Discussione: coefficiente d'attrito aria

Non so se vi sia mai capitato di dare uno sguardo alle pattane montate nei cerchi delle autovetture.Presentano sempre una serie di fori,di svariate forme e misure,che alterano l'andatura del veicolo creando vortici d'aria negativi.
Ora,sapendo che un auto spinta a 50Km orari fa ruotare ogni pattana a circa 600 giri al minuto,e valutando il fatto che nelle bici da corsa l'introduzione delle ruote lenticolari ha prodotto velocità maggiori,ritenete utile montare pattane senza fori,ossia lenticolari,al fine di risparmiare carburante e migliorare lo scorrimento del flusso dell'aria laterale? E' un eresia?
Sarebbe attendibile una prova in cui,fissata una pattana ad un trapano,si misura il consumo Watt e i giri prodotti, confrontando il tutto con un trapano in cui è montata la stessa pattana con i fori chiusi a nastro?

sicuramente aiuterebbe ad abbassare i consumi e migliorare l'aerodinamica della vettura,ma in maniera molto piccola.
anche mettendo un fondo piatto sotto al telaio della vettura si miglirerebbero i consumi e la penetrazione aerodinamica,ma solo in presenza di una velocità abbastanza sostenuta(tragitti autostradali).
quindi , in linea di massima , i benefici apportati inciderebbero in maniera poco significativa sul consumo di carburante della vettura, a meno che , non si parta da zero,con un progetto atto a massimizzare l' efficienza aerodinamica,ma questo comporterebbe maggiori costi in fase di progetto e produzione che ricadrebbero sull'utente finale.

C'è da considerare anche alcune cose
1) Di solito una ruota da bici ha una impronta molto piccola rispetto ad una ruota da macchina. Ora la resistenza offerta dall'impronta è molto più piccola sulla bici (e come dire il frontale di un TIR e quello di una cinquecento), quindi l'attrito sul "cerchio" diventa più trascurabile sull'auto... per non parlare della stessa sezione frontale di un'auto rispetto una bici...
...tuttavia l'attrito si ridurebbe ... il problema è anche
2) il raffreddamento degli organi frenanti che assorbono l'energia cinetica (quando azionati) dissipandola in ... calore, appunto

Semmai sarebbe utile studiare e compensare in modo variabile le turbolenze nella parte alta della ruota, dove il battistrada corrugato si muove nel senso del moto dell'auto ad una velocita' relativa doppia di quella a cui sta andando il veicolo.

Oggi mi risulta che i vani ruota siano a forma fissa. Forse degli spoiler mobili potrebbero migliorare l'efficienza.

Ciao
Mario

Ciao
le ruote cosiddette lenticolari danno veramente un miglioramento della resistenza aerodinamica , basta notare che sono adottate se tutti i veicoli da record.
Solamente che subentrano altri problemi :
Il fatto di carenare le ruote impediscono la circolazione dell'aria per il raffreddamento dei freni , e per questo sono state studiate borchie ad hoc ,tipo nei rally( guardate quelle delle delta integrale) dove a causa delle basse velocita' (max150km/h ) e delle continue frenate svolgono una funzione importantissima

Montate sui mezzi a due ruote li rendono molto sensibile al vento laterale (anche durante un sorpasso , per questo sono state vietate nelle gare di moto ) infatti le biciclette le usano solo (e non sempre ) nelle gare indoor e nei velodromi dove non c' e' il vento

ciao ciao

porca PATTANA... se hai ragione!

Ma praticamente ti è gia stato risposto!

i cerchi ( io non utilizzo borchie, pattane o come le vuoi chiamare) sono forati sia per permettere ai freni di sfreddarsi che per diminuire il loro peso, ergo, le masse sospese.

Vorrei chiedere al nostro grande MARIO esperto (tra l'altro) di raggi IR se la colorazione nera opaca della stragrande maggioranza dei cerchi in lamiera abbia a che vedere con il raffreddamento... oppure è un' abitudine commerciale, per far da sfondo ai copricerchi (altra maniera di chiamare quegli inutili pezzi di plastica).

Su auto sportive poi, come la sopracitata DELTA che montava i cerchi OZ con gli estrattori davanti, si cercava addirittura di usare il cerchio come un "aspiratore centrifugo " per espellere il calore, mentre gli ingegneri di tanti anni fa (citiamo Citroen DS e Hudson Hornet) sapevano bene che per una berlina aerodinamicamente efficente, la ruota migliore è quella COPERTA, almeno dietro ...e quella davanti aveva appunto "borchie" piatte!!!

http://www.arcesezone.it/fothome/delta%20m...ni%20sfondo.jpg

(quei "cosi" ovviamente NON erano adottati per le p.s. su sterrato..)

http://www.autowallpaper.de/Wallpaper/Citr...%20Cabrio_1.jpg

http://www.michaelfurman.com/images/gal_hudson.jpg

(bellissime... auto per "andar veloce", non per "correre" ,quando il rado traffico non ti surriscaldava i freni )

Edited by marcomato - 5/12/2006, 13:09

Qualche anno fa, credo su Quattroruote, ho letto di un progetto di cerchio con raggi disposti a pala, in grado di convogliare verso l'interno della vettura un flusso d'aria. Qui dei deflettori girano il flusso verso il retro dell'auto, contribuendo alla spinta.
Per velocità elevate risulta un flusso importante, anche in considerazione dei cerchi sempre più grandi adottati con un conseguente risparmio di carburante.
Non so che fine ha fatto questo progetto, se è stato abbandonato o procede lentamente... staremo a vedere.

Valerio

Caro marcomato,
vedo solo adesso la tua richiesta.
La colorazione nera dei cerchi aumenta l'assorbimento e l'emissione di infrarossi, quindi per una ruota vicina ad un freno caldo il nero e' preferibile, anche se cosi' il cerchio si scalda un po' di piu', ma si raffredda prima. E poi e' meno sporchevole del bianco .
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La dea - nata piu' di 50 anni fa - DS19 e poi diventata DS21 aveva i freni anteriori interni, vicino al cambio, quindi non c'era motivo di raffreddare il cerchio.
Quelli posteriori erano soggetti ad un carico minimo a causa della distribuzione dei pesi preponderante sull'asse anteriore, evidentemente l'aerodinamica ben studiata portava abbastanza aria sui tamburi.

P.S.: i cerchi delle auto sono masse NON sospese.


Ciao
Mario

CITAZIONE (Valerio78 @ 12/12/2006, 10:46)

Per velocità elevate risulta un flusso importante, anche in considerazione dei cerchi sempre più grandi adottati con un conseguente risparmio di carburante.

Ciao Valerio,
puoi spiegare il nesso fra l'aria aspirata ed il risparmio di carburante?

CITAZIONE (mariomaggi @ 12/12/2006, 12:53)

P.S.: i cerchi delle auto sono masse NON sospese.

quando si analizza il moto di un autoveicolo, i pneumatici si considerano masse sospese, perchè l'inerzia dell'autoveicolo è notevolmente superiore, e nelle asperità è come se l'auto fosse fissa (inerzia) e fossero i pneumatici a muoversi. masse sospese minori inducono a miglior funzionamento delle sospensioni.
in ambito di due ruote la riduzione delle masse sospese migliora l'agilità in curva sia per effetto della massa da spostare, sia (e soprattutto) per fenomeni giroscopici.

zintolo,
tu sei piu' fresco di studi e forse hai ragione.
Pero' Quattroruote le considera come le considero io.

Ciao
Mario

grande mario! è vero! ho cercato su google in lingua anglofona, ed ho trovato entrambe le nomenclature.
probabilmente variano in base al sistema di riferimento che si prende.

CITAZIONE

Ciao Valerio,
puoi spiegare il nesso fra l'aria aspirata ed il risparmio di carburante?

Ciao Zintolo,

il flusso aspirato dai cerchi in rotazione viene "girato" verso il retro dell'auto da un deflettore. Si ha così un flusso d'aria che aiuta l'avanzamento dell'auto riducendo (non so di quanto) la resistenza all'avanzamento ed i consumi.

Valerio

Sembra quasi il "Whirlaton" , di cui si parla nel libro "Il grande affare del sassolino" di James Grady (lo stesso de " I sei giorni del condor": lo so che il film parla di TRE giorni, ma il titolo originale é stato cambiato)
Un libro piacevole, lo consiglio a tutti.

CITAZIONE (Valerio78 @ 14/12/2006, 09:27)

il flusso aspirato dai cerchi in rotazione viene "girato" verso il retro dell'auto da un deflettore. Si ha così un flusso d'aria che aiuta l'avanzamento dell'auto riducendo (non so di quanto) la resistenza all'avanzamento ed i consumi.

avevo immaginato qualcosa di analogo. credo che la loro funzione base fosse il raffreddamento del sistema frenante, e che i deflettori servissero a non peggiorare ulteriormente i flussi sotto l'auto. dubito che i deflettori portassero a effetto suolo (casomai effetto opposto, creando sovrappressione), e date le perdite nei vari processi di movimentazione aria, anche a riduzione di consumi.

a prescindere dal carico i freni posteriori non servono da veri e propri freni, ma da stabilizzatori. praticamente intervenendo "schiacciano" quelli anteriori al suolo, quest'ultimi di solito più potenti frenano e , avendo i posteriori allontanato la cd "soglia di incipiente scivolamento" possono mordere di più rispetto a se i posteriri non funzionassero.
Un motociclista, su una ruota, se per prudenza volesse appoggiare l'anteriore a terra pigierebbe il pedale del f posteriore.

CITAZIONE

i freni posteriori non servono da veri e propri freni

Ciao
Mario

SorellaLuna, per piacere, invece di scrivere panzanate senza senso, pensa di più alla.. passera solitaria!

Originariamente inviata da vento fresco

a prescindere dal carico i freni posteriori non servono da veri e propri freni, ma da stabilizzatori. praticamente intervenendo "schiacciano" quelli anteriori al suolo, quest'ultimi di solito più potenti frenano e , avendo i posteriori allontanato la cd "soglia di incipiente scivolamento" possono mordere di più rispetto a se i posteriri non funzionassero.
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Non sono d'accordo. L'auto in frenata si corica in avanti a causa della sua inerzia, anche se non intervenissero i freni posteriori.
Poi ogni ruota consente una forza frenante proporzionale al carico gravante su di essa, quindi sicuramente le ruote anteriori saranno più cariche, ma non è affatto trascurabile il contributo delle ruote posteriori.

Un motociclista, su una ruota, se per prudenza volesse appoggiare l'anteriore a terra pigierebbe il pedale del f posteriore

Sarebbe la stessa cosa col freno anteriore, ammesso che non sia in impennata.