Spoiler attivo Tigra

Avevo annunciato che avrei dato maggiori informazioni sul progetto in corso e per quanto il progetto non sia ancora terminato, preferisco dare un anteprima di quello che per il momento è operativo.
L'immagine a fianco, descrive schematicamente la consistenza tecnica dell'hardware necessario e di come sia cablata.
Abbiamo un dispositivo Android dotato di un accelerometro su tre assi che servono per valutare e quantificare le accelerazioni alle quali il veicolo e' sottoposto durante la guida.
Una scheda IOIO ossia un microcntrollore con connettivita' USB che puo' essere collegato ad Android via cavo o via bluetooth.
Essa dispone di 48pin con funzioni diverse: I/O digitale, ingressi analogico con convertitore A/D 16bit, uscite PWM, SPI, I2C ecc... maggiori dettagli su: https://www.sparkfun.com/products/10585
Abbiamo poi l'attuatore per azionare lo spoiler: in questo caso ho ritenuto intelligente al fine di ridurre al minimo i costi di impiegare il motore tergicristallo di un'altra Opel Tigra, ma lo si puo' sostituire con attuatori a pistone elettrici senza nessuna modifica al resto dell'elettronica.

MCU e motore

Il motore e' dotato di limiti per contenere l'escursione massima di movimento entro i dati di progetto.
Un sensore angolare applicato sul corpo motore, consente di sapere l'angolo di inclinazione dello spoiler.
Un unità di potenza (MDU) alimenta il motore e ne inverte il senso di rotazione.
Come si vede dallo schema tutta l'elettronica ed i segnali compresi quelli del freno dell'acceleratore e della velocità veicolo, convergono nella scheda IOIO.
Il software che gestisce l'intero meccanismo risiede nel dispositivo Android che dialogando con la IOIO, attua l'azionamento dello spoiler, legge i dati dai sensori e decide la strategia da adottare in base alle condizioni di guida: frenata, accelerazione, curva e velocità, tutto in automatico in base ad un algoritmo specifico o in manuale permettendo all'utente di impostare a piacere l'angolo dello spoiler desiderato.
Nel video che segue è mostrato l'azionamento del motore in modalità automatica: vengono cioè impiegati gli accelerometri per azionare il motore, infatti inclinando in avanti il motore ruota in un verso e nell'altro se il dispositivo Android viene inclinato in dietro; per ragioni di inquadratura il dispositivo Android e' connesso alla IOIO attraverso un link  bluetooth, anche se la sua collocazione definitiva e' nel cruscottino che conteneva il TID (info display Opel) debitamente modificato nelle dimensioni e nella funzionalità che ora permette di inserire l'Android un po' come fosse il frontalino di un'autoradio.
Una volta inserito nel suo alloggiamento, il dispositivo Android si connette alla IOIO attraverso un cavo USB dal quale riceve l'alimentazione ed i futuro sara' connesso pure all'autoradio per implementare la funzione di media player, navigatore gps, eccc...
A fine lavoro i mammoth saranno sostituiti da appositi connettori della AMP o simili.

Sotto, l'anteprima dello screenshot d'avvio dell'applicazione sulla quale sto lavorando.

Si intravede in sovra impressione un pop-up che indica lo stato di taratura del dispositivo che sarà argomento dei prossimi post.

ciao

Aerodinamica attiva

L'aerodinamica è uno dei fattori preponderanti nelle prestazioni di un veicolo in condizioni di guida extraurbane ed autostradali con ricadute in termini di consumo di carburante, emissioni inquinanti, prestazioni e sicurezza di guida.
Un veicolo dotato di aerodinamica attiva che si adatta alle condizioni di guida permette di conciliare prestazioni, sicurezza di guida e ridotti consumi migliorando il suo coefficiente aerodinamico e la tenuta di strada in condizioni di guida critiche.
Moltissime case automobilistiche stanno investendo denaro e tempo nella ricerca e nello sviluppo di soluzioni aerodinamiche attive, ora disponibili non solo nei veicoli di punta, ma anche nelle utilitarie.

Questa tecnologia viene spesso impiegata per parzializzare o bloccare il flusso aria al radiatore quando non richiesto come nel caso di molte BMW, Mercedes, ma pure Ford; e' il caso dei Grill Shutters.
Pionieri furono la VW Scirocco che adottava uno spoiler estraibile sul portellone posteriore, e la Mitsubishi

Carichi aerodinamici verticali con
spoiler chiusi a sinistra ed aperti a destra

3000GT che adottava sia lo spoiler posteriore che uno splitter anteriore, entrambi attivi.
Oggi abbiamo Porsche, Ferrari, Pagani, Bugatti e tante altre case che impiegano l'aerodinamica attiva; fra le piccole ci sono la Mini Coupe, la Peugeot RCZ, l'Audi TT.
Non si tratta di un vezzo o di una strategia di marketing anche se questo ha ovvie e positive ricadute d'immagine, l'aerodinamica attiva e' qualcosa di reale ed efficace il cui costo e' in discesa e non e' improbabile che vetture anche di gamma piu' bassa ne faranno uso in futuro.

Eppur si muove

Dopo tanti mesi ecco un nuovo post.
Per dire agli interessati che nonostante quì non ci siano più stati aggiornamenti, il lavoro continua.
In tutti questi mesi di assenza dal Blog il cover per il lunotto posteriore ha visto la luce in fase preliminare, poi  si e' deciso di ricostruirlo a seguito della necessità di integrarlo con uno spoiler attivo per compensare il Lift al posteriore che si genera durante la marcia e che può provocare una pericolosa instabilità nelle condizioni di guida critiche  come frenate di emergenza e curve ad alta velocità  mentre si frena e magari in presenza di fondo scarsamente aderente.
Tutto questo per anticipare che i prossimi giorni darò notizie più dettagliate su quanto finora realizzato.
A presto

Cx=0,295 Vs Cx=0,314

Test e' la parola d'ordine del giorno.
Coast down e' lo strumento utilizzato.
Pazienza e perseveranza e' la chiave del successo.
Ma come funziona?

Semplice: si prende il veicolo, lo si porta alla velocita' desiderata, quindi tenendo la frizione premuta si mette in folle mentre con un GPS si registra istante per istante la decellerazione dovuta agli attriti aerodinamici e di rotolamento.
Terminato il test, si torna a casa, si scaricano i dati dal GPS e tramite un foglio di calcolo si confronta la velocita' di rallentamento misurato con quello stimato.
Attraverso la manipolazione dei due coefficienti ( Crr e Cx) del modello teorico si riduce al minimo o si annulla la discordanza fra le curve di decellerazione fra modello teorico e quello registrato col GPS ed ecco che nei due coefficienti prima manipolati avremo trovato quelli reali.
Semplice no?
Beh in realta' senza la pazienza e la perseveranza e' difficile se non impossibile arrivare a dei risultati corretti: il traffico ad esempio puo' essere un problema insormontabile, poi c'e' quello della pendenza stradale ed ancora le condizioni climatiche.
Condizioni stradali permettendo, il problema della pendenza stradale e' aggirabile effettuando due test: uno per senso di marcia, quindi o si fa una semplice media matematica o come ho fatto io, si inserisce nelle formule l'impatto della pendenza che essendo di fatto sconosciuta e' comunque possibile quantificarla appunto tramite il doppio test inserendo nel computo la pendenza stimata avendo cura di invertirne il segno nel test successivo: l'individuazione sara' corretta quando invertendo il segno nei due test  Cx ed il Crr rimarranno invariati.
Le condizioni climatiche vanno correttamente inserite nel computo altrimenti il risultato sortisce risultati errati.
Il parametro da individuare e' la densita' dell'aria, e tramite pressione atmosferica, temperatura aria e punto di rugiada risulta quantificabile in modo corretto.
Il test per praticita' puo' esser diviso in due sezioni: un test di rallentamento ad alta velocita' (bastano 90Km/h) dove e' necessaria un'osservazione (sempre via GPS) per un arco di velocita' di almeno 10-20Km/h ed una a bassa velocita' ossia intorno ai 10Km/h.
A bassa velocita' infatti il carico aerodinamico e' quasi nullo e quindi sara' facile individuare il coefficiente di rotolamento degli pneumatici, ad alta velocita' invece sara' predominante il peso aerodinamico.

Ad ogni modo, ho avuto modo di effettuare due test: il primo completo, ossia bidirezionale ad alta e bassa velocita' ed il secondo solo a bassa velocita' sempre bidirezionale.

Il primo test l'ho effettuato prima degli interventi sulle geometrie delle sospensioni anteriori di cui ho accennato in un precedente post; interventi resi necessari causa una discrepanza dell'incidenza dei montanti anteriori (asimmetria dell'angolo di Caster), interventi che hanno provocato una convergenza aperta di 2mm.
In queste condizioni, il test ha fornito un coefficiente di resistenza di rotolamento Crr=0,18, il test successivo realizzato dopo la visita dal gommista per portare la convergenza a zero ha fornito un Crr=0,12, insomma un netto cambiamento in fatto di attriti.
Il coefficiente aerodinamico invece e' stato il seguente Cx=0,295
Un Cx di 0,295 non e' male, ma con il cover sotto motore, i cerchioni aerodinamici e l'abbassamento vettura, mi aspettavo decisamente meglio cosi' indagando, sono arrivato alla conclusione che il Cx dichiarato di 0,31 per il modello originale puo' forse riferirsi nella migliore delle ipotesi a quella relativa al modello 1,4 con cerchi da 14 pollici con cover ruota in plastica e ruote dalla sezione di 175mm mentre la versione con cerchi in lega da 15" con i 185/55,  piu' verosimilmente presenta almeno un Cx=0,314

Il Fondo.

Una giornata di lavoro con l'amico Karnak che ha fornito attrezzature tempo e manualita' per ottimizzare le geometrie delle sospensioni, cosi' ho approfittato per scattare alcune foto ed iniziare a pianificare i prossimi lavori.

Qui' a sinistra si puo' vedere la copertura sotto motore di derivazione Audi e le staffe posteriori di ancoraggio; davanti invece devo provvedere a realizzare un profilo definitivo.
Il fondo del telaio invece e' ancora originale ma ho gia' il materiale per una copertura ottimale che si estende dal cover anteriore sino al ponte posteriore dove attraverso un raccordo mobile iniziera' il diffusore.

Le difficolta' le dovro' affrontare per quanto concerne la linea di scarico infatti, la sua carenatura implica il dover affrontare due problemi: il primo e' lo smaltimento del calore generato dal catalizzatore e dal primo silenziatore: non voglio che il calore si accumuli e si trasferisca all'interno del veicolo gravando sul comfort di marcia; inoltre, il tubo di scarico passa al disotto del serbatoio carburante ed anche se il calore in quel tratto non sara' poi cosi' elevato, penso che dovro' isolarlo termicamente; il secondo problema risiede nel silenziatore centrale il cui profilo sborda da quello del fondo che prevedo di realizzare, sara' quindi investito dal flusso d'aria sotto la scocca: nulla di impossibile, solo altro lavoro.
Altro punto importante da analizzare bene e' il punto di raccordo fra il coperchio sotto il motore ed il fondo piatto da applicare al telaio.
In quel punto dovro' valutare bene come evacuare il calore del motore: e' fondamentale far si che l'aria proveniente dal vano motore venga accelerata al massimo e si misceli con il flusso esterno riducendo il piu' possibile la formazione di vortici...un profilo curvo e' il punto di partenza, la sezione e' invece ancora tutta da definire e per questo andranno fatti dei test su strada per valutare situazione termica dell'insieme.

Punto Economy Power, considerazioni sul progetto.

Torniamo per un attimo al mio precedente post Prototipo Punto "Economy power"
Questo per rendervi partecipi su alcune elucubrazioni che ho fatto dopo essermi riletto l'elenco delle modifiche apportate alla Fiat Punto originale ed ai dati forniti dal documento Fiat che ho riportato nel precedente post.

L'elenco delle modifiche e' tanto esiguo quanto efficace.
Entrambi i paraurti sono stati modificati: quello anteriore nella dimensione bocca che serve il radiatore, quello posteriore nei lati in prossimita' delle ruote.
E' stato adottato un fondo che carena integralmente la parte bassa del veicolo, quindi suppongo che sia stato adottato un efficiente sistema di evaquazione dell'aria calda proveniente dal radiatore, al posteriore avranno adottato per  certo un diffusore e poiche' l'unico silenziatre presente e' posizionato sul retro dei veicolo, suppongo che pure l'intera linea di scarico sia stata coperta ottenendo un fondo completamente liscio.
Le ruote sono state carenate da dei copricerchi lenticolari, e sono state adottate delle minigonne terminanti in un profilo che precedendo la ruota posteriore ne devia l'aria riducendo al minimo la turbolenza.
Specchietto retrovisore modificato nella forma e fanali posteriori modificati evidentemente per eliminar quella rotondita' che aerodinamicamente parlando e' dannosissima.
Da quel che posso vedere nell'unica foto che sono riuscito a trovare in rete, Fiat ha aggiunti dei covers nei vani passaruota posteriori e pare non sia presente il secondo specchietto esterno; non noto altro.
Fiat dichiara per questo prototipo un SCX=0,49 ossia del 26% inferiore alla Punto dal quale deriva.

Ho provato a fare due conti:


Punto 55
Cx = 0,324
Sez. Forntale = 1,970m2
SCX = 0,6383

il 26% di 0,6383 ammonta a 0.165958
quindi, SCx della Punto E.P. sarebbe di 0,6383-0,165958= 0,472 che discorda di un bel po' rispetto al dichiarato 0,49
infatti un SCx di 0,49 e' inferiore del 23,2% rispetto a quello nominale di 0,6383

Questo pu' significare o che  0,49 e quindi il 26% sono dati inesatti o che il Cx e quindi lo SCx della Punto di serie vale piu' di 0,6383, per l'esattezza 0,66 e fermo restando la sezione frontale di 1,970m2 darebbe un Cx per la vettura di serie di ben 0,335.
Ad ogni modo, la Punto E.P. con un SCx di 0,49 avrebbe un Cx di soli 0,249 (migliore dell'attuale Toyota Prius)

Ammettiamo che sia vero:
la differenza di Cx fra le due versioni ammonta a DCx = 0,086 (tantissimo)
Ho provato a quantificare con stima approssimata l'effetto delle modifiche apportate:

modifica                                                                                DCX              

pannellatura completa fondo vettura                                       -0,03/0,035              
flussi raffreddamento                                                             -0,01/0,015      
cerchioni lenticolari                                                                -0,01                
luci posteriori                                                                         -0,01/0,02          
minigonne e cover vano ruota                                                -0,011/0,05      
assenza di uno dei due specchietti retrovisori                          -,005              

riduzione totale                                                                      -0,086

Quello che ho ottenuto e' una serie di valori alcuni assolutamente ragionevoli, altri ai miei occhi un po troppo ottimistici.
Magari nella lista delle modifiche comunicate alla stampa non e' stato inserito tutto, magari ho sottostimato gli effetti di alcune particolari e sovrastimato altri.
Sarebbe bello avere dei riscontri, nell'attesa, andiamo avanti.

Impressioni da una gita fuori porta

Ben ritrovati.

A distanza di una lunga assenza , eccomi a scrivere ancora sulle ultime novita'.
Nulla di tecnico, nessuna prova strumentale, ma solo delle impressioni che come possiamo immaginare sono frutto di sensazioni e che quindi, lasciano il tempo che trovano, ma allettano la fantasia su cio' che potrebbe essere.

Ebbene, nell'ultimo trasferimento autostradale di circa 868 Km totali di cui 640 di autostrada che vedono l'attraversamento della Cisa che prevede il superamento degli appennini a quota  745 m. s..l.m ed il rimanente di strade statali tutti percorsi a velocita' codice,ho potuto constatare un consumo medio di 16,5Km/l con a bordo diversi bagagli e due passeggeri per un aggravio di peso di circa 195Kg.
Un risultato interessante, ma vediamo come e' stato possibile raggiungerlo.
L'auto e' sempre la stessa, ma per l'occasione, ho provveduto a montare i cover per i vani ruota posteriori, un cover sul bagagliaio cosi' da eliminare la variazione del profilo del portellone posteriore, due piccole coperture davanti alle ruote anteriori montate direttamente sul paraurti e due piccoli elementi in coda all'auto, esattamente alla fine delle fiancate per creare un punto netto di separazione del flusso dell'aria.
L'auto e' ancora priva di fondo piatto e di estrattore posteriore, ma monta un riparo sottomotore di derivazione Audi opportunamente modificato che partendo dal paraurti anteriore si estende sino a tutta la trasmissione.

L'auto si e' dimostrata estremamente scorrevole e silenziosa, gli unici fruscii presenti provenivano dai tergicristalli.
Dei pochi filetti di lana presenti sulla carrozzeria l'unico osservabile e comunque attraverso lo specchietto retrovisore esterno era quello montato al centro del cover vano ruota posteriore destro che ha mostrato la presenza di un flusso piuttosto pulito anzi, decisamente pulito nonostante l'immancabile turbolenza creata dalla ruota anteriore rimanendo teso con vibrazioni minime.

I piccoli deviatori anteriori allargano la parte bassa del paraurti che originariamente si restringe arrivando quasi ad eliminare l'esposizione della ruota al flusso dell'aria frontale e quindi teoricamente a ridurre la turbolenza in quella zona cosi' tormentata.

I due elementi in coroplast attaccati alla carrozzeria sulle fiancate tramite nastro adesivo telato che ha dimostrato una tenuta granitica in ogni condizione permettono una netta separazione del flusso, la loro inclinazione verso un immaginario punto di convergenza situato a circa 2 metri dalla fine della vettura aiutano a chiudere la scia mantenendola compatta e di dimensioni ridotte: certo le dimensioni e l'angolo di convergenza andrebbero ricercate con precisione per ottenere le migliori prestazioni e l' applicazione in questa occasione non era delle migliori.
Non so se l'ho mai accennato su questo blog, ma leggendo alcune note Fiat ho scoperto che i tecnici rimasero stupiti per l'elevato coefficiente aerodinamico mostrato dalla Punto prima serie che si rivelo' essere di circa 0,334 (contro gli 0,32 indicati dalla stampa).
Ulteriori indagini rivelarono che la causa di questo dipendeva dal profilo della fanaleria posteriore assimilabile ad un arco di circonferenza che impedisce la creazione di un punto di separazione preciso e di quella scia compatta che va sempre ricercata se si vogliono ottenere coefficienti bassi.

Lo so, l'auto sembra figlia di Frankenstein e come Victor, pure io la vedo bella con questo look... chissa'.
Dipendera' dal fatto che e' figlia di una mia idea o piu' semplicemente che me la immagino con una veste definitiva prive di toppe ed oggetti posticci?

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

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.

  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

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.

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.

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.

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.

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

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

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.

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.

Aeroproject part 8 (cover ruota)

Coming Soon

Aerodinamica ruote (parte 2)

Tempo 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

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.