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.

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.