TECNICA FORMULA 1: LA RASTREMAZIONE DELLE PANCE LATERALI

Ogni anno, durante i test, nuove carenature prendono posto sui prototipi di formula 1 ed è interessante vedere come, ogni volta, i tecnici cerchino di crearle sempre più strette e aderenti agli elementi meccanici interni. Ma come funzionano questi componenti e grazie a quale principio?

La rastremazione delle pance laterali è uno degli aspetti da considerare maggiormente per costruire le performance del veicolo e questo per i seguenti motivi:

  • Coprire l’impianto propulsivo: con molte superfici sconnesse e irregolari, quali cavi, condotti, batterie e propulsore, tali sistemi si opporrebbero troppo al flusso di aria. Quest’ultimo verrebbe largamente sollecitato e perderebbe ogni traccia di equilibrio e linearità. L’inefficienza salirebbe a dismisura. Meglio una superficie piana, con rugosità ridotta, curvata regolarmente e con costanza.
  • Indirizzare correttamente la corrente di aria verso le appendici aerodinamiche posteriori, una volta che il flusso oltrepassa l’ostacolo necessario delle prese d’aria.
  • Ristabilire il valore di pressione sul lato posteriore della vettura, incrementandolo.

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IL FUNZIONAMENTO

La superficie ricurva della carenatura permette al flusso di essere indirizzato verso l’alettone e il diffusore, solcando superiormente le superfici del fondo piatto. L’aria tende a riempire tutto lo spazio retrostante la vettura seguendo le forme delle pance laterali, che man mano si chiudono attorno al propulsore. Cercheremo di capire in seguito il meccanismo fisico per il quale l’aria riesce a richiudere la traiettoria aderendo alla superficie esterna della vettura. Ora è invece importante capire come la rastremazione permetta un nuovo aumento di pressione all’interno del flusso, il quale si trova esattamente sopra il fondo piatto e sopra il diffusore.

Il motivo è legato al principio teorico analizzato nel precedente appuntamento tecnico, di seguito riportato:

Stiamo parlando della 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;

Ecco ciò che dice Venturi con la sua teoria.

IL TUBO DI VENTURI VIRTUALE

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.

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

TECNICA FORMULA 1: ESEMPI SULLE VETTURE 2020

Molto interessante il caso di Mercedes, che mostra un doppio verso di rastremazione:

  • Dall’alto verso il basso, linea tratteggiata nell’immagine che segue.
  • Rastremazione orizzontale visibile da linea gialla continua.

Così facendo, i tecnici tedeschi hanno cercato di chiudere ancora di più le traiettorie dietro alla macchina, ottenendo più pressione sopra tutta la parte posteriore di vettura, ottenuta da un rallentamento ancor più rafforzato del flusso attorno all’auto

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Al prossimo capitolo studieremo un aspetto legato a quanto descritto fino ad ora e altrettanto fondamentale per la tecnica formula 1: l’effetto Coanda.

A presto, 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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