Ground effect ( englanniksi ground effect - the effect of the läheisyyden pinta, the effect of the earth [1] ) - pohjapinnan läheisyyden vaikutus sen yläpuolella liikkuvan kappaleen aerodynaamisiin ominaisuuksiin. Moottoriurheilussa tämä ymmärretään matalapaineisen alueen luomiseksi auton pohjan ja radan pinnan väliin lisävoiman aikaansaamiseksi [2] .
1960-luvulla kilpa-autojen valmistajat alkoivat kiinnittää huomiota aerodynamiikan rooliin auton ajamisessa radalla. Aerodynaamisten voimien käyttö auton renkaiden puristamiseksi radan pintaan mahdollisti kaarreajoa suuremmilla nopeuksilla. Ilmeisin ratkaisu oli takasiipien ja spoilerien käyttö, jotka käyttävät auton rungon yli kulkevaa ilmavirtaa luomaan painevoimaa. Tällä ratkaisulla on kuitenkin merkittävä haittapuoli: pinnat, jotka tuottavat paineen, luovat lisävastusta , mikä vähentää auton nopeutta ajettaessa suoraa. Suunnittelijat yrittivät korjata tämän puutteen säätämällä siipien iskukulmaa , mutta pian Kansainvälinen autoliitto (FIA) kielsi liikkuvat aerodynaamiset elementit kilpa-autojen suunnittelussa .
Toinen tapa luoda voimaa oli käyttää auton pohjan alla olevaa ilmatilaa. Jos tämän reitin läpi kulkevaa ilmaa kiihdytetään, Venturi-ilmiön vuoksi auton alle ilmestyy puhalluspainealue, joka luo lisäpuristusvoimaa. Toinen tapa vähentää ilmanpainetta auton alla on pumpata se aktiivisesti pois tältä alueelta tuulettimella [3] .
Jim Hall oli ensimmäinen kilpa-autosuunnittelija, joka yritti käyttää maaefektiä Vuonna 1961 hän sovelsi erityistä pohjaprofiilia Chaparral -autoonsa , mutta ei onnistunut, ja vuonna 1970 hän loi muunnelman Chaparral 2J , jossa maavaikutelman loi pari ilmanpoistopuhaltimia, joita ohjattiin erillinen moottori. Tässä mallissa käytettiin ensimmäistä kertaa "hamea", joka peitti auton ja radan välisen raon sivuilta. Auto osallistui Can-Amin kilpailuihin ja osoitti parhaan tuloksen aika-ajossa, mutta ei saavuttanut voittoja teknisten ongelmien vuoksi. Kauden lopussa American Sports Car Club kielsi Chaparral 2J :n, koska kilpailijat valittivat fanien luota lentäviä kiviä ja FIA :n sääntöjä, jotka kieltävät liikkuvat aerodynaamiset laitteet [4] .
Seuraava esimerkki maailmiön tehokkaasta käytöstä oli auto Lotus-78 , joka luotiin Colin Chapmanin johdolla Formula 1 -kilpailua varten vuonna 1977. Auton suunnittelussa käytettiin erityistä pohjaprofiilia, joka oli samanlainen kuin lentokoneen käänteinen siipi, nopeuttamaan ilman virtausta ja joustavia "hameita" sivuilla eristäen ilmatilan auton alla. Auto menestyi ja voitti viisi osakilpailua vuonna 1977 ja kaksi muuta vuonna 1978, minkä jälkeen se korvattiin parannetulla Lotus-79- mallilla , jossa käytettiin myös maatehostetta.
Vuonna 1978 Gordon Murray , Brabham-tiimin suunnittelija , yritti käyttää tuuletinta luodakseen pohjaefektin Brabham BT46B -malliin . Hän meni temppuun ja julisti tuulettimen moottorin jäähdytysjärjestelmän osaksi. Auto voitti ensimmäisen kilpailun, mutta vetäytyi jatkokilpailusta kilpailijoiden valitusten vuoksi, mikä toisti Chaparral 2J :n kohtalon . Tämän seurauksena Lotus-79 oli poissa kilpailusta ja toi Lotus -tiimille voiton kaudella.
Jo seuraavana vuonna 1979 muut Formula 1 -tallit alkoivat käyttää maaefektiä. Hänestä tuli useiden vuosien ajan tekijä, joka määritti Formula 1 -autojen ulkonäön ja suorituskyvyn. Mutta maavaikutuksen etuihin liittyivät sen haitat. Puristustehokkuus riippui auton pohjan ja radan pinnan välisen raon vakaudesta. Epätäydellinen aerodynamiikka johti liikkeessä olevan auton pitkittäisvärähtelyihin - se heilui keulasta perään ja takaisin. Nämä ongelmat ratkaistiin käyttämällä äärimmäisen jäykkää jousitusta, mikä aiheutti kilpa-autojen kuljettajat kokemaan paljon tärinää. Kaaremisnopeuksien kasvu johti sivuttaisvoimien kasvuun, joka alkoi ylittää lentäjän kestävyyden aiheuttaen lyhytaikaisen tajunnan menetyksen. Auton hyppääminen epätasaisuuksiin tai radan koskettaminen pohjalla johti äkilliseen vetovoiman katoamiseen ja auton hallinnan menettämiseen.
Nämä tekijät johtivat onnettomuuksien lisääntymiseen, minkä seurauksena FIA teki muutoksia sääntöihin rajoittaakseen maailmiön käyttöä: vuonna 1981 elastiset "hameet" kiellettiin ja vähimmäismaavaraksi määritettiin 60 mm . . Vuodesta 1983 lähtien määräykset ovat velvoittaneet kilpa-autoihin olemaan tasainen lattia edestä taakse [5] . Näistä rajoituksista huolimatta maavaikutelmaa käytetään edelleen lisäämään vetovoimaa sekä takasiipiä ja spoilereita. Auton alta kulkevan ilmavirran nopeuttamiseksi käytetään auton korotettua nokkaa ja taka-akselin takana olevaa diffuusoria [3] .
Vuonna 2022 maavaikutus palasi Formula 1:een. Formula 1:n MM-sarjan järjestäjät toivovat lisäävänsä kilpailun spektaakkelia maaefektin avulla.
Erilaisten aerodynaamisten elementtien laaja käyttö nykyaikaisissa kilpa-autoissa johtaa merkittävään ilmaturbulenssiin auton takana. Tämä vaikeuttaa kilpailijoiden jahtaamista ja ohittamista, mikä vähentää autourheilun spektaakkeleita. Maavaikutelma, joka ei välitä tällaisista häiriöistä, voi vähentää suuren määrän takasiipien, läppien ja spoilerien tarvetta ja parantaa viihdetilannetta. Vuonna 2015 keskusteltiin aktiivisesti maailmiön tehostetusta käytöstä Formula 1:n vuoden 2017 teknisissä määräyksissä [6] . IndyCar-sarjassa päätettiin turvautua uudelleen laajaan pohjaefektin käyttöön vuodesta 2018 [7] .