TechF1 XRAY – E in fondo cosa c’è?

Dopo la conclusione dei due capitoli teorici riguardanti il concetto di tubo di Venturi, è giunto il momento di analizzare più approfonditamente il discorso dell’estrattore, che rappresenta una delle maggiori fonti di deportanza sulle vetture di f1 moderne.

Vorrei invitarvi a rileggere, prima di cominciare la discussione tecnica di questo particolare equipaggiamento, i due capitoli riguardanti la teoria aerodinamica che regola il funzionamento dello strumento in analisi.

Li troverete ai seguenti link.

LINK1

LINK2

Il diffusore, chiamato anche estrattore, è un importante elemento presente nella zona posteriore della vettura e precisamente tra le due ruote posteriori.

Non agisce da solo, ed è considerabile come la parte finale del fondo piatto. La quantità maggiore di aria raggiunge l’estrattore proprio dal sottile passaggio presente tra l’automobile e l’asfalto.

Sappiamo come funziona il concetto di Tubo di Venturi e ricordiamo il suo risultato più importante ovvero che quando una porzione di flusso incontra una strettoia, è costretto ad accelerare per poter passare tutto attraverso il passaggio. Sappiamo che mentre accelera, è costretto a diminuire la sua pressione.

Quanto appena affermato, lo trovate bene descritto attraverso i due link all’inizio inseriti.

Visto che alla fine di tutto si tratta di una questione di velocità e pressioni, anche per l’elemento in analisi la storia non cambia. In realtà, sembrerebbe pure un paradosso riguardo a quanto abbiamo detto fino ad ora ed è esattamente in quanto sto per descrivere che si cela il funzionamento controverso dell’estrattore.

Poniamo a confronto un fondo piatto, completo di estrattore, con un tubo di venturi teorico e facciamolo per dimostrare che hanno architetture molto simili.

Esiste innanzi tutto un ingresso all’interno del quale entra un flusso, indicato con il numero 1, ed presente sia nel Tubo di Venturi che all’inizio del fondo piatto. La particolarità di un imbocco di questo genere è la sua tendenza a stringersi fin dal punto di partenza.

Una immagine che testimonia la presenza di un ingresso di questo tipo  a bordo delle vetture di formula 1 è la seguente (per altro scattata da me durante la mia prima volta al salone di Ginevra).

La parte di fondo che corre sotto tutta la vettura rappresenta la “strettoia”, presente anche nel tubo di Venturi e identificata con il numero 2 nell’immagine del confronto. Grazie a questa strettoia l’aria accelera diminuendo moltissimo la sua pressione e creando il risucchio tipico di un fondo piatto. L’auto riesce così a premersi contro il terreno ad alte velocità.

In fine è presente la sezione n.3: l’allargamento finale.

Se ben ricordate, abbiamo specificato che l’aria diminuisce nuovamente la sua velocità nel punto finale grazie all’aumento di sezione del passaggio.

Abbiamo anche detto che proprio per questa decelerazione, la pressione cresce nuovamente all’interno del flusso.

La logica ci suggerisce quindi che proprio sul lato inferiore dell’estrattore abbiamo un aumento di pressione, e questo fatto dovrebbe essere al quanto controproducente per la generazione di deportanza. Perché i tecnici dovrebbero volere un elemento capace di generare una spinta verso l’alto sulla macchina?

Proprio a tal proposito scrivo di “funzionamento controverso”: anche se la pressione aumenta non dobbiamo dimenticarci la lezione teorica negli articoli ai link precedenti.

Riassumendo il concetto fisico, chi sta rallentando il flusso è proprio l’allargamento della parete che compone l’estrattore: la corrente viene frenata dall’estrattore il quale a sua volta viene aspirato verso la corrente.

È vero: il risultato è un aumento di pressione, ma chi l’ha permesso è proprio l’allargamento al termine del fondo piatto. Possiamo sintetizzare la situazione con il seguente disegno:

Leggete bene quanto scritto sul disegno per quanto riguarda l’uscita: la parete risucchia l’aria veloce in arrivo e nel farlo tende a chiudersi su se stessa.

Se le pareti di questo tubo virtuale fossero proprio il profilo dell’estrattore e l’asfalto, rallentando la corrente questi tenderebbero ad avvicinarsi tra di loro.

Tradotto: l’estrattore viene risucchiato verso l’asfalto generando ulteriore deportanza.

È molto importante capire il concetto di funzionamento dell’estrattore che non funziona, come si potrebbe pensare, come un alettone; Non è un elemento che deflette il flusso superiore verso l’alto, come farebbe un alettone; È un elemento che aspira verso di se la parte di flusso inferiore!

A dimostrazione di quanto affermato, possiamo usare da esempio una foto di una vettura sportiva diversa dalle Formula 1: una Renault Alpine A110.

Come si può verificare, esiste un estrattore a bordo della vettura, anche se non è per niente a contatto con alcun flusso “superiore”. L’unico flusso che interessa l’elemento è quello che deriva dalla parte inferiore dell’auto, ma non è un problema: l’estrattore ottiene la maggior parte delle sue performance proprio dal flusso inferiore. (ovviamente qualsiasi vettura stradale munita di estrattore funziona in modo analogo; non solo la Renault Alpine A110)

Spiegato il discorso dell’estrattore, siamo pronti per capire anche l’argomento dell’assetto RAKE che è una logica conseguenza di quanto capito in questo articolo; Vi aspetto allora nel prossimo articolo di TechF1 XRAY per analizzarne i segreti!

Continuate a seguirci numerosi e commentate per qualsiasi dubbio o parere. A presto!

di Alberto Aimar.

Lascia un commento