות. כמו כן יצור דיפיוזר יעיל באחורי הרצפה המאפשר לאוויר לעזוב את רצפת המכונית בצורה יעילה.

 קישורים חיצוניים 

 Downforce מתוך https://formula1-dictionary.net

 הערות שוליים 

עילוי
קטגוריה:אווירודינמיקה
קטגוריה:הנדסת מכונות