L’AERODINAMICA DELLE CORSE: CAPITOLO 1

In tempo di stop alle corse, notizia tanto terribile per gli appassionati di automobilismo quanto corretta per la salute di ognuno, serve cercare il lato positivo.

Dal mio punto di vista, possiamo sfruttare un po’ di tempo per noi, a cui interessa la tecnica delle supercar, per capire meglio l’aerodinamica delle auto da corsa.

Voglio farlo partendo da un articolo molto semplice, ma che aprirà le porte a molti altri spunti di interesse. Parleremo molto di tutte le vetture da competizione e lo faremo ottimizzando i tempi: visto che ci sono auto a ruote scoperte e auto a ruote coperte, l’ideale per affrontarle entrambe assieme è un confronto delle principali caratteristiche.

Servirà per elencare gli aspetti di entrambe in un tempo più breve, per poter affrontare più argomenti e capire molto di più riguardo alla tecnica automobilistica. La risposta che vogliamo cercare è: perché le auto da formula sono così tanto più veloci?

Per esempio, e cosi mi connetto al precedente articolo teorico riguardante il tubo di Venturi, di cui IL COLLEGAMENTO QUI, potremmo discutere delle differenze del diffusore su una e sull’altra categoria.

Questo perché per le ruote scoperte, il diffusore assume una rilevanza ben più elevata rispetto alle derivate di serie.

come può essere? Non è in fondo lo stesso tipo di componente?

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Perché dovrebbe funzionare in modo differente se applicato ad una o all’altra tipologia di veicolo?

La risposta si nasconde nella rastremazione delle pance laterali.

BREVE TEORIA DI AERODINAMICA

Se nelle vetture a ruote coperte, la carrozzeria è molto più estesa per arrivare a coprire completamente lo pneumatico, le carene delle auto da formula (tutte le auto da formula) è ben rastremata e compatta; sta ben lontana dalle ruote posteriori e non le riesce a coprire in nessun modo.

La differenza, si nasconde sotto ciò che si deve preferire: le derivate di serie sono spesso auto che devono essere molto veloci e devono quindi avere forme fluide e sinuose per non generare resistenze sul flusso. In genere, quando una persona compra una supercar, vuole poter superare agevolmente i 250kmh. Una carena che copre gli pneumatici consente una netta riduzione di resistenza aerodinamica.

Invece, le auto da formula sono spesso macchine che devono essere sì veloci, ma anche ben vincolate al terreno. Si preferisce perdere in efficienza aerodinamica per avere più carico deportante. Tradotto, si preferisce un po’ di flusso compromesso che urti sulle ruote, per usare tutta la restante parte di aria per generare carico.

Il come lo abbiamo visto nell’articolo della rastremazione delle pance laterali: LINK ALL’ARTICOLO.

Riassumendo: ricordando la Teoria del tubo di Venturi, Si è detto in buona sostanza che:

““La velocità di un gas è strettamente legata alla larghezza della sezione di passaggio che lo stesso percorre. Tanto maggiore sarà l’estensione del canale di scorrimento, tanto minore sarà la velocità che il gas assume per fluirvi attraverso. Inoltre, al ridursi della rapidità di scorrimento del gas, crescerà la pressione interna al fluido e viceversa”.

In definitiva: un fluido che scorre attraverso una sezione molto larga, rallenta.

Un flusso lento accresce la sua pressione;

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Ecco ciò che dice Venturi con la sua teoria. Vediamo cosa c’entra con la rastremazione delle pance laterali.

LE CONSEGUENZE SULL’AERODINAMICA

Il caso delle pance laterali non fa accezione e se tracciassimo delle linee virtuali con le quali è più semplice visualizzare le forme delle traiettorie fluide attorno all’auto, ce ne renderemmo conto.

Creando quello che definisco “tubo di Venturi virtuale” (viene definito virtuale perché non esiste un canale costituito da pareti fisiche, ma una conformazione delle traiettorie fluide equivalente a quella prevista dal tubo di Venturi) attorno alle pance laterali, è possibile vedere quanto segue:

Come visibile, appena dietro alle necessarie prese d’aria laterali, e grazie alla rastremazione delle pance, si crea un allargamento del condotto virtuale che l’aria percorre. Questo avviene proprio sopra due elementi fondamentali quali il diffusore e il fondo piatto, che sentono una pressione crescente sul loro lato superiore. Ciò aumenta la deportanza. infatti, proprio lì, l’aria rallenta grazie ad un passaggio più largo. Riducendo la velocità, incrementa la sua pressione interna. Tutto secondo l’effetto Venturi.

Inoltre, gran parte del flusso assume una direzione che tende al centro dell’alettone, sul quale gran parte di aria andrà a premere, spingendo l’auto verso il terreno.

Ecco perché è così importante creare pance estremamente aderenti all’impianto propulsivo. Ne va del carico aerodinamico complessivo.

Se dovessimo estrapolare il succo del discorso per riportarci in tema di confronti fra ruote coperte e ruote scoperte, diremmo che per le auto da formula, il diffusore viene premuto da sopra.

E per le auto derivate dalla serie?

Il diffusore in questo caso mostra al flusso solo la superficie inferiore, che genera una grande depressione nella corrente di aria che arriva da sotto la macchina.

LA CONCLUSIONE PRINCIPALE

È proprio su questo aspetto che risiede la principale differenze tra le due tipologie, ed è proprio questo il primo di molti aspetti che porta le auto da formula ad essere molto più efficaci delle altre automobili.

Se sulle auto “normali”, il diffusore funziona solo a “depressione” per il flusso che scorre al di sotto del veicolo, per le macchine da formula questo assume una funzione duplice:

  • A depressione sul suo lato inferiore, per l’aria che arriva da sotto il fondo piatto.
  • A compressine sopra, grazie all’aria che si comprime sul suo lato superiore per merito della rastremazione delle pance laterali.

Ecco, il primo aspetto che differenzia le due categorie di auto. Un singolo elemento, uguale per tutti i tipi di veicolo, viene sfruttato doppiamente sacrificando una parte della efficienza aerodinamica sulle vetture a ruote scoperte.

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Questo assaggio non è che il primo di molti aspetti e, per cause di forza maggiore negative, avremo tutto il tempo di approfondirli tutti. Potremo scendere ancora più a fondo nell’incredibile e vasto tema dell’aerodinamica da corsa.

A presto con il prossimo episodio, dall’ing. Alberto Aimar.

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