Arabanın Arkasına Spoiler Taktırmak Yakıt Tüketimini Artırıyor mu?

maksimum gücü 200 beygirden düşük ve aerodinamik drag katsayısı 0.25'ten yüksek otomobillerde arka tarafta spoiler, yani kanat, kullanmanın hiçbir işe yaramıyor ve yakıt tüketimini gereksiz yere artırıyor.

bilindiği gibi spor otomobiller hem sert süspansiyonlar hem de düşük aerodinamik direnç nedeniyle yerden oldukça alçak ve streamlined bir geometriyle üretilirler. bu, otomobillerde yüksek hızlarda patinaja düşme ve stabilite sorunu yaratır. bunun nedeni aracın hızı arttıkça, araç üzerinden geçen havanın aşırı hızlanması sonucu basıncının düşmesi, altından akan havanınsa araç hızında gitmesi sonucu aracın bir kaldırma kuvvetine maruz kalmasıdır. uçak kanatlarında da aynı durum gerçekleşmesine rağmen, kaldırma kuvveti oluşması orada istenen bir durumdur, otomobillerde ise değildir.

bunun nedeni motoru son derece güçlü spor otomobillerin, yüksek viteslerde bile lastiklere çok yüksek tork aktarması, aktarabilmesidir. aracın hızı yüksekken, maruz kaldığı kaldırma kuvveti nedeniyle yere uyguladığı kuvvet araç ağırlığının çok altına inebilir. yeteri kadar ağır olmayan bir araca çok güçlü motor takarsanız patinaja düşer. çünkü lastiklerle yol arasındaki statik sürtünme kuvvetini aşacak olan torkun asfaltta yaratacağı kuvvet, dinamik sürtünmeye yol açarak lastiğin boşta dönmesine yani patinaja yol açar.

özellikle önden çekişli araçlarda birinci viteste bu durumla sıklıkla karşılaşıldığından dolayı aracın elektronik sistemiyle birinci viteste gaza basılması durumunda ya motor gücünü kısıtlayan ya da esp sistemini devreye sokan bir sistem bulunur.

arkadan itişli araçlarda bu sorun çok yaşanmaz 

çünkü araç hızlandıkça ağırlık merkezi arka aksa kaydığından dolayı araç yolu daha iyi tutmaya başlar. itişi arkada motoru önde olan mercedes bmw gibi otomobillerde bu durum fark edilebilir, araç hızlandıkça yol tutuşu iyileşir. onlar da, karlı yollarda sorun yaşar ayrı konu.

fakat aşırı yüksek hızlarda bu patinaj sorunu tekrar yaşanmaya başlar. bunun nedeni aracın aerodinamik verim için optimize edilen dış yapısı nedeniyle tıpkı bir uçak kanadı gibi çalışarak araç üzerinde kaldırma kuvveti yaratması sonucu yüksek tork uygulanan lastiklerin yolu tutamamasıdır. bu da hem stabilite hem de performans sorunları yaşatır.

işte bu sorunu engellemek için araçların arka yüzeyine bir kanat eklenir. bu kanadı tıpkı bir uçak kanadına benzetebilirsiniz ama bir farkla. uçak kanatlarında üst yüzey alt yüzeyden daha kıvrımlıdır, böylece kanat üzerinde basınç düşük altında yüksek olur ve uçak havalanır. otomobildeki uçak kanadı ise bu kanadın ters çevrilmiş haline benzer. yani uçağı havaya kaldıran kuvvetin aynısı zemine doğru oluşur. 

sonuçta otomobilin yapısı nedeniyle oluşan kaldırma kuvveti, kanadın uyguladığı ters kuvvet nedeniyle daha az hissedilir. lastiklerin yere uyguladığı kuvvet artacağından dolayı yüksek hızlardaki patinaj riski çözülmüş olur.

yalnız ortada bir sorun vardır, bu kanat düşük hızlarda zaten kaldırma kuvveti düşükken gereksiz yere sürtünme kuvveti yaratır.

lüks otomobil üreticileri bunu engellemek için kanadı elektronik bir mekanizma ile, 120 km/sa üzerindeki hızlarda açılacak altındaki hızlarda kapanacak şekilde tasarlamışlardır.

gelelim bunun neden güçsüz motorlu ve aerodinamik sürtünme katsayısı yüksek araçlar için anlamsız olduğuna.

bir kere hatchback tarzı araçlarda aerodinamik sürtünme sedan kasa araçlardan daha yüksektir. bunun nedeni arkaya uzanan kıvrımlı bir kasa yerine küt bir şekilde biten kasanın hem akış ayrılmasını hızlandırması, hem de yarattığı iz girdabındaki hızların çok daha yüksek olmasıdır. aerodinamik sürtünmesi yüksek olan bir araç yüksek hızlara çıktığında, spor otomobillerdeki kadar yüksek bir kaldırma kuvvetine maruz kalmaz, haliyle lastikler yere daha çok kuvvet uyguladığından dolayı, patinaja düşmesi için daha çok kuvvete maruz kalması gerekmektedir, yani daha güçlü ve daha çok tork üreten motora.

bu savı örnekleştirmek için sayıları tamamen sallayarak şu örneği verebilirim. aynı yol üzerinde giden aynı motora ve lastiklere sahip sedan ve hatchback iki otomobilin lift kuvveti nedeniyle patinaja düşmesi için sedanın 220 km/sa hıza çıkması gerekirken, hatchback'in 250 km/sa hıza çıkması gerekir.

yani spoiler açılma limiti aracın aerodinamik yapısı iyileştikçe düşmektedir. bir diğer unsur ise motorun gücüdür. güçsüz motora sahip bir otomobilde lastiklere daha düşük tork aktarılır, bu durumda da aracın maruz kaldığı kaldırma kuvveti artsa bile tork, dolayısıyla lastiğin yola uyguladığı kuvvet azalacağından dolayı, lastik patinaja düşmez çünkü motordan gelen kuvvet sürtünme kuvvetini yenemez.

son olarak

araca spoiler eklemek demek aracın yüzey alanını artırmak demektir. yüzey alanını artırmak demekse sürtünmeyi artırmak demektir, araç ağırlığını artırmak demektir. sonucunda aerodinamik sürtünme yani yakıt tüketimi artar. motoru güçsüz ya da aerodinamik sürtünmesi yüksek bir araçta da kaldırma kaynaklı yol tutuş sorunu yaşanmayacağından dolayı spoiler eklenmesi yakıt tüketimini artırıp performansı düşürmekten başka hiçbir işe yaramaz.