Perchè
un'autovettura con una buona aerodinamica ha un consumo più contenuto?
Il
motivo per il quale un'autovettura con un'aerodinamica curata ha un
consumo inferiore di carburante, è legato all'esistenza della
resistenza aerodinamica (vedi lezione sull'origine fisica della
resistenza aerodinamica). Il flusso di aria che avvolge l'automobile durante
il suo movimento, a causa della viscosità dell'aria, non riesce a
richiudersi perfettamente dietro al corpo. Se l'aria fosse invece un
fluido perfetto, e quindi privo di viscosità, i filetti fluidi di aria
che si aprono al passaggio dell'autovettura avvolgendola, dopo il
passaggio del corpo si richiuderebbero perfettamente dietro di esso,
tornando alla situazione iniziale precedente al passaggio
dell'autovettura. Questo invece non accade, e verso la coda
dell'autovettura i filetti fluidi si distaccano dalla superficie della
carrozzeria. Dietro l'autovettura si forma
quindi
una scia vorticosa, costituita da innumerevoli vortici. Questo fatto
determina una differenza del valore della pressione davanti e dietro
l'autovettura. La scia o la vorticità sono sinonimi di depressione, ossia
di bassa pressione. Accade quindi che dietro l'automobile vi sia un valore
più basso di pressione rispetto al valore della pressione che vi è
davanti. In altre parole P1 > P2. La depressione che esiste dietro
all'autovettura può essere vista come una specie di aspirazione, che
aspira all'indietro l'automobile. Tale aspirazione tende quindi a
trattenere l'autoveicolo il quale quindi incontra
più
difficoltà a compiere il suo moto in avanti. Un'automobile con una
buona aerodinamica può essere vista come un corpo di buona penetrazione
aerodinamica. La sua proprietà è quella di accompagnare i filetti
fluidi di aria lungo la carrozzeria il più possibile verso il termine
dell'autovettura, impedendo quindi che si distacchino dalla carrozzeria
prima del dovuto. questo permette di rendere più piccola la scia a valle del
corpo. Più la scia è piccola, minore è l'aspirazione dietro
all'autovettura, ossia minore è la forza che tende a trattenere il
corpo. Tale forza è proprio la resistenza aerodinamica; più
precisamente è una componente della resistenza aerodinamica totale (ed
è
la maggiore) che prende il nome di resistenza aerodinamica di forma o di
scia. Più e grande la scia, più è grande la resistenza aerodinamica.
Più l'autovettura ha un'aerodinamica curata, più piccola è la scia
dietro di essa, e quindi più piccola è la resistenza aerodinamica. La
resistenza aerodinamica è perciò una forza applicata all'autovettura
rivolta all'indietro. Tale forza la indico con D (D=Drag che in
inglese indica la resistenza aerodinamica). Ora, per permettere il moto
dell'autovettura, è necessaria un'altra forza applicata al corpo
rivolta questa volta in avanti. Questa forza è la trazione, che indico
con T. La trazione T del veicolo viene generata dal gruppo
motopropulsore, il quale è un meccanismo che trasforma l'energia
chimica della benzina in energia meccanica che fa girare le ruote
dell'autoveicolo. Una trazione T grande richiede un grande consumo di
benzina, mentre una trazione T piccola richiede un piccolo consumo di
benzina. Ritornando ora al discorso della resistenza aerodinamica D,
risulta intuitivo che quando si ha una D grande, per permettere il
movimento dell'autovettura occorrerà una trazione T grande e quindi di
conseguenza un grande consumo di benzina. Un'automobile con
un'aerodinamica molto curata permette di avere una resistenza piccola D
piccola e quindi richiede una trazione T piccola, e questo significa un
consumo di benzina piccolo. Per questo motivo un'automobile con una
buona aerodinamica presenta un consumo di benzina inferiore rispetto ad
un'autovettura dello stesso peso con una pessima aerodinamica. Lo stesso
discorso qui effettuato per le automobili vale anche per gli aerei
ultraleggeri ed i velivoli in generale. In questo caso la trazione è
costituita dalla trazione dell'elica o dal getto di un motore a
reazione.
Ing.
Massimiliano Ghielmetti; docente di Aerotecnica
Il
Webmaster declina ogni responsabilità sul contenuto e veridicità degli
annunci inseriti. Sono comunque vietati il prelievo, la diffusione e
l'utilizzo a fini pubblicitari e/o commerciali dei dati, dei testi e
delle immagini presenti su questo portale. La
tutela dei dati personali è garantita dal D.givo 196/2003 della
legislazione della Repubblica Italiana per la salvaguardia della privacy.
Ghielmetti Massimiliano. Partita Iva : 04931130969
Cod. Attività: 620909