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I segreti dell’aria Come agisce l’aria nei confronti di un'auto?

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di Manuel Vitali
Le auto sportive sono un sogno di tutti gli appassionati di motori, ma cosa si cerca in un auto sportiva? Certo, principalmente ciò che interessa sono il motore, le prestazioni effettive dell’autovettura e, oltre all’aspetto estetico, c’è un altro fattore che è bene considerare: l’efficienza aerodinamica. Di cosa si parla? Per capire al meglio questo argomento è bene sapere alcune piccole basi di aerodinamica. Questa è una branca della meccanica che studia il moto dell’aria nei confronti della sagoma dell’autovettura. Dobbiamo quindi immaginarci l’aria come un ostacolo che rallenta il moto. Per diminuire al massimo la resistenza che viene prodotta dall’aria bisogna agire sulle linee dell’automobile e per farlo possiamo basarci su due tipi di miglioramenti: si possono ridurre i consumi (agevolando quindi l’andamento del mezzo) oppure aumentare le prestazioni (garantendo maggiore stabilità e controllo).

Per quanto riguarda il primo tipo di miglioramento i progettisti di auto si basano sul CX, ovvero il coefficiente aerodinamico. Questo rappresenta la resistenza che va ad agire sull’automobile frenando quindi la marcia. Più il CX è basso e minore sarà la resistenza aerodinamica e di conseguenza minori saranno i consumi. Fino ad ora l’auto di serie con il coefficiente aerodinamico più basso è la Tatra T77A, automobile del 1935 alimentata da un V8 3000cc ma con soli 60cv. Ebbene con la forma affusolata di quest’automobile si genera un CX=0,212. Tornando invece ai nostri tempi le auto con il minor coefficiente aerodinamico sono il Mercedes CLA, il Mercedes S-Class e la Tesla Model S, con valori di CX pari a 0,22 per la prima e 0,24 per seconda e terza.

Fonte: Sotheby’s

Grazie a tutti gli studi fatti in questo campo della fisica oggi si possono ottenere risultati incredibili anche in ambito di performance di guida. I principali componenti che permettono un aumento di prestazioni sono lo spoiler anteriore, lo spoiler posteriore (da non confondere con l’alettone) e lo splitter anteriore (che serve per incanalare l’aria sotto la vettura ed agisce principalmente in funzione del diffusore posteriore). Per quanto riguarda il primo, con delle linee adeguate,  permette di ottimizzare l’aderenza in curva. Questo è dovuto dal fatto che l’aria, agendo sullo spoiler anteriore, schiaccia letteralmente le ruote a terra e aumenta l’aderenza di esse sul terreno. Si possono inoltre aggiungere nella parte esterna superiore alle ruote anteriori dei canards, ovvero delle alette che hanno la stessa funzione dello spoiler, agendo sulle ruote, ma con forza minore. Per lo spoiler posteriore il funzionamento è lo stesso, ma il miglioramento che avremo è una maggiore aderenza delle ruote posteriori e quindi meno slittamento in uscita di curva e di conseguenza maggiore accelerazione, nonché stabilità. Altro componente importante che è spesso montato sulle auto da pista (principalmente nel campionato DTM) è il diffusore posteriore. Questo agisce assieme allo splitter anteriore e l’effetto prodotto da esso contribuisce, con l’alettone posteriore, ad affinare l’aderenza delle ruote posteriori generando anch’esso maggiore aderenza. Per incanalare ancor meglio il flusso d’aria al di sotto dell’auto vengono inoltre aggiunte delle minigonne laterali che “rinchiudono” l’aria nella parte inferiore. In formula 1 queste modifiche sono molto importanti e possiamo difatti notare la notevole presenza di elementi aerodinamici (esempio il complicatissimo spoiler anteriore composto da svariate ali in posizioni diverse), ma il campionato dell’aerodinamica automobilistica per eccellenza è certamente il DTM.
Fonte: BMW DTM

La fisica aerodinamica applicata alle auto ha portato incredibili innovazioni sia in campo di risparmio e sostenibilità che in ambito di miglioramento prestazionale, allargando ancor di più gli studi in campo automobilistico. È così importante la gestione dei flussi d’aria che dal 2016, anche nel campionato di Motogp, la Ducati ha iniziato ad installare delle alette anteriori per diminuire l’impennamento, e negli anni a seguire anche il resto delle case costruttrici ha preso spunto dall’azienda leader italiana.
di Manuel Vitali

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