Non e' un argomento semplice anzi, e' talmente complesso che non esistono formule semplici. Quando si voglia metter mano a questo argomento, e' necessario indagare con migliaia di test in galleria del vento e simulazioni al CFD (Computational Fluid Dynamics) ossia, simulazione grafica al computer.
La prima, e' la tecnica piu' rapida (ma non meno costosa) per quantificare gli effetti aerodinamici delle ruote, la seconda, permette di vedere effettivamente il flusso dell'aria (pur simulato) ossia il suo moto, nonche' le pressioni in gioco.
Queste componenti meccaniche, sono state studiate in tutte le possibili soluzioni: ruote rotanti e non, ruote isolate (ossia con carenatura completa o parziale come nel caso delle auto dotate di parafanghi) e scoperte come ad esempio nella Formula 1.
Qui' ci occupiamo dell'unica soluzione che a me interessa, ossia ruote isolate e rotanti caso tipico delle auto stradali.
Vorrei porre l'attenzione su un grafico che ho postato qualche articolo addietro e che descrive in termini quantitativi la ripartizione dei carichi aerodinamici di un veicolo.
Appare subito evidente che ben il 20% (nel caso in esempio vale solo il 20%, ma spesso si tratta di ben il 30%) dell' attrito aerodinamico deriva dalle ruote e dai loro alloggiamenti: una cifra importante che incide pesantemente sulle prestazioni globali del veicolo nella marcia extraurbana.
La ruota seppur protetta dal paraurti come nel caso all'anteriore e dal resto della vettura nel caso di quella posteriore, e' parzialmente esposta al flusso dell'aria nella sua sezione frontale.
L'aria contenuta nell'alloggiamento ruota, subisce il moto rotatorio della stessa che ne imprime un movimento vorticoso.
Il cerchione quindi si comporta come un'enorme ventola producendo una massiccia turbolenza con enorme dispendio energetico e sporcando il flusso dell'aria sulle fiancate del veicolo.
Le conseguenze di questa turbolenza e' ben evidenziata quando si percorre una strada bagnata: la fiancata si sporchera' per tutta la sua lunghezza per un altezza comparabile con l'ampiezza verticale del vano ruota.
E' facilmente comprensibile che mettere in movimento tutta quest'aria ha un costo aerodinamico ed operarsi per evitarlo o comunque ridurlo, consente di destinare altrove la potenza altrimenti dissipata.
Chi si ricorda le ruote lenticolari per le bici da record? Il loro particolare profilo doppio convesso consente di guidare il flusso d'aria disturbandolo al minimo.
Le stesse auto elettriche da record come quelle della Shell Eco Marathon (queste ultime capaci di quasi 5000Km/l, come la Polyjoule detentrice del record 2010 con 4896.1 km/l) sono dotate di ruote di sezione minima, lenticolari e per di piu' incapsulate.
Si tratta di veicoli che necessitano di circa 1,5 cavalli per viaggiare a 100Km/h....
Torneremo sull'argomento sicuro di aver stimolato l'interesse.
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