Вопросы/Ответы - управляемость, пилотаж, шасси, подвеска, настройка и т.д.

Привет Сергей
Хммм... Надо подумать, но 3-й вариант отеметаем сразу!

Удачи
Федор

 

А когда следующие тренировки?

 

Сергей,
Есть несколько вопросов:

1. Когда еще тесты? Возможно я смогу подъехать.
2. На входе, под сброс машина охотно крутится внутрь (встает боком). Когда она начинает ползти наружу? При добавлении газа после входа? Под ровным газом в апексе?

Удачи
Федор

 

А на второй вопрос?

 

Сергей,
Всё, что я сейчас напишу - спекуляция и предположения. Я попробую разгрести пятницу, чтобы можно было поконкретнее заняться этим вопросом - НЕ виртуально.

1. Со стабилизаторами - надо пробовать и смотреть, что получается (есть сбор данных на машине?). Возможно, что более мягкий стаб, а возможно опустить морду, а скорее всего поднять заднюю ось.
2. Можно ограничить рейку проставками, но вдруг её (машину) поставит совсем раком (с помощью доброго соперника) и тогда большой угол поворота руля может пригодится. В пылу борьбы может быть сложно не поворачивать руль на слишком большой угол (до упора), но возможно, что это был бы выход. Возможно подключить (очень нежно) левую ногу/тормоз, если не хочется терять обороты.
3. В любом случае, надо исключить возможность кончины шруса - недоезд не опция. На поломанных приводах - были следы перегрева?

Будем стараться настроить машину так, чтобы она позволяла открываться рано и сильно - без рывка мордой наружу.

Что там с блокировкой (тип, настройки)? Не думаю, что будет техническая возможность что-то менять в ней (не тестах), но тут можно было бы кое чего добиться.

Удачи
Федор

 

Да - понижение центра тяжести снижает перераспределение веса и соответственно крен. НО. При занижении машины на пружинах, точки крепления рычагов к шасси уходят вниз - тем самым понижается так называемый roll center. Точка вокруг которой (упрощенно) кренится шасси. Не вдаваясь в подробности и немного упрощая, чем больше расстояние (которое растет при опускании машины на пружинах) между roll center (центр крена) и центром тяжести, тем меньше jacking force на внешнем колесе и тем меньнше "геометрическое" сопротивление крену на этой оси. Если очень упростить, то расстояние от roll center до центра тяжести и есть "рычаг" с помощью которого машину кренит наружу поворота. Чем длиннее рычаг - тем больше кренит.
Обобщая - чем выше вы поднимаете переднюю/заднюю ось тем больше сопротивление крену на этой оси.
Не уверен что понятно, но со временем я напишу об этом поподробнее. Это ОЧЕНЬ важный момент в проектировании геометрии подвески и в настройке машины.

Удачи
Федор

 

Завтра уже будет четкое понимание насчет пятницы - созвонимся. С удовольствием помог бы, в меру сил. По поводу твоего пилотажа - опасений нет, т.к. "дубасишь" ты - дай Бог каждому.

Удачи
Федор

 

В предыдущем материале я пытался рассказатьо том как работает автомобильная шина. Теперь мы можем рассмотреть важнейший принцип динамики автомобиля в движении – распределение вертикальной нагрузки на колесах автомобиля. Вспомним график соотношения силы сцепления с дорогой и вертикальной нагрузки на пятно контакта.



Рис 1. Кривая соотношения силы сцепления шины с дорогой по отношению к вертикальной нагрузке.

Важнейший вывод из графика на рис 1, заключается в том, что чем более равномерно распределена вертикальная нагрузка, действующая на четыре шины автомобиля, тем выше боковое ускорение ускорение, которое он способен развить. При повороте, под воздействием центробежных сил вес автомобиля перераспределяется – уменьшается на внутренних, к повороту колесах и пропорционально увеличивается на внешних. Велечина перераспределения веса (Wt) равна массе автомобиля (Ma) умноженной на боковое ускорение (La), умноженной на высоту центра тяжести (Hcg), деленных на ширину колеи (t)

Wt = Ma*Hcg*La / t.


Рис 2. Схематический вид спереди автомобиля. На схеме указаны центр тяжести и его высота, масса, ширина колеи и вектор бокового ускорения.

Так как коэффициент сцепления, с уменьшением нагрузки падает быстрее, чем увеличивается с ее ростом, то внутренние колеса теряют, в сцеплении больше, чем внешние приобретают. Для примера предположим, что наш автомобиль весит 500кг и масса распределена поровну, на передней и задней осях. Соответственно, в статике, нагрузка на колесах составляет, по 125кг. Исходя из графика на рис. 1, при таком распределении нагрузки автомобиль способен поворачивать с боковым ускорением а = (250+250+250+250)/(125+125+125+125) = 2g.

К сожалению, в динамике, статическое распределение вертикальной нагрузки на колесах не сохраняется – под воздействием сил передаваемых на шасси, через шины, нагрузка перераспределяется.
Предположим, что наш автомобиль поворачивает в лево, и в следствии этого произошло перераспределения веса на колесах равное 50%. Теперь нагрузка распределяется так – по 62.5 кг на внутренних к повороту, а на внешних по 187.5 кг.
С таким распределением нагрузки автомобиль способен развивать ускорение а = (130+ 310+130+310)/(62,5+ 187,5+62,5+187,5) = 1,76g


Рис 3. Схема распределения веса в статике и динамике.

Соответственно мы кровно заинтересованы в снижении величины перераспределения веса. Для этого мы можем:
а) снизить боковое ускорение т.е. ехать помедленнее в повороте, но это прямо противоречит нашей задаче ехать как можно быстрее.
б) Мы можем попытаться уменьшить массу автомобиля.
в) Если масса машины уже находится на минимально допустимом тех. требованиями лимите или дальнейшее снижение приведет к ухудшению структурных характеристик шасси, то мы можем попытаться уменьшить высоту центра тяжести
г) Мы можем (в известных пределах) увеличить ширину колеи (расстояние от центра до центра, пятен контакта левого и правого колеса).
Все эти изменения (кроме первого) приведут к тому, что шины смогут работать более эффективно – т.е. увеличат их способность ускорять автомобиль в нужном нам направлении.

 

Обычно, на практике, величина перераспределения веса, на передней и задней осях автомобиля, различны. Эта разница является одним из главных факторов, определяющих характер поведения автомобиля в повороте – недостаточная или избыточная поворачиваемость. Меняя процент от общего перераспределения веса в повороте по осям, инженеры могут добиваться желаемых характеристик поворачиваемости. Здесь стоит остановиться и уточнить что мы понимаем под терминами недостаточная и избыточная поворачиваемость. В очень упрощенном виде, недостаточной поворачиваемостью мы называем снос передней оси, т.е. ситуацию когда автомобиль, движется по дуге на пределе сцепления шин с дорогой и передние шины начинают скользить первыми. В этом случае автомобиль стремится увеличить заданный пилотом радиус дуги и скользит наружу поворота. Избыточной поворачиваемостью мы называем ситуацию, когда задняя ось начинает скользить первой и автомобиль стремиться перейти на дугу с радиусом меньшим, чем заданный пилотом. Попросту говоря, задняя ось пытается обогнать переднюю.
Что же происходит с машиной в повороте, с точки зрения физики? Как только передние шины повернуты на угол отличный от прямолинейного, они тут же начинают генерировать боковые силы, которые ускоряет их в сторону, которую они повернуты. От шин, эти центростремительные силы, воздействуют на шасси (передаются в основном через рычаги подвески). Согласно 3-го закона Ньютона (о равенстве действия и противодействия), шасси генерирует равные по величине и противоположные по направлению центробежные силы, предаваемые, большей частью, через пружины подвески, амортизаторы и стабилизаторы поперечной устойчивости, обратно к пятну контакта шины. Эти силы вызывают крен шасси, наружу поворота.
Боковые, центростремительные силы действия, возникшие в результате поворота передних колес, начинают процесс бокового ускорения передка машины в сторону поворота, в то время как под воздействием центробежных сил противодействия, задняя ось стремится уйти наружу от заданной дуги. Таким образом автомобиль начинает вращаться вокруг своей вертикальной оси.
Если бы задняя ось машины была бы на свободно вращающихся роликах, подобно тележке в супермаркете, то автомобиль, неминуемо перешел бы в неконтролируемое вращение. К счастью, как только задняя ось начинает поворачиваться боком к направлению движения, задние колеса, деформируясь под воздействием дорожного полотна, в свою очередь, начинают вырабатывать боковые центростремительные силы в пятнах контакта, удерживающие заднюю ось от неконтролируемого заноса. Достаточно, малейшего дисбаланса между силами воздействия и противодействия в пятнах контакта, чтобы инициировать вращение машины вокруг вертикальной оси. Соотношение величин центростремительных и центробежных сил на передней и задней осями определяет баланс управляемости машины. Так же именно этот баланс сил воздействия и противодействия, главным образом определяет местоположение вертикальной оси вращения автомобиля в повороте.
Каким же образом можно регулировать баланс боковых сил на передней и задней осях? Как уже упоминалось выше, основным инструментом является соотношение перераспределения веса между передней и задней осями, т.е. та ось, на которой перераспределение веса будет меньше, сможет генерировать большую боковую силу.
Стоит отметить, что общее перераспределение нагрузки состоит из трех компонентов: перераспределение веса подрессоренных масс, перераспределение веса неподрессоренных масс и так называемое геометрическое перераспределение веса.
Перераспределение веса неподрессоренных масс (Un sprung weight transfer) . Под неподрессоренными массами, мы понимаем массу колеса, шины, тормозных механизмов, ступицы, кулака подвески и приблизительно половину массы рычагов, пружин и амортизаторов. После того как автомобиль спроектирован и построен, гоночный инженер мало, что может сделать с величиной и распределением по осям этого компонента от общего перераспределения веса. Это одна из причин почему, снижение неподрессоренных масс является важной составляющей на стадии проектирования автомобиля. Конструктор обязан, в пределах обозначенных техническими требованиями класса и бюджетом, использовать компоненты и материалы, дающие необходимый уровень прочности и жесткости, при минимальной массе.
Геометрическое перераспределение веса (Geometric weight transfer) – это компонент от общего перераспределения который проходит непосредственно через рычаги подвески. Его величина и направления векторов сил зависит от геометрии подвески в динамике. Подробнее мы рассмотрим этот компонент позже, когда речь пойдет о геометрии подвески и рулевого управления. Сейчас же, отметим, что этот компонент перераспределения нагрузки происходит фактически мгновенно, кроме того, большая его часть имеет горизонтальное направление. Такое шоковое горизонтальное воздействие в пятне контакта шины – наихудшее, что можно придумать, с точки зрения сцепления с дорогой. Поэтому, как правило (но далеко не всегда), конструктор стремится снизить величину этого компонента. Кроме того, очень важно чтобы, в динамике, величина и направление векторов сил, вызываемых этим компонентом, были как можно стабильнее. Говоря в упрощенном виде, инженер может увеличивать или уменьшать распределение этого компонента по осям, увеличивая или уменьшая клиренс под соответствующей осью автомобиля. Например, увеличивая клиренс под задней осью, увеличить процент геометрического перераспределения веса на этой оси и тем самым изменить баланс машины в сторону избыточной поворачиваемости.
Третий компонент, это перераспределение веса подрессоренных масс (Sprung weight transfer). Он проходит через эластичные элементы подвески – пружины, амортизаторы и стабилизаторы. Инженер может наиболее эффективно влиять именно на этот компонент. Учитывая, это и то что, как правило, львиная доля от общей величины перераспределения веса приходится на этот компонент, его важность трудно переоценить.
Соотношение третьего компонента перераспределения веса между осями определяется соотношением их сопротивления крену – «roll resistance» или «roll rate». Другими словами более жесткая передняя ось будет испытывать больше перераспределения веса, чем более мягкая задняя и наоборот. Жесткость оси зависит от жесткости пружин, стабилизаторов, амортизаторов и их коэффициента перемещения по отношению к перемещению колеса, относительно шасси. Кроме того, величина сопротивления крену зависит от геометрии подвески, но, как правило, в меньшей степени и позднее, как и обещали, мы расскажем об этом подробнее.
Таким образом, ось, на которой процент перераспределения веса выше, будет обладать меньшим запасом сцепления. При достижении предела в повороте эта ось заскользит раньше, определяя характеристики управляемости. Важно понимать, что именно та ось, которая обладает наименьшим запасом сцепления с дорогой, будет лимитировать максимальную величину бокового ускорения. Неважно, какой запас сцепления остался на задней оси, если передняя его исчерпала и скользит наружу - автомобиль больше не может поддерживать заданный пилотом радиус поворота. Таким образом, становится ясно - наиболее важным является не общий запас сцепления с дорогой, а его баланс между передней и задней осями.
До этого момента мы рассматривали поперечное перераспределение веса в чистом виде, т.е. в случае, когда автомобиль движется с постоянной скоростью по дуге с неизменным радиусом. В реальности, на гоночной трассе такое состояние крайне редко, если вообще случается. Чаще всего автомобиль испытывает то поперечное, то продольное то комбинацию этих ускорений. Соответственно инженер должен четко понимать каково распределение нагрузки в пятнах контакта шин в каждой фазе поворота. Подробнее, распределение веса в каждой из этих фаз мы рассмотрим в следующий раз . Разобравшись с этим мы получим, нормальный фундамент для понимания того, что происходит с автомобилем в движении и как гоночный инженер может влиять на характер его управляемости.
Я врубаюсь, что текст пошел тяжелый но если все было бы просто, то все машины были бы одинаково быстры

Удачи
Федор

 

Среднестатистический поворот можно разбить на несколько условных фаз:
1) Максимальное прямолинейное торможение: Максимальная величина продольного ускорения (со знаком минус) и перераспределения веса с задней на переднюю ось.
2) Снижение интенсивности торможения и начало поворота (Turn in): В этот момент продольное ускорение уменьшается и одновременно нарастает боковое ускорение.
3) Средняя часть поворота (Апекс): В этот момент продольное ускорение стремится к нулю и развивается максимальное боковое ускорение. В зависимости от конфигурации поворота эта фаза может быть очень короткой.
4) Выход из поворота: В этой фазе боковое ускорение падает и нарастает продольное ускорение (со знаком плюс).

В каждой из этих фаз поворота, автомобиль может испытывать разные кондиции – недостаточную, избыточную и, если повезло, очень легкую недостаточную, почти нейтральную поворачиваемость. Часто встречающаяся ситуация – небольшая недостаточная поворачиваемость на входе, сильная недостаточная поворачиваемость в середине поворота, резко переходящая в сильную избыточную поворачиваемость на выходе из поворота. Обычно, в такой ситуации, пилот будет главным образом жаловаться на сильную избыточную поворачиваемость на выходе, так как занос задней оси является наименее комфортным состоянием. Общее правило – не пытаться решать проблемы управляемости, возникающие в последних фазах поворота, а напротив, сосредоточится на входе в поворот и дальше - по порядку. Дело в том, что, как правило, то, что происходит в конце поворота, определяется поведением машины в его начальных фазах. Рассмотрим каждую из фаз подробно. Для примера, воспользуемся программой симулятором поведения автомобиля от Bosch Motorsport. В дальнейшем, когда мы будем подробнее рассказывать о различных компьютерных методах и инструментах применяемых в современном автоспорте, мо расскажем об этой программе подробнее. Сейчас же мы просто воспользуемся ей для иллюстрации, описываемой ситуации. Трасса – знаменитый Зандворт в Голландии. Исследуемый поворот – Tarzan, первый (правый) поворот на трассе. Машина – для наших целей, возьмем переднеприводный автомобиль, с параметрами близкими к машинам WTCC. Вес 1100кг (60% на передней оси), мощность 276л.с. при 8000об/мин.
Мы будем менять некоторые параметры автомобиля и посмотрим, как будет меняться характер управляемости, в зависимости от вертикальной нагрузки на каждом колесе. Как, в следтстве этого, будут меняться ускорения развиваемые машиной и в результате скорость и время прохождения поворота.
Зададим параметры машины:
Вес 1100кг , мощность 276л.с. при 8000об/мин.
Первоначальная конфигурация


Начальные условия перед началом торможения в первой фазе поворота:


1) Первая фаза поворота. (178 – 251м от линии старт –финиш) 186м. Максимальное прямолинейное торможение: Максимальная величина продольного ускорения (со знаком минус) и перераспределения веса с задней на переднюю ось.


2) Вторая фаза поворота. (251 – 316м от линии старт –финиш) 300м. Снижение интенсивности торможения и начало поворота (Turn in): В этот момент продольное ускорение уменьшается и одновременно нарастает боковое ускорение.

Во второй фазе поворота (комбинированное продольное и поперечное ускорение), мы видим, что наибольшая вертикальная нагрузка приходится на переднее левое колесо. Наименьшая нагрузка на заднем, внутреннем к повороту колесе. Перераспределение нагрузки на задней оси на 140N больше, чем на передней. Средний угол увода шин на задней оси на 0,88 градуса превышает угол увода на передней оси. Машина находится в состоянии небольшой избыточной поворачиваемости.

3) Третья фаза поворота. (316 – 365м от линии старт – финиш) 342м. Средняя часть поворота (Апекс): В этот момент продольное ускорение стремится к нулю и развивается максимальное боковое ускорение. В зависимости от конфигурации поворота эта фаза может быть очень короткой.

В третьей фазе поворота (Апекс), перераспределение нагрузки на задней оси, на 319N выше, чем на передней. Средний угол увода шин на задней оси на 2,88 градуса превышает угол увода на передней оси. Машина испытывает довольно серьезную избыточную поворачиваемость и требуется небольшая коррекция рулем, чтобы сохранить желаемую траекторию в повороте.

4) Четвертая ваза. (365 – 453м от линии старт – финиш) 425м. Выход из поворота: В этой фазе боковое ускорение падает и нарастает продольное ускорение (со знаком плюс).

В четвертой фазе (Выход из поворота), перераспределение вертикальной нагрузки на задней оси, на 271N выше, чем на задней. Средний угол увода шин на задней оси на 0,95 градуса превышает угол увода на передней оси. Машина испытывает небольшую избыточную поворачиваемость.
В общем в течении всего поворота машина все время находится в состоянии избыточной поворачиваемости. Шины на задней оси работают на пределе, в то время как потенциал шин передней оси используется недостаточно – баланса нет. Общее время на круге – 1 мин. 49.59 сек.

Попробуем изменить настройки и посмотреть, как изменится поведение машины в том же повороте. В первоначальной конфигурации, перераспределение нагрузки на задней оси было выше, чем на передней, следствием чего была избыточная поворачиваемость. Как мы помним, что более жесткая ось перераспределяет больше веса, так что логичным решением будет увеличить жесткость пружин и стабилизатора на передней оси и уменьшить на задней:


Внесенные нами изменения в настройках, не повлияют на поведении машины, во время прямолинейного торможения, поэтому мы сразу перейдем ко второй стадии поворота:
2) Вторая фаза поворота. (251 – 316м от линии старт –финиш) 300м.


В результате изменений в настройках, перераспределение нагрузки на задней оси, на 1260N ниже, чем на передней. Средний угол увода шин на задней оси на 0,72 градуса превышает угол увода на передней оси. Машина испытывает легкую избыточную поворачиваемость, но уже меньше чем в начальной конфигурации.


3) Третья фаза поворота. (316 – 365м от линии старт – финиш) 342м.

В третьей фазе, перераспределение нагрузки на задней оси на 1119N меньше чем на передней. Средний угол увода шин, задней и передней оси, почти совпадают – разница всего 0.2 градуса. Поворачиваемость машины почти нейтральна и потенциал всех четырех шин используется максимально.

Четвертая ваза. (365 – 453м от линии старт – финиш) 425м.


На выходе из поворота, мы снова видим, что после изменения настроек, автомобиль более сбалансирован и позволяет пилоту, ехать быстрее. Перераспределение нагрузки на задней оси на 1204N ниже, чем на передней. Разница в углах увода, тоже снизилась, по сравнению с первоначальными настройками, вдвое. Машина испытывает легкую избыточную поворачиваемость, почти вдвое менее интенсивную, чем с первоначальными настройками.

Таким образом, увеличив сопротивление крену передней оси и уменьшив его на передней, мы смогли улучшить поведение машины в повороте. Выигрыш во времени, затраченного на прохождение этого поворота (178 – 453м от линии старт – финиш) составил восемь сотых секунды. Выигрыш во времени на целом круге составил почти секунду!

На этом упрощенном примере становится понятно как настройки подвески влияют на поведение и время машины на трассе. В жизни, чаще приходится лечить недостаточную поворачиваемость. Самое главное добиться того, чтобы характеристики машины были стабильны - нет ничего хуже чем машина, которая мечется от сильной недостаточной до резкой избыточной (и так пару-тройку раз) в течении одного поворота.

НО! Все это начинает иметь значение тогда когда skill level уже достаточно высок и автомобиль управляется на или близко к пределу.

Удачи
Федор

 

Благодарю.
Последние три поста рекомендую читать на ночь. Очень помогает от бессонницы

Удачи
Федор

 

Вопрос:
Если есть возможность, посоветуйте:
имеем Golf GTI5, сток евро пружины линейные + бильштайн B6. Развал на передней оси не регулируется. Сейчас он порядка минус полградуса, что имхо мало для пер-привода с тяжелой мордой. Хотелось бы больше приспособить авто к асфальтовым ралли-спринтам. Уменьшить развал бюджетно можно только занизив авто на пружинах. Но в таком случае уйдет рабочий ход аммортиков (Б6 меня для машины на каждый день вполне устраивают). По заниженным пружинам есть выбор: прогрессив и линейные. Прогрессив даст более плавный ход на малых ходах подвески, что для авто на каждый день плюс. Вообщем варианта 3, хотелось бы услышать ваш выбор:
1. прогрессив занижение (eibach pro-kit)
2. линейное занижение значительно более жесткими пружинами (eibach sportline)
3. сток пружины (или ничего не делать)

спасибо

Ответ:
Благодарю за вопрос. Могу ли я задать пару встречных вопросов/уточнений?

На какой резине автомобиль участвует в спринтах?
Каким образом стойка (Б6) крепится к кулаку?

Я против прогрессивных пружин, по причине того, что очень не люблю когда автомобиль меняет характеристики управляемости в течении одного поворота. Это и так происходит (из-за геометрии подвески - стойка под углом, поэтому чем больше ход тем мягче пятно контакта "видит" пружину), но в малой степени. Если добавить сюда пружину с нелинейной характеристикой вообще может бардак получиться. предположительно машина будет охотно нырять в поворот в самом начале, а потом скользить мордой.
- 0.5 градуса - очень мало для переднеприводника с большей частью массы на передней оси. В туринге до -6 градусов доходило.
НО! В вашей ситуации, 2-й вариант не подойдет (без дальнейших модификаций), так как при занижении на ~ 50мм вы останетесь почти без хода амортизатора, на сжатие.
Если оставлять B6, то Pro-kit оптимизирован как раз под них (и B8), но со всеми "врожденными" недостатками.
Чтобы ставить sportline, надо точить специальные опоры с вынесенными выше подшипником (верхняя опора), в котором крепится амортик. Но это не очень хороший вариант т.к. меняется взаимное расположение координат подвески - делать это без расчетов, типа "на фарт" - not good.
Идеальный вариант это какой-то coil-over и настраивать/подбирать значения пружин/стабилизаторов для достижения требуемых характеристик управляемости. С этим - welcome ко мне в PowerDriving
На всякий случай - близкие к идеальным настройки для спринтов и к примеру Мячково - будут сильно отличаться.

Надеюсь, что добавил информации к размышлению, но решение принимать, всё равно Вам Всё зависит от назначения/режима эксплуатации авто и бюджета.
Если суммировать - простейший вариант (без гимора) это Pro-kit, но это будет как в том анекдоте про Вольво:
"Купил Вольво и горя не знал....и счастья"

Удачи
Федор

ПС: А блокировка есть? У меня можно заказать quaife за ~45000р

 

А048, на мой взгляд получше (чуть ближе к настоящему слику) но подороже.

Если в стакан, то просто/недорого регулировать развал/кастор - только верхние опоры.

Удачи
Федор

 

Попробую ответить - на зиму можно оставлять сток, хотя если надо ездить по скользкому, то можно чуть мягче и изменить баланс управляемости. Но впереди лето!
Если коротко, то я бы посоветовал "джентльменский набор" состоящий из олинз R&T (хотя это и тюнинх, но это качественное изделие) и широко регулируемых стабилизаторов (см. пост 15 в этой ветке) и все это настроить как надо. Будет хорошо. Если интересно - помогу.
По распоркам - связать надо все, что можно, но не бездумно. Жесткость кузова/шасси одна из редких вещей, которая сказывается положительно и на управляемости и на комфорте.
Если стоят более серьёзные задачи чем просто удовольствие за рулём и хорошая управляемость - уточните
Удачи
Федор

 

1. С какого зазора... зависит от очень многих факторов. Но Rule of thumb (грубо) - начиная со ~100мм граунд эффект появляется и начинает расти очень быстро,и вплоть до ~30-40мм всё становится лучше и лучше.
Декоративные детали, напоминающие диффузор интегрированные в задние бампера вышеозначенных машин НЕ оказывают существенного влияния на обтекание потока воздуха вокруг них Если есть хоть одна фотка снизу, я расскажу подробнее почему - там всё довольно очевидно.

2. Всё можно. Можно вообще без испытаний/расчетов сделать аэро. деталь которая будет лучше чем без неё - пользуясь только знаниями/опытом.
Если мат модель адекватная (достаточно подробно передает геометрию оригинала), то CFD довольно легко обеспечивает точность -\+ 5 % по Cl и -\+10% по Cd (речь идет об авто приложениях). Вон Wirth всю машину (virgin) без трубы сделал. И в принципе всё работает.
НО! Как и любые расчеты, они в принципе требуют экспериментального подтверждения.
НО! Нельзя забывать, что труба это тоже модель, т.е. симуляция того, что происходит с машиной на настоящей дороге. Например Дмитровская труба вполне годится для измерения городского транспорта, но не годится (почти совсем) для работы с гоночными машинами с очень низким дор. просветом. Кстати первое, что Браун сделал когда пришёл в тогда ещё Хонду Ф1, это начал разбираться с показаниями их трубы - там тёмный лес был ваще с корреляцией данных трубы и реальности.

В идеале - CFD + труба + замеры на полигоне/трассе.

Удачи
Федор