Aerodinamica, appunti - parte 2/3

Aerodinamica delle vetture da corsa

Studio della scia

Hanno portato questa vettura in galleria del vento. Hanno misurato il Cpt nella scia, precisamente a 500 mm dal TE. L'immagine sopra riporta il risultato. Hanno notato che la scia risultava essere eccessivamente larga nella zona posteriore, allora hanno iniziato a studiare uno spoiler anteriore.

Funzionamento dello splitter

Come fa lo splitter a ridurre la larghezza della scia? Incanalando più aria sotto la macchina, riesco a tenere una pressione più bassa sotto l'auto e dunque l'aria viene trattenuta verso l'interno. L'apertura al centro dello splitter crea una bassa pressione al centro della vettura che richiama la scia all'interno.

Wheel deflector e front-wheel spoiler

Wheel deflector (wheel dams cioè "diga") o front-wheel spoiler: pezzi di plastica che vengono messi davanti alle ruote in posizione ortogonale rispetto al flusso. Creano drag ma complessivamente la riducono perché riducono l'impatto delle ruote.

Aumento del carico aerodinamico

L'unico modo, fissati i pneumatici (da regolamento), per aumentare la velocità in curva è aumentare il carico aerodinamico. Questo modello approssima di molto il risultato in quanto considera una serie di simulazioni.

Caratteristiche aerodinamiche e assetto

Le caratteristiche aerodinamiche della vettura dipendono dall'assetto della vettura rispetto al vento. Si studia il comportamento aerodinamico delle vetture in diverse configurazioni. Questi grafici fanno riferimento alle vetture di Formula 1 pre 2022.

Analisi del fondo vettura

Nel grafico a DX c'è un massimo del coefficiente di portanza sull'asse posteriore che giace su una diagonale. Questo comportamento dipende dal fondo: se il fondo si alza/abbassa dal terreno in modo parallelo, allora il fondo funzionerà meglio. Se la macchina picchia o squotta, l'efficienza del fondo peggiora.

Effetto dell'assetto sul carico aerodinamico

Nel grafico a SX invece si ha il massimo nella regione in basso a destra. Il carico sull'asse anteriore aumenta all'aumentare del pitch. Il carico dipende dall'assetto rake dell'auto, dipende da quanto picchia o squotta (cambia l'effetto suolo dell'ala anteriore). Questo significa che il bilancio di un'auto dipende da questi due parametri: altezza e rake.

Misurazione dell'assetto

Posso misurare l'altezza dell'asse anteriore e posteriore in ogni punto del circuito e riportare questi dati sui grafici, così conoscerò l'assetto dell'auto in ogni punto del circuito e il relativo carico sui due assi.

Influenze aggiuntive sull'auto

Step avanti: l'auto non è influenzata solo dal pitch ma anche dal rollio e dall'imbardata. L'auto in gara potrà assumere tutti gli assetti rappresentati sul grafico da ogni puntino azzurro. Allora su quali punti devo settare l'auto? Servono ulteriori dati per un'ottimizzazione completa.