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giovedì 24 novembre 2011

I copricerchi: atto primo

Solo un piccolo resoconto sullo stato d'avanzamento dei lavori.
La realizzazione dei copricerchi e' finalmente terminata per lo meno nella loro veste preliminare.
L'aspetto e' esattamente quel che mi attendevo, mentre sotto il punto di vista tecnico aspetto di aver fatto i test con i fili di lana sulla fiancata prima di esprimermi.
Lascio giusto due foto per dare un idea dell'insieme scusandomi per la qualita' delle foto e per la sporcizia dell'auto.

Piu' in la nel tempo, vorro' valutare altre alternative, in particolare per i copricerchi anteriori.
Fermo restando che la soluzione sicuramente ottimale sia quella in cui le aperture di ventilazione siano assenti, e che all'anteriore per via delle necessita' di raffreddamento dell'impianto frenante le aperture non possano essere occluse, penso che valutero' la relializzazione di copricerchi anteriori che in accordo alle piu' recenti tendenze, prevedano un flusso d'aria che invertito: ossia pompato dall'esterno verso l'interno contrariamente a quanto realizzano tutte le altre soluzioni; argomento sul quale tornero' in futuro.

La separazione del flusso

flow separation
L'altra mattina, mi sono imbattuto per caso in un interessante fenomeno di separazione del flusso aria sul mio veicolo.
Quando un oggetto si muove attraverso un fluido, quest'ultimo scorre quindi sulla superficie dell'oggetto, ma facendolo, assorbe parte dell'energia del primo venendo quindi trascinato.
L'immagine qui a fianco chiarisce il concetto appena esposto.
Nel caso specifico, l'aria o il fluido scorre sulla superficie (l'oggetto e' fermo) a contatto con essa, la sua velocita' decresce sino a bloccarsi, oltre questo punto, il flusso d'aria inverte la direzione creando il ricircolo.
Tutti questi fattori, sono deleteri per una buona aerodinamica ed e' importante riuscire a limitarli.

flow separation
  L'altra mattina come dicevo, ho preso l'auto quando ancora la carrozzeria era coperta di condensa e dopo pochi chilometri ad una velocita' compresa fra i 50 ed i 70Km/h ho potuto riscontrare e fotografare gli effetti del fenomeno che ho appena descritto.
Nelle foto si notano molto bene le zone asciutte e quelle ancora umide le frecce indicano il passaggio fra le due condizioni.
Le zone umide sono quelle zone dove l'aria non scorreva, o dove e' presente un ristagno che impedisce l'evaporazione dell'umido.
Possiamo identificare vari punti dove si verifica il fenomeno:
nella seconda meta' della guarnizione del cristallo anteriore (non indicata dalle frecce); in corrispondenza degli elementi zigrinati per l'applicazione del portapacchi; a meta' curvatura del tetto del veicolo ed in tutto il tratto compreso fra la parte terminale del lunotto ed il profilo del portellone

flow separation
Se il ricircolo nella zona del baule era per me cosa nota, mi ho sorpreso un po' trovarla sul tetto del veicolo, quindi potrei valutare la riduzione della guarnizione del parabrezza per non rallentare il flusso e mantenerlo energizzato.
A corredo di quanto detto, vorrei aggiungere, che all'aumentare della velocita' del veicolo, i fenomeni di distacco del flusso avvengono sempre piu' in la: per intenderci, se avessi mantenuto una media di 100Km/h molto probabilmente il tetto si sarebbe asciugato uniformemente senza il verificarsi di fenomni di separazione o ricircolo.



lunedì 7 novembre 2011

Coming Soon

Nulla e' come sembra.

Diversi sono i progetti che ho per le mani: uno in fase di ultimazione, un altro in fase di prototipazione, ed ancora un altro ancora nella testa anche se un po' di materiale l'ho gia' acquistato.

I copricerchi mi sono arrivati, alla fine ho optato per quelli BMW costati una sciochezza ed in ottime condizioni. Sfortuna ha voluto che a meno di modifiche nella struttura della parte interna non possano essere montati sui cerchi in lamiera che posseggo.
Nulla di grave, solo alcune interferenze ormai rimosse a colpi di Dremel, Posso mostrare l'unico copricerchio realmente terminato per il quale ho optato per una finitura nero opaco.

Sto lavorando poi sul paraurti anteriore nel tentativo non semplice di realizzare un meccanismo che mi permetta di parzializzare il flusso aria al radiatore e nel contempo ottimizzarne la distribuzione sull'intera superficie.
Come accennato in un precedente post, sto utilizzando il meccanismo impiegato sulla vecchia BMW 320d ovviamente cannibalizzato.
Il sistema una volta ultimato impieghera' una sola aletta rotante, l'originale non posso usarla cosi' com'e': la devo allungare ed allargare, dovro' inoltre rimodellare leggermente la bocca per regolarizzare il flusso.
Posso al momento anticipare solo un bozzetto, le misure devo ancora definirle, dovro' poi trovare il modo di ancorare i supporti dell'aletta e realizzare l'intero meccanismo di azionamento elettronica inclusa.


Per concludere questa serie di anticipazioni, propongo un progetto che
sto cullando da anni, ma che solo ora ho intenzione di incominciare a realizzare.
Quel che mi ha fatto scattar la molla risale a qualche giorno fa, quando mi e' capitato di vedere in super offerta al centro commerciale due modellini  radiocomandati in scala 1:20 che per 9,90€ non potevo certo farmeli sfuggire.
Posseggo pure un soffiatore/trituratore per fogliame elettrico da 2200W e 240 Km/h di velocita' del getto d'aria che dovro' far diventare regolabile.
Quel che voglio realizzare e' una piccola galleria del vento...si, lo so e' un progetto ambizioso, pretenzioso e sicuramente presuntuoso.
Non sara' un una passeggiata, e non avra' un ingombro cosi' piccolo.
Non ho ancora fatto i conti, ma credo che sara' lunga almeno un paio di metri....staremo a vedere.
In attesa della loro galleria, i modellini li ho gia' sommariamente verniciati di nero...sempre quello dei corpricerchi.

Per la fine della prossima settimana spero di essere riuscito a terminare il paraurti cosi' da incominciare i primi test su di esso e sui cerchioni con il solito test del ciuffo di lana.

Seguitemi e commentate che fa sempre piacere.

A presto.

sabato 29 ottobre 2011

Grill Shutter

In altri post ho affrontato il problema della gestione del flusso aria di raffreddamento del motore.
Ho accennato a quanto questo flusso incida sul coefficiente aerodinamico, quali siano le soluzioni adottabili per ottimizzare le perdite aerodinamiche ed il mio progetto di realizzare un sistema automatizzato del controllo di questo flusso.
Il progetto e' in corso d'opera, e nell'attesa vorrei condividere alcune info reperibili su internet dopo attenta ricerca.
Nello specifico, segnalo un interessante articolo raggiungibile a questo URL: http://www.autotechblog.org/chevrolet-cruze-active-aerodynamicsshutter-grille
dove viene descritto il particolare sistema impiegato dalla Chevrolet nella sua Cruz; in verita' meccanismo analogo lo si puo' trovare nella Ford Focus Econetic, in varie BMW diesel ed in alcune Mercedes( E350 CGI BulEFFICIENCY riduzione Cx -0,013 con paratie chiuse).
Nel caso in questione il costruttore dichiara una ragguardevole riduzione del coefficiente Cx di -0,016 quando le paratie sigillano il radiatore bloccando il flusso dell'aria.
Personalmente, dal lavoro che ho intrapreso sulla mia auto, mi attendo benefici superiori a quelli mostrati sulla Cruz o analoghe vetture, le quali vantano sin dall'origine della copertura sotto il motore permettendo cosi' al flusso proveniente dal radiatore un suo miglior indirizzamento. La Tigra non prevede la copertura sotto il motore, non in origine perlomeno e la mia a breve sara' dotata di entrambi i dispositivi appena menzionati.

mercoledì 26 ottobre 2011

Prototipo Punto "Economy power"

Navigando sul WEB, sono incappato in un interessante articolo emesso dalla Fiat press, dove vengono descritti i vari  interventi (in verita' piuttosto massicci) a cui e' stato sottoposto il progetto Punto.
L'esito di questo lavoro e' un concept accreditato di un consumo di soli 3,8 l/100Km.

Non ho trovato altre informazioni sul progetto, ne ho trovato immagini della vettura, ma cercando nel mio archivio ho trovato l'unica foto che posseggo di un concept basato sulla Punto che mi fa pensare sia quello cui si riferisce l'articolo.


L'indirizzo al quale potete trovare l'articolo originale e' il seguente: http://www.fiatpress.com/press/article/2039
Questo e' il testo integrale:


Prototipo Punto "Economy power" al 57ƒ
Salone di Francoforte
Versione per stampa
Il prototipo Punto 3,8 l/100 km non è una "dream car ecologica da Salone"ma un veicolo sperimentale,
grazie al quale sarà possibile mettere a punto dispositivi destinati ad essere poi trasferitisulle vetture di
normale produzione.
Ispirati dal criterio che minori consumisignificano anche emissioniridotte, i progettisti della Direzione Tecnica
Fiat e delCentro Ricerche Fiat sisono dati l'obiettivo direalizzare una vettura che consumasse solo 3,8 litri di
carburante ogni 100 chilometri. Con l'impegno, però, di non ricorrere ad un prototipo disegnato
appositamente, ma ad un'automobile di grande diffusione come la Punto. Il non facile compito era reso
ancora più arduo dall'impegno di ottenere buone caratteristiche di guidabilità e prestazioni migliori(per quanto
riguarda accelerazione, ripresa e velocità massima) di quelle della Punto della stessa cilindrata oggi in
produzione.
Scartata, dunque, la strada più facile di un puro esercizio diricerca su una vetturetta da laboratorio con
cilindrata ridotta almeno quanto le prestazioni, si è battuta una strada più difficile, ma mirata ad un futuro
travaso deirisultati ottenutisulla produzione diserie.
Da qui l'accurata ricerca di ogni affinamento possibile attraverso tre azioni principali:
ottimizzazione delle prestazioni e dei consumi, attraverso una migliore gestione del motore (soprattutto
per quanto riguarda l'erogazione di potenza) e un'appropriata scelta deirapporti del cambio;
miglioramento delCx, lavorando sulla carrozzeria della vettura, senza tuttavia stravolgere la linea del
modello;
riduzione dei pesi.
E' nato così il prototipo Punto 3,8 l/100 km che adotta un motore turbodiesel di nuova concezione, capace di
raggiungere la potenza massima di 80 CV a soli 3000 giri/min. Il propulsore dispone, inoltre, di una buona
coppia (21 kgm a 2000 giri/min) che ha consentito di adottare rapporti al cambio (realizzato in magnesio)
decisamente lunghi.
Eccellente il coefficiente di penetrazione aerodinamica, se si pensa che pur mantenendo la propria fisionomia,
il prototipo vanta un CxāS di 0,49, inferiore del 26% (il Cx dell'auto di serie vale 0,33. nota di fabrio) rispetto a quello della vettura di normale produzione.
Merito dell'accurato lavoro svolto nella galleria del vento che ha portato all'adozione di nuove minigonne, di
un paraurti anteriore modificato nella zona inferiore e frontale, di un paraurti posteriore anch'esso modificato
nella zona inferiore e in corrispondenza delle ruote, che, tra l'altro, hanno coppe aerodinamiche. Nuovo lo
specchio retrovisore esterno e modificato ilfanale posteriore che dispone di un trasparente aerodinamico
destinato ad ottimizzare iflussi d'aria. Completamente carenato ilfondo della vettura. Pochi interventi, quindi.
Ma tutti mirati e testati a lungo.
Il prototipo Punto 3,8 l/100 km pesa 840 kg, 200 meno della Punto diserie. Ilrisultato è stato ottenuto
facendo ampio ricorso, per tutto l'autotelaio e la meccanica, a materialisofisticati e ultraleggeri come
magnesio, alluminio, titanio, fibre di carbonio e polimeri plastici. Sono in alluminio, per esempio, portiere e
portellone, così come ammortizzatori, traversa e bracci. In magnesio sono l'anima deisedili, il cambio e la
scatola guida. In titanio è la tubazione discarico ed in fibra di carbonio il piantone dello sterzo.
Altre soluzioni tecniche alternative hanno riguardato iseguenti particolari.

Sospensione anteriore: in seguito all'abbassamento dell'assetto, è stato necessario realizzare una nuova traversa di meccanica e nuovi montanti in alluminio con attacco per ammortizzatori a morsetto; la barra stabilizzatrice è stata ottimizzata come efficacia facendola passare al di sopra della traversa ed attaccandola tramite biellette direttamente agli ammortizzatori.
Sospensione posteriore: schema a ponte torcente con molle sotto il pianale ed ammortizzatori nel passaruota.
Sospensione motopropulsore: sospensione di tipo baricentrico con bielletta di reazione sulla traversa di meccanica.
Trasmissione: semiasse completo tubolare, giunto omocinetico ottimizzato, giunto tripode specifico integrale all'albero uscita cambio.
Comando cambio: soluzione a doppio cavo flessibile.
Comando sterzo: supporto piantone guida monolitico in magnesio, piantone sterzo in composito, scatola guida meccanica in magnesio e cremagliera con profilo della dentatura ottimizzato.
Impianto frenante: leva freno a mano ottimizzata, nuove funi freno a mano, nuovo supporto leva freno a mano, tamburo dei freni posteriori specifico in MMC Ø 180.
Serbatoio: il basso consumo della vettura ha permesso di ridurre la capacità del serbatoio (a pari autonomia) sviluppandone uno nuovo in lamiera da 26 litri.
Tubazione scarico: nuovo scarico con monosilenziatore posteriore e conseguente riduzione dei ripari calore.
Cerchi ruote: in alluminio ottenute per rullatura partendo da un disco di 9 mm.
Sistema di avviamento: batteria compatta di nuova concezione (semibipolare a ricombinazione) da 30 Ah, adozione di 6 supercondensatori da 2,3 V capacità 800F l'uno, collegati in serie, i quali costituiscono un buffer di potenza particolarmente utile alla funzione avviamento "stop and go"

Rotolamento: adozione di pneumatici 155/70-15 con le seguenti caratteristiche:
dimensione geometrica tendente a ridurre la deformazione del pneumatico nella zona di impronta;
profilo del pneumatico e della scultura concepita per funzionare a 3 bar;
utilizzo di mescole all'1% di silice ed altri materiali innovativi per fabbricare i quali si sono ignorate tutte le limitazioni legate ad una produzione industriale;
utilizzo di scultura specifica;
architettura specifica;
cuscinetti più piccoli con guarnizioni di tenuta a basso attrito.
Rendimenti: eliminazione idroguida ed alternatore ad alta efficacia.

martedì 18 ottobre 2011

Pressione degli pneumatici

Volevo segnalare un interessante discussione che illustra misure alla mano quanto la variazione della pressione di gonfiaggio degli pneumatici incida sulla scorrevolezza dell'auto.
Non sono quisquilie: passando da una pressione di 30psi a 50psi si ottiene una scorrevolezza superiore di ben +8%

L'intero articolo e' raggiungibile qui': http://ecomodder.com/forum/showthread.php/experiment-coast-down-distances-rolling-resistance-various-tire-2721.html

mercoledì 5 ottobre 2011

Flusso radiatore regolabile automaticamente

Qualche giorno fa girando per gli sfasciacarroze, mi sono fortuitamente imbattuto nel sistema a paratie mobili che regolano il flusso di raffreddamento motore proveniente da una BMW 320d versione 150CV quindi un po' datato visto che attualmente la casa automobilistica tedesca utilizza un sistema dal layout differente
Non poteva capitarmi migliore occasione e cosi' l'ho comprato per pochi euro.
In verita' e' un po' piccolo, ma trovero' il modo di adattarlo al meglio per l'esigenza.
L'attuatore montato in origine e' di tipo pneumatico a sua volta controllato elettronicamente.
Per l'azionamento, prevedo di usare un sistema  elettromeccanico probabilmente attraverso un motorino dedicato alle chiusure centralizzate degli sportelli.
E la gestione elettronica dovra' considerare il carico termico del motore.

Progetto fiancata pulita

tuft test wheel
Quello che propongo oggi sono alcuni test che ho fatto in questi giorni per valuatre il grado di turbolenza prodotto dalla ruota anteriore.
Il metodo usato e' il classico "tuft test" ossia l'applicazione di filetti di lana sulla carrozzeria riprendendo il tutto con una webcam.
Nella foto qui' a fianco si vede la disposizione che ho scelto per i fili: ne ho posizionati 4 all'interno del profilo del passaruota immaginando (a ragion veduta) che il flusso (turbolento) fluisse dall'interno all'esterno del vano ruota, 4 sul profilo dello sportello, 2 sulla linea orizzontale immaginaria che partendo dal punto piu' alto del vano passaruota si protende verso il posteriore ed uno subito al disotto di essa.
L'auto monta dei cerchi in ferro di provenienza Fiat Grande Punto che  hanno un offset di 43mm contro i 49 della Opel, il che produce un aumento della semicarreggiata di 6mm cioe' sporgono piu' degli originali, inoltre, l'assetto dell'avantreno e' piu' basso dell'originale di circa 3cm.
Dico questo, perche' alcuni giorni addietro ho fatto dei test preliminari con cerchi ed assetto standard e la turbolenza anche se meno monitorata appariva decisamente minore.
Questo non mi fa esattamente piacere, ma non me ne preoccupo troppo in previsione dei copricerchi e delle modifiche previste sul parafango.

Ecco i video:

Tuft test Opel Tigra assetto + cerchi Fiat Grande Punto

Come previsto e come si puo' vedere i filetti posizionati sul profilo interno del vano ruota indicano un flusso che va dall'interno all'esterno. La qualita' della ripresa e' piuttosto scadente, ma si vede chiaramente.
Per una migliore visione, consiglio di cliccare su simbolo Youtube e successivamente selezionare il full screen 


Tuft test Opel Tigra standard

Prossimamente pubblichero' test piu' approfonditi.
E' mia intenzione indagare piu' approfonditamente e trovale la strada per una fiancata pulita.


venerdì 23 settembre 2011

L'ardua scelta dei copricerchi

Il problema dei cerchi e' risolto, ora resta da sciogliere il dubbio sui copricerchi.
Ci sono centinaia di fogge fra le quali scegliere, ma quelle che preferisco sono praticamente introvabili.
La prima, e' la  borchia montata sulla Opel Tech1 prototipo aerodinamico del 1981 Cx 0,235.
La Opel Kadet GTE monta un cover piacevole ma nella misura da 14 pollici e comunque irreperibile 

Cercando su internet ho trovato queste soluzioni, le opzioni cromatiche variano fra il bianco, il grigio antracite, il nero opaco e lucido.











 

Interessante pure il prodotto della CapADS di cui propongo il video.
Si tratta di copricerchi che non ruotano. Il video e' interessante per via del fondo stradale bagnato, si puo' osservare il flusso degli schizzi provenienti dai vani ruota.


Per concludere vi lascio alcune immagini di auto allestite per record i velocita'.
In comune hanno la carenatura integrale dei cerchioni.
Interessante e' il test di consumo su una Pontiac Metro di un utente del forum Ecomodder visibile al seguente link http://ecomodder.com/forum/showthread.php/experiment-smooth-wheel-discs-tested-b-4-6-a-4368.html

Audi A4 Biogas

Audi A1 MTM

Maybach Exelero









I cerchioni in acciaio vincono la sfida.

Dopo tanti discorsi sull'aerodinamica dei cerchioni, e' arrivato il momento di sostituire gli originali ormai piegati con altri piu' efficienti in tutti i sensi.
Soluzioni ce ne sono tante, ma ho posto dei seri vincoli nella scelta.
I requisiti sono semplici, ma essenziali:

EFFICIENZA ERODINAMICA
LEGGEREZZA
MODIFICABILITA'
ASPETTO ESTETICO
COSTO
misure standard: diametro 15 pollici e canale da 6 pollici

Questo e' il cerchione in lega originale Opel di primo equipaggiamento attualmente installato sulla mia vettura; il peso e' sconosciuto e la forma convessa mi impedisce di realizzare facilmente un cover idoneo al mio scopo.






Cerchio Opel di secondo equipaggiamento, peso sconosciuto.
Modificabilita' piu' semplice rispetto al precedente modello, ma comunque problematica; difficile reperibilita' e costo proibitivo.
Esteticamente piacevole











Cerchio in lega Opel Calibra. Compatibile con il mozzo della Tigra.
Ottimo compromesso fra ventilazione ed efficienza aerodinamica nel montaggio all'avantreno, facilmente modificabile per l'applicazione al retrotreno.
Costo proibitivo.
Esteticamente molto piacevole.
Peso 8,8 Kg



Cerchio in acciaio.
Ampia possibilta' di personalizzazione attraverso l'impiego di copriruota opportunamente selezionati.
Economici e di ampia reperibilita'

Peso 6,6Kg





Non ho avuto ancora occasione di esprimermi sui vantaggi derivanti dall'impiego di cerchioni leggeri in termini di consumi in ambito urbano, frenata, e comfort, ma si tratta di effetti tangibili e non riducibili a chimere o questioni puramente teoriche.

La scelta ricade quindi sul cerchio in acciaio dal peso contenuto e dalle ampie opzioni nella scelta o realizzazione di una copertura esterna (e magari pure interna) differenziabile fra anteriore e posteriore
in accordo all'esigenza di smaltimento del calore all'avantreno e la riduzione dell'impatto aerodinamico al retrotreno.
Un cerchione che grazie all'applicabilita' di copricerchi, permette di testare opzioni "diverse" come il flusso inverso (il cerchione aspira invece di espellere verso l'esterno) che permette una riduzione della scia.

Il peso, la versatilita' ed il costo sono i fattori chiave nella scelta di questo componente che si e' dimostrato vincente sotto tutti gli aspetti.


martedì 30 agosto 2011

Aerodinamica ruote (parte 2)

wheel cover aerodynamicTempo fa, ho letto un documento PDF molto interessante; si tratta di test specifici condotti dall'Audi per indagare e quantificare oggettivamente il carico aerodinamico  che le ruote ed i loro vani hanno sulle vetture.
L'auto in esame, una A3, e' stata testata in galleria del vento in diverse configurazioni: si partiva dal veicolo in configurazione standard, quindi si procedeva alla rimozione delle ruote anteriori, quindi di quelle posteriori sigillando di volta in volta i vani lasciati liberi.
Quindi, i tecnici Audi hanno proceduto coprendo i vani ruota un asse alla volta, ma in presenza delle ruote.
Lo schema delle operazioni svolte è visibile in figura.
Nel documento si dichiara che ruote ed alloggiamenti impattano sulla resistenza aerodinamica per una quota compresa fra il 30 ed il 35% dell'intera vettura.
Sono cifre importanti che fanno capire quale sia uno degli elementi piu' critici di una macchina sempre ovviamente in termini aerodinamici.

Purtroppo non e' noto sapere in che condizioni sia stato effettuato questo sudio: le ruote in rotazione hanno un impatto differente rispetto a quelle ferme

Ford Probe IV Cx 0,156
Mascherare le ruote applicando dei pannelli che le isolino dal flusso d'aria porta ad una riduzione del Cx di circa il 25% che e' tantissimo, ma se applicarlo alle ruote dietro e' cosa piuttosto semplice, su quelle anteriori sterzanti e' piu' complesso, certo, qualcuno lo ha gia' fatto come nella GM aero2000  o la Ford Probe IV in foto.






Gm EV1 Cx 0,195

I vantaggi sono innegabili e nel corso degli anni
sono state messe in vendita alcune vetture dotate di covers sulle ruote posteriori.









Honda insight Cx 0,25
Nel caso della Insight, si nota in foto il particolare profilo del parafango anteriore.
Nel lato posteriore é presente uno smusso alto quanto l'intera ruota  che permette una rapida evacuazione dell'aria che si accumula nel vano passaruota
















Volvo C30 DRIVe
riduzione Cx rispetto al modello base -10%
Molte case automobilistiche stanno introducendo veicoli classificato Eco: c'e' il nuovissimo allestimento per la Pegeot 207 Economique, la nuova Polo Bluemotion o la Volvo C30 eDrive la Opel Corsa Eco ecc..





Ci sono costruttori come la Volkswagen che sembrano intenzionati a lanciare sul mercato la XL1 e se sara'cosi', quest'auto avra' l'onere di ridefinire il concetto dia auto parsimoniosa introducendo uno stile forte sul piano emotivo ed efficace su quello tecnico.





Volskwagen XL1 Cx 0,186

Tutte queste vetture condividono interventi aerodinamici simili: abbassamento del corpo vettura, riduzione del flusso aria ai radiatori, pulizia del fondo scocca spoiler avvolgenti al retrotreno e cerchioni a bassa ventilazione ossia che producono meno turbolenza.
Se vi capita di vedere una di queste auto, prestate attenzione ai cerchioni: che siano in lega o in lamiera, noterete che che i passaggi aria sono ridotti al minimo.










cerchione Peugeot 207 economique Cx 0,274















wheel drag
Nel grafico qui' a destra c'e' un altro interessante studio svolto su una Audi A2 1.2 SDI si tratta quindi della versione con un Cx di soli 0,25
In questo caso, nel test si e' provveduto  a testare diverse soluzioni di cerchioni e compararne gli effetti con la vettura dotata dei cerchi originali da 15" che sono quasi totalmente chiusi.
Si e' testato un 15" un 17" ed un 19" tutti a cinque razze decisamente aperti a livello di ventilazione.
Gli stessi cerchioni sono stati quindi coperti per evitare il flusso aria e ritestati in galleria.
Nel grafico, lo zero rappresenta il valore dell'auto con i cerchi originali e le varie curve invece, sono relative ai test effettuati: come si vede la differenza aerodinamica e' decisamente elevata e diminuisce all'aumentare della velocita'.
Quello che mi piace osservare e' la differenza di Cx fra lo stesso cerchio aperto e chiuso .
Nel caso del 15" a velocita' autostradali la differenza arriva addirittura ad un impressionante Delta Cx di 0,01

alla prossima.

domenica 17 luglio 2011

Alcune cose su cui riflettere

Rimettendo in ordine quà e la quanto raccolto con le mie ricerche su intenet ho fatto una semplice tabellina dove ho elencato e sommariamente descritto i fatti più salienti.
Niente di esaustivo, le domande restano ed in alcuni casi si amplificano per quanto i dati in galleria del vento sembrano frutto di test eseguiti con tutti i crismi come l'uso del tappeto mobile e delle ruote dei veicoli in rotazione.
I dati frutto delle simulazioni al CFD sembrano affidabili: i modelli infatti sono decisamente ben dettagliati e per quanto un software CFD nella valutazione del coefficiente aerodinamico con un buon modello si avvicini a tolleranze di circa il 10% nei casi peggiori (riferito al coefficiente aerodinamico effettivo), quello che poi bisogna osservare e capire e' il Delta Cd, ossia la variazione del coefficiente fra il modello standard simulato o testato ed il valore misurato o simulato della vettura modificata.

martedì 24 maggio 2011

Aeroproject parte 7 (le Louvers)

Facendo seguito alla parte 4 del progetto Aeroproject dove concludevo spiegando che avevo da risolvere il problema delle Louvers, questo pomeriggio, ho dedicato una mezz'oretta per fare un modellino in cartone del cover e delle louvers: non tanto per diletto, quanto piuttosto per capire i problemi che incontrerò nella realizzazione.
Il problema del cover come avevo accennato è la scarsissima visibilità che si ha dietro: anche sovrapponendo al cristallo un foglio di plexiglass trasparente, avevo notato che le riflessioni che si generano fra le due superfici trasparenti rendevano davvero difficoltosa la visione, soprattutto durante il giorno.
Questioni estetiche mi hanno poi fatto sposare l'idea di un cover nero, quindi la soluzione aerodinamicamente accettabile sono le louvers: una serie di lamine orizzontali distanziate in modo da consentire la visibilità con ridotta creazione di vortici.
In passato sono state molto in voga nelle muscle car americane ed oggi possono fare al caso nostro.

Il modellino in cartone del cover di 20x11 cm circa, ricalca approssimativamente il master cover.
Su di esso ho praticato 5 fenditure equidistanti ricavando 6 lamine quindi distanziate usando ancora del cartone dove, ho intagliato dei denti con lo scopo di incastrarvi le lamine.


Il risultato di questo primo passo sembra accettabile; sicuramente il meccanismo definitivo non sarà quello utilizzato per questo modello e sicuramente ne impiegherò due: uno per lato delle fenditure così  da avere una struttura nell'insieme rigida e geometricamente equilibrata.

Una cosa è certa: la visibilità è salva.

Flow Illustrator Moviemaker

Si tratta una galleria del vento virtuale, sarà solo un giocattolo, ma per uno come me appassionato di aerodinamica, può stimolare nuove idee, va da se che mi viene automatico fare diversi modelli ai quali applicare diverse varianti e testarle di volta in volta.
Sto parlando di "Flow Illustrator Moviemaker" un simulatore 2D di aerodinamica scritto da SI. Chernyshenko e liberamente usabile e raggiungibile a questo indirizzo: http://chernyshenko.sesnet.soton.ac.uk/FlowIllustrator.aspx
Questa applicazione, non genera nessun dato realmente utile, ma restituisce un filmato illustrativo dove si vede il movimento del fluido attorno all'oggetto mettendo in risalto le turbolenze che si generano.
Ecco è un paio di simulazioni fatte sulla Tigra: in versione originale ed in versione Kamback con diffusore al retrotreno.

video

I flussi colorati rappresentano zone di turbolenza e le particelle bianche indicano la direzione del flusso.
Nel primo video si nota nella zona del portellone un distacco del flusso molto anticipato con le particelle bianche che risalgono verso il tetto del modello.
A contrasto, nel secondo video il profilo Kamback offre minori turbolenze, ed il distacco sul cristallo posteriore avviene con piu' difficoltà.
Ripeto, questo software è illustrativo e non descrive con precisione ciò che avviene in realtà.

video



Nel link sotto, si può trovare una ricca fonte di test effettuati da altri utenti del Flow Illustrator.
http://www.youtube.com/results?search_query=Flow+Illustrator&aq=f

Aeroproject parte 6 (le turbolenze del bagagliaio: i finestrini parte 2)

Abbiamo tutti presente le turbolenze che si verificano nell'abitacolo quando si viaggia con i finestrini aperti, turbolenze che crescono esponenzialmente con il crescere della velocità.
La loro genesi è semplice: aprendo il finestrino si apre un vano, un volume, una cavità tangente al flusso dell'aria che in condizioni normali scorrerebbe sull'esterno del finestrino.
L'aria all'interno dell'abitacolo in prossimità del finestrino a contatto con il flusso esterno viene da questo trascinata provocandone un moto rotatorio all'interno della cabina.
Parte dell'aria interna viene trascinata all'esterno e parte di quella esterna finisce all'interno dell'abitacolo, ma questo tifone ha ricadute importanti pure all'esterno del veicolo che si riperquotono sulla parte posteriore della vettura.
Tempo addietro in occasione del "tuft test", ho verificato l'influenza dell'apertura dei finestrini sulla scia della Tigra e come si può immaginare, gli effetti sono catastrofici.
video
Ecco perchè una delle linee guida della "fuel economy" prevede di mantenere quanto più possibile i finestrini chiusi.
Le turbolenze, non smetterò mai di ripeterlo, sono fonti di dissipazione energetica: energia che il veicolo deve cedere per la loro creazione.
Situazione analoga, si verifica nei vani passaruota, ma questo è un altro argomento.

domenica 22 maggio 2011

Aeroproject parte 5 (le turbolenze del bagagliaio)



Come accennato nel precedente post dove ho descritto la realizzazione del master del cover baule, la zona del lunotto posteriore è fonte di grosse turbolenze e di una marcata bolla di separazione fra cristallo e portellone.
Questo ho avuto modo di verificarlo nelle giornate di pioggia osservando dallo specchietto retrovisore il percorso delle goccioline sul cristallo, ho avuto modo di notarlo anche nelle serate molto umide quando l'auto era ricoperta di un sottile strato di umidità e nel modo in cui questa si dissolveva mentre usavo l'auto.
Avevo notato in merito all'umidità, che questa evaporava rapidamente nella parte superiore del lunotto e nei due laterali, ma persisteva nella zona bassa zona centrale.
La zona posteriore delle auto è una di quelle più critiche in termini aerodinamici perché fonte di turbolenze dovute ad un profilo che si discosta per esigenze di gusto stilistico o per esigenze di visibilità o ancora di carico da quella ideale che è rappresentata dalla goccia con il suolungo ed appuntito culo.

Era necessario indagare.
Per lo scopo, ho impiegato il test del ciuffo o "tuft test"; ho ricoperto il cristallo di filetti di lana colorata e ne ho applicato qualcuno pure sul bagagliaio uno addirittura sollevato dal profilo della vettura.
Nella foto ho provveduto a numerarli così da rendermi più facile la loro individuazione.
Quindi ho piazzato una videocamera all'interno dell'auto ed ho ripreso la scena a diverse velocità.
Nessuna sorpresa:  li dietro, è proprio uno schifo!

Dal video, si vede chiaramente il grado di turbolenza presente nelle varie zone del cristallo.
video
I laterali come avevo accennato sono caratterizzati da un flusso abbastanza pulito ed il loro movimento è causato sicuramente dal recesso dei finestrini laterali che sono perfettibili.
Nella parte bassa centrale del lunotto invece si vede come i fili si muovano parecchio, alcuni a tratti vanno pure al contrario dovuto alla bolla di separazione ed al ricircolo dell'aria.
Quello montato sul distanziatore si trova proprio nel bel mezzo della turbolenza e si vede che il suo movimento frenetico va in ogni direzione.
Tutto questo è turbolenza, attrito e resistenza: va eliminata.

sabato 21 maggio 2011

Aeroproject parte 4 (Master del cover baule parte 1)


Contrariamente a quanto anticipato, gli intenti di intervenire sul fondo scocca si sono arenati davanti a delle riparazioni meccaniche non rimandabili che hanno impegnato tutto il tempo a disposizione.
Insomma, una settimana (quella prevista per l'upgrade) andata in fumo.
Un vero peccato, anche perché con Marco (l'amico che mi avrebbe realizzato tutti i punti di ancoraggio per il fondo piatto) abbiamo passato l'intera settimana ad riparare qua e là ed il fondo gentilmente realizzato dal padre con un bel foglio di acciaio zincato da 1,5mm di spessore è rimasto inutilizzato in attesa di tempi migliori.

Fortunatamente, poco tempo dopo, ho avuto un po' di tempo per costruire la matrice di quello che sarà il cover per il bagagliaio.
E' costituito da un elemento centrale in plexiglass e due elementi laterali in sottile fibra di vetro uniti per mezzo di rivetti e quindi applicato sull'auto seguendo il profilo desiderato.
L'intento e' quello di eliminare la bolla di separazione fra cristallo e baule  fonte di turbolenze che si creano a causa della loro diversa inclinazione.
Questo master, servirà come profilo per la creazione di un elemento definitivo nel quale dovrò inserire delle Louvres per avere un minimo di visibilità al posteriore.
L'idea infatti è quella di verniciarlo di nero dando una sorta di continuità ottica visto che il cristallo è quasi nero.
Lo staffaggio definitivo lo sto ancora immaginando: ho individuato 4 punti di ancoraggio per una struttura leggera ma rigida che permetta di installare  e disinstallare agevolmente questo dispositivo offrendo la necessaria solidità all'insieme.
Ho avuto anche il tempo di fare il classico "tuft test" applicando sulla superficie del cover un filo di lana colorato per vedere quanto si agitasse  in marcia.

Non mi sono sorpreso, ma ho provato soddisfazione guardando il filetto di lana muoversi impercettibilmente, l'idea funziona ed  il cover anche se grezzo funzionano alla grande.
Ho anche provato a fare delle riprese con la webcam che ho applicato con l'immancabile nastro adesivo all'esterno dell'auto per avere una visione più chiara di quanto non permetta lo specchietto retrovisore, ma purtroppo, ho avuto dei problemi con il controluce e le riprese sono inutilizzabili.
Adesso ho da risolvere il problema delle louvres e dell'ancoraggio, ma sto già pensando al prossimo passo: la fine delle fiancate: per intenderci la zona della fanaleria posteriore che ha un bordo ricurvo da eliminare in favore di un bordo netto ed esteso di circa 5/10 cm (applicarlo saldamente sarà forse impossibile se non voglio usare il nastro adesivo) e la gestione dei flussi al radiatore.