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.