DIFFERENZE TRA LE AUTO DA CORSA

Riprendiamo il discorso della scorsa settimana riguardo alla tecnica delle auto da corsa. Al seguente link potete raggiungere il primo articolo della serie: LINK.

Oggi verrà continuato l’argomento avviato nella scorsa analisi, che dava vita ad un bel dibattito riguardo alle principali differenze tra auto derivate dalla serie e auto da formula.

La domanda alla quale vogliamo rispondere è sempre lei: perché le auto da formula sono più efficaci delle derivate dalle serie, tra le curve dei vari circuiti.

Il primo step riguardava il diffusore, link posto in precedenza, ma ovviamente non basta a spiegare tutto quanto.

Un secondo aspetto davvero importante è la estensione totale delle superfici esterne.

AUTO DA CORSA DERIVATE DALLA SERIE CONTRO AUTO DA FORMULA

Come vedremo, tale fattore è di primaria importanza nella riduzione della resistenza aerodinamica. Più la quantità di parete esposte al flusso esterno è alta, maggiore sarà lo sforzo per il motore che deve spingere l’auto attraverso il circuito.

Prima di capire il motivo fisico, diamo un occhiata al seguente paragone.

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Le misure delle superfici di due vetture disegnate al CAD, le quali presentano scale di disegno paragonabili, mostrano quanto l’estensione totale di ogni parete esposta al flusso sia decisamente minore per la categoria formula; circa 9,5mq contro 17mq.

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Il rapporto è quasi di uno a due: cercando di semplificare, con le superfici di una derivata dalla serie, si possono realizzare due auto da formula.

Ciò comporta un maggior problema per la resistenza aerodinamica delle auto di serie, visto che entra in gioco maggiormente la resistenza da strato limite.

LA RESISTENZA DA STRATO LIMITE

La resistenza dello strato limite interessa ogni tipo di oggetto che abbia una superficie rugosa e, quindi, interessa ogni tipo di veicolo che possa scorrere all’interno di un flusso. Ogni parete fisica in natura, del resto, è dotata di una certa qual dose di rugosità, sia anche micrometrica.

In sostanza, la causa principale scaturisce dall’interazione tra le molecole che solcano la superficie esterna e la rugosità superficiale dell’oggetto in movimento. La corrente fluida scorre sulle pareti del corpo faticando e scontrandosi con le micro-asperità che compongono lo strato esposto, costituendo quello che potrebbe essere identificato come “attrito viscoso”. Più la parete si estende in lunghezza/larghezza, più il disturbo propaga all’interno del flusso.

Segue una schema che serve ad approfondire la modalità di crescita dello strato limite: l’illustrazione propone una vista laterale del fenomeno.

La parte dell’illustrazione precedente colorata di scuro rappresenta la superficie sulla quale scorre il flusso. Su di essa, visto che caratterizzata dalla rugosità fino ad ora citata, nasce l’attrito con l’aria. Se si osserva meglio, sono presenti una serie di frecce bianche che mostrano l’andamento della velocità dell’aria in funzione della distanza dalla parete. Queste, assumono lunghezze via via maggiori verso l’alto, a significare che l’attrito rallenta e arresta completamente solo le molecole che sono a diretto contatto o molto vicine al corpo.

La caratteristica più importante è che lo spessore dello strato limite cresce lungo tutta l’estensione della superficie, seguendo l’asse identificato come ”X”. Non diminuisce mai. Quando la corrente fluida è stata scossa più di un certo limite, rubando a sua volta energia al veicolo, assume addirittura una composizione turbolenta, accelerando l’incremento in spessore del disturbo.

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CONCLUSIONI

Come detto, in conclusione, maggiore è la superficie toccata dal flusso, maggiore saranno i micro urti su di essa da parte delle molecole gassose. In tal senso, le auto da formula, con superficie quasi dimezzata, possono godere di minori perdite di energia cinetica, visto che la corrente fluida incontra meno micro-asperità lungo il cammino. Tutto questo, a vantaggio della velocità.

a presto, con il prossimo capitolo di tecnica e la prossima differenza tra auto da formula e auto derivate dalla serie.

Dall’ing. alberto Aimar.

A proposito dell'autore

Laureato in ingegneria magistrale aerospaziale, opero nel campo dell'ingegneria per l'automobilismo da tempo, sono giornalista sportivo da 3 anni, e sono appassionato di tecnica e aerodinamica! contattami per qualsiasi richiesta o parere per condividere assieme il nostro interesse verso le competizioni motoristiche!

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