Prinsip Bernoulli Dan Spoiler Kereta.

Prinsip Bernoulli menyatakan bahawa tekanan bendalir (cecair atau gas) berkurang di kawasan di mana halaju meningkat. Ini bermakna semakin laju pergerakan bendalir tersebut, tekanan di kawasan itu akan berkurang.

Prinsip ini turut diaplikasikan pada reka bentuk badan sesebuah kereta. Jurutera banyak memberi perhatian dalam mengoptimunkan pengaliran angin ke seluruh bahagian badan untuk prestasi dan keseimbangan semasa pemanduan.

Kali ini saya mahu fokuskan kepada Prinsip Bernoulli pada bahagian spoiler kereta. Jika kita perhatikan, hampir semua kereta lumba dan kereta berkuasa tinggi dilengkapi  dengan spoiler. Atau sekurang-kurangnya spoiler kecil di bahagian belakang bonnet yang dipanggil 'boot lid'. Secara asasnya ia adalah untuk mengurangkan daya angkat.

Boot lid pada bahagian bonnet

Apabila kereta bergerak, halaju angin di bahagian bawah spoiler adalah lebih tinggi berbanding halaju angin pada bahagian bawah. Mengikut Prinsip Bernoulli, kawasan bendalir yang berhalaju tinggi akan mempunyai tekanan dalam bendalir yang rendah, dan sebaliknya. Maka wujud perbezaan tekanan udara di kedua-dua kawasan itu.

Perbezaan tekanan di antara kawasan atas dan bawah spoiler akan menghasilkan daya paduan ke bawah yang dipanggil daya turun (downforce).

Spoiler pada Jaguar Bertone B99 GT

Daya turun ini bertindak seperti suatu beban pada bahagian kereta bagi mengelakkan kereta daripada terangkat dan menambahkan cengkaman pada tayar apabila kereta dipandu laju.

Misalnya kereta Bugatti Veyron, pada kelajuan yang tinggi spoiler akan dilaraskan secara automatik yang mana dapat menghasilkan daya turun sebanyak 3,425 newton  ke atas badan kereta.

Manakala spoiler hadapan sebuah kereta F1 pula dapat menghasilkan daya turun sebanyak 50 kg hingga 100 kg.

Tanpa spoiler cengkaman tayar hanya dapat ditingkatkan dengan menambah berat pada badan kereta. Ini sudah pasti menyebabkan inersia kereta bertambah dan menyukarkan pengambilan selekoh.

Jadi dengan adanya spoiler pada bahagian hadapan dan belakang , kereta formula 1 dapat bergerak dengan laju serta seimbang tanpa terangkat ke atas walaupun kereta itu ringan.

Spoiler hadapan kereta Formula 1

Ciri-ciri spoiler

• Berbentuk aerofoil atau bersudut sesuai, supaya wujud perbezaan halaju angin pada bahagian atas dan bawah.
• Aerodinamik, untuk mengurangkan kewujudan daya seretan (drag force) yang boleh menyebabkan kereta menjadi perlahan.
• Ringan, bagi mengelakkan pertambahan berat berlebihan pada badan kereta.
• Kuat, supaya dapat menahan daya turun yang tinggi. Pernah berlaku dalam satu perlumbaan NASCAR di mana sebuah kereta melayang akibat daya angkat yang tinggi apabila spoilernya rosak.