Downforce på hojar

[Richard]

Är sporthojskåpor designade för downforce i fart? Jag trodde att de var till för bättre aerodynamik bara, liksom. Läste nånstans (Fast Bikes tror jag, men hittar det inte igen) att Gixxer har 20 kg downforce till skillnad från GSX-S som då inte har motsvarande (med reservation för att jag kan minnas fel). Jag tycker att mina polare med fajtade hojar verkar kunna slita upp hojen på slangen mycket lättare på högre växlar än vad jag gör med kåpor. Jämför också t.ex RC8 med SD1290. Och följdfråga blir ju då om man med kåpor blir snabbare eller långsammare i kurvor.

Läste det här som påstår att Ducatis vingar inte är för downforce utan bara för bättre kylning: https://motomatters.com/opinion/2010/08/02/those_ducati_winglets_what_are_they_real.html

 

[Brute Force]

Skulle vilja påstå att föraren fakkar till ev. downforce i sådant fall och att downforce på framhjulet (framför föraren) knappast underlättar färd på slangen.

 

[Two stroke man]

Fantasier. Down force på en MC kräver ju styrda vingar för att fungera.

Antag att man bygger fast aerodynamik som downforce på en upprätt hoj. När nedläggningsvinkeln sedan överstiger 45 grader så kommer denna down force funka åt fel håll och istället trycka hojen ut ur kurvan istället för ner mot marken.

 

[Richard]

Skulle vilja påstå att föraren fakkar till ev. downforce i sådant fall och att downforce på framhjulet (framför föraren) knappast underlättar färd på slangen.

Nej, såklart? Downforce på framhjulet gör det svårare att börja wheela i hög fart. Om det nu var stegringen du menade med "färd". För sen när (om) man väl fått upp sk*ten så kvittar det ju, liksom att downforcen ändå lär vara förstörd ändå när man wheelar i 45+ graders vinkel.

 

[RandomDude]

Fantasier. Down force på en MC kräver ju styrda vingar för att fungera.

Antag att man bygger fast aerodynamik som downforce på en upprätt hoj. När nedläggningsvinkeln sedan överstiger 45 grader så kommer denna down force funka åt fel håll och istället trycka hojen ut ur kurvan istället för ner mot marken.

Du kanske har noterat att både Yamaha och Ducati har ganska stora vingar på sina MotoGP hojar, ingen av dessa är styrda för det är förbjudet. Hojarna lutar bara mer än 45 grader i låga farter där vingen har liten effekt, dock på rakorna när man har hög fart så har de mycket större effekt (aerodynamiska krafter verkar mot hastigheten i kvadrat)

 

[Bearing]

Fantasier. Down force på en MC kräver ju styrda vingar för att fungera.

Antag att man bygger fast aerodynamik som downforce på en upprätt hoj. När nedläggningsvinkeln sedan överstiger 45 grader så kommer denna down force funka åt fel håll och istället trycka hojen ut ur kurvan istället för ner mot marken.

Om föraren sitter mitt på hojen, kommer ju fast monterade vingar verka i samma riktning som vektorsumman av sidoaccelerationen och tyngdaccelerationen. D.v.s gör ingen skillnad förutom att öka belastningen på däcket.

Men om föraren hänger ut, så att hojen är mer upprätt än accelerationsvektorn, borde ju kraften från vingarna öka däckfriktionen utan att öka sidokraften i samma proportion. Vilket borde ge högre kurvhastighet.

Vingar monterade långt fram på hojen, hjälper ju, som Richard skriver, till att öka tröskeln för bakhjulsåkning.

Så i teorin skulle ju vingar faktiskt kunna ge en positiv effekt. Men kanske svårt att åstadkomma positiv effekt i praktiken, eftersom att vingspannet blir relativt kort, vilket ger rel. högt luftmotstånd. Samt att luften runt kåporna nog är ganska turbulent.

Rossi hade vingar på sin hoj senaste senaste tävlingshelgen, om jag hörde rätt. EDITch nu har det lagts en bild på hans vingar i tråden också.

 

[Lugn]

Dina fajterpolare har antagligen ett crosstyre, vilket ger en mer upprätt körställning, vilket i sin tur för tyngdpunkten bakåt. Mindre vikt på framhjulet i kombination med en lutning bakåt = easy wheelin'

 

[Knoddas]

Din polare har säkert högre drevning också, vilket underlättar ytterligare när man ska slanga.

 

[Two stroke man]

Du kanske har noterat att både Yamaha och Ducati har ganska stora vingar på sina MotoGP hojar, ingen av dessa är styrda för det är förbjudet. Hojarna lutar bara mer än 45 grader i låga farter där vingen har liten effekt, dock på rakorna när man har hög fart så har de mycket större effekt (aerodynamiska krafter verkar mot hastigheten i kvadrat)

View attachment 423704

Hur tänker du nu? Den ena lutar mer och den andra lutar mindre, vad tror du summan av det blir?

Och varför tror du att man behöver downforce på rakorna?

 

[Two stroke man]

Om föraren sitter mitt på hojen, kommer ju fast monterade vingar verka i samma riktning som vektorsumman av sidoaccelerationen och tyngdaccelerationen. D.v.s gör ingen skillnad förutom att öka belastningen på däcket.

Men om föraren hänger ut, så att hojen är mer upprätt än accelerationsvektorn, borde ju kraften från vingarna öka däckfriktionen utan att öka sidokraften i samma proportion. Vilket borde ge högre kurvhastighet.

Vingar monterade långt fram på hojen, hjälper ju, som Richard skriver, till att öka tröskeln för bakhjulsåkning.

Så i teorin skulle ju vingar faktiskt kunna ge en positiv effekt. Men kanske svårt att åstadkomma positiv effekt i praktiken, eftersom att vingspannet blir relativt kort, vilket ger rel. högt luftmotstånd. Samt att luften runt kåporna nog är ganska turbulent.

Rossi hade vingar på sin hoj senaste senaste tävlingshelgen, om jag hörde rätt. EDITch nu har det lagts en bild på hans vingar i tråden också.

Visst, det är ju hojens lutning som avgöre vingens kraftriktning och hojen är ju som regel mindre lutad än totala ekipaget men nej, vingen ger bara positiv effekt fram tills hojen lutar mer än 45 grader för där slutar den positiva effekten och blir istället motsatt önskemålet.

En motogphoj kan luta 64 grader enligt
http://motorcygal.com/learning-the-lean-of-motogp/
Gör en kraftanalys på det och sätt vilken vinkel du vill på föraren.

Jag orkar inte räkna utan nämner bara extremfallen som inte behöver räknas på.
Om hojen är upprätt så blir ju all down force neråt och om vi tänker oss extremfallet där föraren lägger ner hojen 90 grader så blir ju all kraft från vingarna horisontell och noll kraft neråt mot marken.


Ja, du kan minska risken för wheelie men när väl framhjulet lyfter så hamnar du lätt i oönskat läge med fel attackvinkel på spoliern.

Angående dessa vingar så har det även getts andra förklaringar i tråden.

Fast man skulle ju kunna ha spoiler på hjälmen för föraren vickar ju alltid upp huvudet. Lite värre dock om han råkar titta upp.

EDIT:
Kunde inte låta bli att ta fram räknaren, cos(64) är 0.9 och sin(64) är 0.44. Inget jag skulle önska mig i en kurva.
Sen blir väl inte luftens hastighet exakt samma på ovansidan och undersidan av hojen mot marken så med lutande vingar ala Rossis hoj så blir ju kalkylen inte helt trivial.

 

[Ese]

Helt rätt vad 2Strokemannen skriver. Downforce skulle man behöva enbart i kurvorna, alltså då hojen lutar kraftig - men downforce ska skapas spikrakt ner för att öka greppet (my x Fn)
Lite önskad downforce skapar man faktiskt med sin innerknä. Beroende nu hur man har den.. (Man kunde kanske utveckla en lite vinge ovanpå knät, i skinnstället?)
Mestadels blir det troligen bara turbulens av knän, dvs bromsamde kraft på innersidan, vilket inte bara är negativt iom bromskraften vänder ekipaget åt rätt håll i böjen, "inåt".

 

[Boris JR]

Min högst observationella uppfattning efter att ha provat att köra RR hoj med kåpan demonterad är att den går på bakhjulet betydligt mer ofrivilligt. Min analys är att man ersätter den spetsiga kåpnosen som genererar något lite downforce med förarens överkropp som agerar luftsamlare och snarare ger lyft.

Översatt till GP cyklar så är de olika vingarrangemang man ser provas med ojämna mellanrum på snabba banor i min mening avsedda att forma luftströmmen för att undvika att förarens luftmotstånd genererar allt för mycket lyft.

 

[RandomDude]

Hur tänker du nu? Den ena lutar mer och den andra lutar mindre, vad tror du summan av det blir?

Och varför tror du att man behöver downforce på rakorna?

Enligt de artiklar jag läst angående Ducatis vingar i motoGP så är de primärt för att minska wheelies.

 

[He rik]

Min högst observationella uppfattning efter att ha provat att köra RR hoj med kåpan demonterad är att den går på bakhjulet betydligt mer ofrivilligt.

Japp, stor skillnad på min med eller utan kåpa, inte funderat på varför bara konstaterat det.
Över krön är det så man måste tippa av utan kåpa om han inte bara ska klättra vidare.

 

[Bearing]

Visst, det är ju hojens lutning som avgöre vingens kraftriktning och hojen är ju som regel mindre lutad än totala ekipaget men nej, vingen ger bara positiv effekt fram tills hojen lutar mer än 45 grader för där slutar den positiva effekten och blir istället motsatt önskemålet.

Utan att slå in en siffra på en räknare är jag helt säker på att du har fel.

Om man bortser från aerodynamik, är maximal lutningsvinkel (d.v.s vinkeln på accelerationskraftvektorn från lodrätt) invers tangens av friktionskoefficienten.

Med aerodynamik finns två kraftvektorer. Accelerationskraftvektorn samt vingens kraftvektor. Summan av dem blir en vektor vi kan kalla totalen. Precis som vid fallet utan aerodynamik, får vinkeln på totalen vara max invers tangens av friktionskoefficienten, annars tappar motorcykeln greppet.

Om föraren hänger ut / motorcykeln är relativt upprätt, kommer vingens kraftvektor peka mer nedåt (ha lägre vinkel) än accelerationskraftvektorn. Totalens vinkel hamnar någonstans mellan vingens vinkel, och accelerationens vinkel. Totalens vinkel är alltså lägre än accelerationens vinkel. Det betyder att det går att köra snabbare i kurvan.

Vingen är bara en nackdel ifall föraren hänger åt fel håll.

 

[Two stroke man]

Utan att slå in en siffra på en räknare är jag helt säker på att du har fel.

Om man bortser från aerodynamik, är maximal lutningsvinkel (d.v.s vinkeln på accelerationskraftvektorn från lodrätt) invers tangens av friktionskoefficienten.

Med aerodynamik finns två kraftvektorer. Accelerationskraftvektorn samt vingens kraftvektor. Summan av dem blir en vektor vi kan kalla totalen. Precis som vid fallet utan aerodynamik, får vinkeln på totalen vara max invers tangens av friktionskoefficienten, annars tappar motorcykeln greppet.

Om föraren hänger ut / motorcykeln är relativt upprätt, kommer vingens kraftvektor peka mer nedåt (ha lägre vinkel) än accelerationskraftvektorn. Totalens vinkel hamnar någonstans mellan vingens vinkel, och accelerationens vinkel. Totalens vinkel är alltså lägre än accelerationens vinkel. Det betyder att det går att köra snabbare i kurvan.

Vingen är bara en nackdel ifall föraren hänger åt fel håll.

Ok, du försöker alltså nu argumentera fram att:
0.9 = sin(64) < friktionen * sin(64) = 0.44*friktionen.

 

[Ulvhamne]

Förarens avhäng har väl ganska lite med vingarnas downforce att göra vid vissa vinklar på hojen?
När hojen är en viss vinkel är hojen vid den vinkeln oavsett hur föraren sitter. Det skulle väl möjligtvis vara om det stör luftströmmarna när man hänger ut i dem, men jag kan alldeles ingenting om aerodynamik, så jag kan inte direkt säga något alls om det, men om vingarna sitter framför där man är i luftströmmen bör det väl inte direkt påverka luftströmmarna som ger vingarna deras kraft "neråt"

 

[Two stroke man]

Förarens avhäng har väl ganska lite med vingarnas downforce att göra vid vissa vinklar på hojen?
När hojen är en viss vinkel är hojen vid den vinkeln oavsett hur föraren sitter. Det skulle väl möjligtvis vara om det stör luftströmmarna när man hänger ut i dem, men jag kan alldeles ingenting om aerodynamik, så jag kan inte direkt säga något alls om det, men om vingarna sitter framför där man är i luftströmmen bör det väl inte direkt påverka luftströmmarna som ger vingarna deras kraft "neråt"

Precis, om vingen verkligen alltid ger ett positivt bidrag så är det alltså bättre desto större kraft vingen ger och vi kan därmed sätta vingens kraft till >> massan hos ekipaget.

Då kan man sedan förenkla förståelsen genom att och man sätter man ekipagets vikt = noll och tittar bara på kraften, F från vingen vid olika nedläggningsvinklar, alfa och däckens friktion, u mot underlaget.

Kraften neråt blir då:
F*cos(alfa)
Kraften radiellt blir:
u*F*cos(alfa) - F*sin(alfa)

Det är alltså uppenbart att vi har två motverkande krafter och sinusfunktionens natur gör att det alltid finns en vinkel där summan av krafterna kommer byta tecken och bli negativ. dvs vingen ger då ett nagativt bidrag.

 

[RandomDude]

Vinkeln på hojen beror på hur mycket du hänger av. Hojen kam vara mycket mer upprätt om man hänger ut mycket som Bearing syftar på och vinkeln på hojen har stor inverkan på aerodynamiken. Allltså vingarna på hojen kan ge effektiv downforce i en kurva men bara om föraren hänger ut.

Dessutom ser jag att både yamaha och ducati jar vingar som lutar snett nedåt. Alltså om förarens ben kan blocker luftströmmen över vingen på insidan av kurvan (som lutar år "fel" håll) så skulle vinge på utsidan med mer gynnsam vinkel dominera downforcen.

 

[Ulvhamne]

Vinkeln på hojen beror på hur mycket du hänger av. Hojen kam vara mycket mer upprätt om man hänger ut mycket som Bearing syftar på och vinkeln på hojen har stor inverkan på aerodynamiken. Allltså vingarna på hojen kan ge effektiv downforce i en kurva men bara om föraren hänger ut.

Dessutom ser jag att både yamaha och ducati jar vingar som lutar snett nedåt. Alltså om förarens ben kan blocker luftströmmen över vingen på insidan av kurvan (som lutar år "fel" håll) så skulle vinge på utsidan med mer gynnsam vinkel dominera downforcen.

Men det resonemanget börjar ju i fel ända. Ja, hojen lutar mindre när man hänger av, men det gör den även när man inte har vingar. Vid en viss lutning ger vingarna en viss effekt. Oavsett hur man hänger av. Om det two stroke man stämmer så kommer hojen vid mer lutning än 45 grader alltid att ha sämre fäste med vingar än utan, oavsett hur mycket man hänger av. Och då kommer det påverka hastigheten negativt, oavsett hur mycket man hänger av, eftersom att utan vingarna skulle man ha en mindre sidokraft än vad man har med dem.
Avhäng har inget med vingarnas effekt att göra, förutsatt att man inte stör luftströmmarna runt vingarna med avhänget (antar jag, jag kan absolut inget om aerodynamik).