Cos'è il carico aerodinamico?

Ogni minuto dettaglio esterno su auto di alto livello come una McLaren 620R e auto da corsa professionali come una IndyCar o un'auto di Formula 1 è progettato per far funzionare la fisica meccanica a vantaggio del pilota. Ogni millimetro di carrozzeria fa la differenza nel modo in cui il veicolo si guida e si comporta, e il rapporto dell'auto con l'aria che sta attraversando è fondamentale. Una parte cruciale di questa relazione è la deportanza, che può essere imbrigliata e applicata dalle parti aerodinamiche in tutta la forma della vettura. La scienza del carico aerodinamico può essere piuttosto approfondita, ma siamo qui per fornire una panoramica di cosa significa e un dettaglio del motivo per cui è importante per guidare l'esecuzione.

Per definire il carico aerodinamico con solo un paio di parole, è il carico verticale creato dalle parti aerodinamiche di un veicolo mentre è in movimento. Per ridurlo ancora di più, i componenti esterni di un'auto si dividono, instradano e dirigono il flusso d'aria in un modo che spinge il veicolo verso il basso e aumenta la trazione e la stabilità. Splitter anteriori, canard (noti anche come aerei da immersione), spoiler posteriori, spoiler anteriori, quegli enormi profili aerodinamici regolabili che Chaparral ha apposto alle loro toste auto da corsa Can Am nel corso della giornata e altri pezzi aerodinamici creano tutti deportanza. Il carico aerodinamico mantiene le auto piantate sulla strada ad alta velocità e assicura che gli pneumatici aderiscano saldamente alla strada per la massima aderenza.

La cosa bella del carico aerodinamico è che può essere utilizzato sia ad alta che a bassa velocità rispetto alle capacità del veicolo. Il carico aerodinamico è spesso associato alla guida ad alta velocità, in particolare in curva, come una IndyCar che ha bisogno di ogni minima aderenza possibile mentre percorre il circuito del Gran Premio di Long Beach. Il telaio progettato dalla Dallara è un ottimo esempio per il suo uso massiccio di aerowork.

Tuttavia, anche il carico aerodinamico gioca un ruolo importante nelle prestazioni a bassa velocità:ecco perché vedrai spesso auto da cross pesantemente modificate con ali enormi. Nonostante i percorsi di autocross spesso presentino sezioni a bassa velocità nei loro percorsi stretti, le auto con ali che hanno molta superficie possono ancora usare quell'aria per rimanere piantate e ridurre di millesimi di secondo i loro tempi di percorrenza.

A seconda delle circostanze e del tipo di guida, i veicoli possono avere un carico aerodinamico eccessivo o addirittura sbilanciato. A causa del peso aggiunto causato dal carico aerodinamico, un'ala o uno spoiler regolati in modo errato potrebbero causare troppa resistenza aerodinamica e rallentare l'auto, soprattutto se l'auto non ha un rapporto peso / potenza sufficientemente buono. Questo è il motivo per cui qualsiasi vela che valga il suo peso in presa è regolabile, il che significa che puoi modificare l'angolo con cui l'aria entra in contatto e si sposta su di essa. Alcuni possono essere regolati in due o tre modi, mentre molte applicazioni professionali possono essere regolate in più di 10 modi. Anche molte altre parti del kit aerodinamico di un'auto da corsa sono regolabili, in particolare sul muso.

La deportanza è vitale in curva così come in frenata. Per le piste con più rettilinei e meno sezioni tecniche a bassa velocità, l'angolo dei vari componenti che aggiungono carico aerodinamico della vettura non è così significativo, il che significa che sono posizionati per produrre ancora carico aerodinamico senza causare troppa resistenza. Per i tracciati con sezioni tecniche a bassa velocità e meno rettilinei, questi componenti saranno posizionati in modo da avere un angolo maggiore per aggiungere più carico aerodinamico e aumentare l'aderenza in curva e in frenata, poiché la resistenza è meno preoccupante.

Anche il bilanciamento del carico aerodinamico è fondamentale. Se un'auto ha un'enorme ala posteriore e nessuno splitter anteriore per bilanciarla davanti, l'auto potrebbe mostrare sottosterzo mentre l'ala posteriore sta scaricando la parte anteriore e rubando grip cruciale. Anche l'ottimizzazione delle sospensioni ha un ruolo in questo, ma lo conserveremo per un blog futuro.

Il carico aerodinamico è una componente cruciale per le prestazioni di guida e possiede anche vantaggi di miglioramento della stabilità anche per le auto stradali, come la sua integrazione nell'Audi TT originale per tenere sotto controllo il retrotreno. Ci auguriamo che apprezzerai questa spiegazione di base e che ci seguirai mentre discutiamo di più sull'aerodinamica in futuro.

In questa breve clip, il pilota professionista Nelson Piquet Jr. spiega l'aerodinamica di base di un'auto di Formula E e come si applica il carico aerodinamico a quelle auto da corsa.

Domande frequenti sul carico aerodinamico

D. Il carico aerodinamico rallenta un'auto?

A . C'è sempre un compromesso tra carico aerodinamico e resistenza, e tutto dipende dal telaio utilizzato e dalla pista su cui corre. Se l'auto ha molto carico aerodinamico, questo la rallenterà in rettilineo.

D. Il carico aerodinamico in un'auto è buono?

A . In generale, sì! Ma troppo può creare resistenza, che rallenterà l'auto e ridurrà il consumo di carburante.

D. Cosa significa basso carico aerodinamico?

A . Ciò significa che la macchina avrà più velocità nei rettilinei, ma meno grip in curva. L'opposto è un carico aerodinamico elevato.

D. Come viene calcolato il carico aerodinamico?

R. Occam's Racer ha un'ottima spiegazione su come viene calcolata la deportanza di un'ala, che utilizza l'equazione:deportanza =1/2p * A * Cl * V^2. Include alcuni collegamenti ingegnosi per continuare a capire anche le misurazioni scientifiche. Per andare un po' più a fondo, Formula1-Dictionary.net ha una spiegazione approfondita sul calcolo del carico aerodinamico complessivo di un veicolo.