Author / 老吳
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前下壓力
前鏟與懸掛的關係
由於懸掛高度對前鏟效率起著決定性的作用，所以前鏟高度的難題引出了優秀懸掛設計的重要性。
行駛過程中，前鏟與地面的位置關係越穩定，車輛空動套件的性能發揮就會越穩定。
這話的意思不是讓你把懸掛行程變成0，實際上太硬的懸掛會很大程度上減少車輛的機械抓地力，過彎的性能則大大減低。
看到這裡你應該瞭解，有些改得傻硬的懸掛反而會讓車子過彎極限降低。
你需要找到一個
平衡點，也就是沒有硬到機械抓地力降低，也沒有軟到讓你的前鏟工況不穩定，這需要很多很多的賽道測試和數據分析。
懸掛本身就很難調了，現在加上下壓力的負載，更加費腦細胞了。
在賽車上，我們使用偏軟的彈簧（依然比原廠硬得多），通過大量低速阻尼控制，遞減的避震阻尼曲線（digressive）和遞增曲線（progressive）的緩衝墊（bump stop）來實現相對穩定的懸掛系統和空動平臺。
前鏟攻角
不要以為確定安裝高度就完事了，前鏟的角度也跟下壓力的大小有關。
當然這也需要大量測試才能得到精確的數據來做分析，從而找到一個下壓力和阻力的平衡點。通常來說，如果前鏟有一個前低後高的小小角度，可以有效提高下壓力並對空氣阻力的增加很小。
我們一般建議1-4度的區間，但如果有條件通過測試微調當然更好。
如果測試，請選擇安全的道路和場地，可以用貼線頭的“土辦法”測試不同角度和速度下氣流貼合程度，通過改變攻角來最大化下壓力。
通常，在氣流貼合的情況下，更高的AOA會帶來更高的下壓力和阻力。一個重要的注意事項是測試速度應該接近平均彎道速度，永遠記住要以預期的工況（速度）為基準來測試空氣動力套件。
氣壩
接下來我們來講一個前下壓力系統中經常被人們忽視的部分，氣壩。
氣壩是指前鏟上面的垂直部分，一般與前鏟是直角關係，且基本平行於保險槓外殼的前端。我們見過很多人車的前鏟上並沒有氣壩，那麼不好意思，你丟失了前鏟很大一部分效率。
▲ Image retrieved from ajhartmanaero.com on Apr. 11, 2020.
氣壩的主要作用是在前鏟突出車頭的部分有效地製造一個氣流的高壓區。氣壩的下端應該與前鏟密封，上方也與保險槓外殼完美貼合，從此避免氣流穿過氣壩流到後面。
前鏟和氣壩間的任何縫隙都應該封上，否則高壓區的效果會變差，氣流繞過車身的效率也會減低，導致空氣阻力的增加。
除此以外，車輛的散熱效果也會下降，因為高壓區壓力降低，通過中冷、水箱、油冷和空濾的氣流減慢，那些鑽過縫隙的氣流還會跑到這些散熱器的後面，進一步減少前後壓力差，對散熱性能再次打擊。
氣壩與前鏟的完美封閉，對於控制氣流的作用有極大的好處。
有效前鏟長度
在氣壩（保險槓外殼）前面的長度是另外一個至關重要的設計方面。
基本法則是越長越好，也就是突出車頭的面積儘量大。當然，前提是不能影響賽道駕駛，剎車和過彎時不能蹭地。也不要為了一味的追求有效長度而被迫地把離地間隙變大，那就得不償失了。
現實來說，10到20釐米是一個常見的區間。超過20釐米，對於下壓力的增加基本沒有什麼作用了，因為氣壩和保險槓外殼的面積也無法擔當更大的高壓區了。
在比賽中，一般這個長度在不同組別會有不同的限制，確保賽車符合規則才是能上場比賽的前提。
▲ Image retrieved from spagesport.ca on Apr. 11, 2020.
前鏟端板
端板的設計因車而異，CFD做出來也是每輛車效果都很不一樣。
想要把它設計好，沒有CFD和風洞幾乎不可能。因此我建議比較保守的設計，高度最好不要超過10釐米，與前鏟垂直，並平行於車輛中心線。
▲ Image retrieved from ajhartmanaero.com on Apr. 11, 2020.
前鏟擴散器
相信大家都知道什麼是擴散器，但前鏟擴散器卻常常被人們忽略。
由於前鏟擴散器的性能和效率非常高，它可以解鎖前下壓力中極大的潛能。前鏟擴散器的唯一目標就是加快和增加前剷下空氣流速和流量。
更大量的空氣以更快的速度在前剷下面通過，就增加了車底的低壓區域，與前鏟上面的高壓區壓力差也隨之加大，於是有了更多的下壓力。
這種擴散器還有一個附加的優點，可以減少車底某些部位的高壓空氣集中，例如輪胎與路面接觸的區域。這樣在增加下壓力的同時又減少了阻力，是一種雙贏。
我們提供經過CFD優化的幾種不同尺寸和形狀的通用前鏟擴散器，適合大多數車型。
你也可以自己設計，但一定注意要確保氣流可以貼合擴散器的曲度。過於激進的擴散器設計很容易導致氣流分離，這樣就會降低下壓力且增加空氣阻力。
如果前鏟設計得離地間隙不大，那就應對可能會接觸地面的區域有所保護。
這種材質的選擇非常重要，它必須耐磨，所以需要強度很高。不過由於高速與地面摩擦，該材質還需要很好的高溫性能。
通過研究，我們發現鈦合金是一個非常適合的材料，於是我們研發了鈦合金前鏟底滑塊。
最後說幾點關於前鏟設計的細節。
如果前鏟與車身的連接件設計可以允許高度和角度的獨立調節，那麼你就可以很輕鬆的在不同賽道分別調整
前下壓力和懸掛設定。
一定記住要把前鏟固定牢固。
車身外的固定，可以考慮
使用鋼索或我們設計的可曲式前鏟連桿。這樣的設計源於前鏟的前端是最容易接觸地面的，使用過硬的連桿可能導致對連桿、固定件和車身的損傷。鋼索和可曲連桿可以彎折，避免前鏟接地時帶來的額外損傷。
鋼索的一個缺點是雖然它很細，但也會增加不少的空氣阻力，不過在設計過程中也不能一味的追求空氣動力效率，有時更加安全牢固的設計才更優秀。
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