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AERODINAMICA
L'aerodinamica è una scienza derivata della fluidodinamica che studia la dinamica dei gas, in particolare dell'aria, e la loro interazione con corpi solidi. La risoluzione di un problema di aerodinamica comporta generalmente la risoluzione di equazioni per il calcolo di diverse proprietà dell'aria, come ad esempio velocità, pressione, densità, e temperatura, in funzione dello spazio e del tempo.
Uno dei risultati più importanti dell'aerodinamica è la determinazione delle forze aerodinamiche che agiscono su un corpo. Il loro calcolo preciso è di importanza fondamentale nel progetto di un velivolo, di una barca a vela o di un'autovettura da corsa (Formula 1, per esempio).
La resistenza è definita come la forza aerodinamica agente in direzione parallela (e con verso opposto) alla direzione del moto. Essa è composta fondamentalmente da tre termini:
-resistenza di attrito
-resistenza di pressione
-resistenza indotta (o resistenza di vortice)
Una descrizione più accurata per quanto riguarda l'aerodinamica specifica nel campo della F1 potete trovarla qui.
ALETTONE
Per alettone in campo automobilistico si intende un particolare elemento aerodinamico, fisso o mobile, atto a generare una spinta verso il basso del veicolo per incrementarne l'aderenza al suolo.
Il principio fisico che sta alla base del funzionamento di un alettone automobilistico è esattamente lo stesso che permette agli aerei di volare, ma a differenza dell'aeronautica viene utilizzato nella maniera opposta, invece di sostenere il mezzo in aria, lo spinge maggiormente verso terra, ovvero lavora per creare deportanza invece che portanza come negli aeromobili. Nelle moderne vetture di Formula 1 circa i 2/3 del totale carico aerodinamico è da imputare alla presenza degli alettoni.
Un alettone, è costituito essenzialmente da tre categorie di elementi:
profili alari
Il loro compito è quello di generare spinta verso il basso. Il funzionamento di un profilo alare è esattamente l'opposto degli omologhi elementi degli aerei: infatti la sua sezione è quella di un'ala di aereo rovesciata di 180 gradi, in modo da generare deportanza. In questo modo la spinta viene diretta verso il terreno, incrementando, proporzionalmente con la corrente d'aria che investe l'alettone, la tenuta degli pneumatici del corrispondente asse al suolo, evitando che venga a mancare il contatto tra le ruote e il terreno. La quantità di pressione che viene a crearsi dipende, oltre che dalla velocità, dall'angolo di incidenza, ovvero l'angolo creato dal profilo alare rispetto al piano. Al crescere di questa variabile maggiore è il muro d'aria che investe il profilo, quindi maggiore è il carico aerodinamico che questo genera. Per contro, ciò genera anche una maggiore resistenza all'avanzamento, quindi minori punte di velocità su tratti rettilinei a parità di prestazione del motore.
Nelle competizioni automobilistiche, dove il carico aerodinamico necessario è maggiore per permettere alle vetture di affrontare ad alta velocità le curve, spesso e volentieri si notano dispositivi con 2 o 3 profili (detti rispettivamente alettoni biplano e triplano), se non di più. A titolo di esempio, prima che fossero introdotte delle limitazioni sul numero di profili utilizzabili negli alettoni delle monoposto di Formula 1, non era raro vedere vetture con 9 o 10 profili installati sull'ala posteriore laddove maggiore era il bisogno di deportanza.
Conseguenza di quanto detto, i profili degli alettoni anteriori delle vetture hanno il compito di aiutare la fase di sterzata del veicolo, nonché ottimizzare i flussi d'aria diretti verso la vettura. In particolare nelle vetture da competizione, ciò influisce anche sulla resa del sistema di raffreddamento e sul carico aerodinamico generato dal corpo vettura.
I profili di norma sono fissi (per quanto nelle auto da competizione mantengano un certo grado di flessibilità), anche se nella seconda metà degli anni 60 si videro in Formula 1 alettoni dotati di profili mobili, che permettevano al pilota tramite una leva di variare l'angolo di incidenza dall'interno della vettura. In questo modo, il pilota disponeva del massimo carico disponibile in curva (alzando l'incidenza), e non risentiva in rettilineo di grandi resistenze all'avanzamento (portando i profili in posizione parallela al suolo). Per la loro fragilità, furono banditi nel 1969.
paratie
Le paratie, solitamente 2, sono degli elementi più o meno perpendicolari al suolo, a cui sono ancorate le estremità dei profili alari. Il loro compito è quello di ridurre i vortici d'estremità e quindi la resistenza indotta, e secondariamente indirizzare il flusso d'aria laddove più conveniente per l'aerodinamica della vettura. Ulteriori piccole paratie secondarie vengono talvolta utilizzate all'interno dei profili alari per ottimizzare la fluidodinamica interna del gruppo alettone.
supporti
I supporti hanno il compito di ancorare l'alettone al mezzo su cui è montato. Questo particolare è quello che deve sostenere l'intera spinta verso il basso generata dai profili, e allo stesso tempo deve trasmetterla al veicolo, per questo deve essere progettato per resistere ad altissime sollecitazioni (per le auto da corsa si parla di carichi aerodinamici che superano anche la tonnellata). Talvolta negli alettoni posteriori paratie e supporti formano un unico blocco, proprio per aumentare la rigidità dell'elemento e distribuire su una superficie maggiore lo stress a cui i profili sottopongono gli altri elementi dell'alettone.
ADERENZA
L' aderenza è quel fenomeno che permette il trasferimento al suolo attraverso la superficie di contatto del peso di un corpo e di una forza applicata tangenzialmente. Molto spesso si parla di aderenza riguardo ai veicoli dotati di ruote. In tal caso si dice di trovarsi in condizioni di aderenza se le forze tangenziali (di frenatura o di trazione) permettono il rotolamento e non conducono al pattinamento della ruota.
Nello specifico della F1, poca aderenza porta a risposte tardive della vettura ai comandi dettati dal pilota (sterzata, frenata, accelerazione)
Se l'aderenza è alta la monoposto risponderà più prontamente alle azioni compiute dal pilota.
L'aderenza è variabile a seconda di diversi fattori, come per esempio la mescola e l'usura delle gomme, l'assetto della vettura, ma principalmente è direttamente proporzionale all'attrito e alla deportanza.
ATTRITO
L'attrito (o forza d'attrito) è una forza dissipativa che si esercita tra due superfici a contatto tra loro e si oppone al loro moto relativo. La forza d'attrito che si manifesta tra superfici in quiete tra loro è detta di attrito statico, tra superfici in moto relativo si parla invece di attrito dinamico.
Secondo l'interpretazione classica, esistono tre diversi tipi di attrito:
attrito radente: dovuto allo strisciamento (ad esempio, l'interazione tra due superfici piane che rimangono a contatto mentre scorrono l'una rispetto all'altra);
attrito volvente: dovuto al rotolamento (ad esempio, di un oggetto cilindrico su una superficie piana);
attrito viscoso: relativo a un corpo immerso in un fluido o a strati di uno stesso fluido in movimento con velocità diversa (attrito interno).
Quello che si manifesta in F1 è l'attrito dinamico volvente.
L'attrito volvente si presenta quando un corpo cilindrico o una ruota rotola senza strisciare su una determinata superficie. Il rotolamento di norma è reso possibile dalla presenza di attrito radente statico tra la ruota e il terreno; se questo attrito non ci fosse, o fosse molto piccolo (come nel caso di un terreno ghiacciato), la ruota striscerebbe senza riuscire a compiere un rotolamento puro, nel qual caso entrerebbe subito in gioco l'attrito radente dinamico che si oppone allo slittamento e, riducendo progressivamente la velocità relativa fra i corpi striscianti, tende a ripristinare le condizioni di puro rotolamento. Un caso in cui il puro rotolamento può avvenire senza l'aiuto dell'attrito statico si ha quando una ruota che sta già rotolando su un piano orizzontale viene lasciata a sé stessa: in tal caso l'attrito statico assume il valore zero e solo l'attrito volvente può frenare il rotolamento della ruota fino ad arrestarla. Più precisamente, in questi casi l'azione dell'attrito volvente è tale da ridurre simultaneamente e armonicamente sia la velocità di traslazione sia quella di rotazione della ruota in modo che il puro rotolamento si conservi fino a fine corsa.
Edited by _KiMi_ - 18/10/2010, 16:15
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ABS
Controllo elettronico della frenata che impedisce il bloccaggio delle ruote. In F1 è vietato.
ACCELERAZIONE LATERALE
Forza trasversale ingenerata da una monoposto in percorrenza di curva. Si misura in G (9,81 m/s2 ) e nella Formula Uno talvolta supera quella degli aerei da caccia.
ALESAGGIO
Diametro dei cilindri dentro i quali scorrono i pistoni. Misurato in millimetri, si moltiplica con la corsa per stabilire le caratteristiche del propulsore.
AMMORTIZZATORI
Detti anche "Shock Absorber", smorzano le oscillazioni della vettura lavorando in compressione ed estensione: se scarichi determinano scompensi pericolosi di guida e perdita di aderenza. Il lavoro degli ammortizzatori è sempre combinato con quello delle molle
ANTICIPO
Valore al quale la scintilla della candela viene fatta scoccare, prima che il pistone raggiunga al punto morto superiore nella canna del cilindro. Determinato in funzione dei giri del motore, va incrementato da 0° fino a 40° rispetto al punto morto superiore.
ANTISPIN
In caso di forte accelerazione l’antispin (detto anche “antipattinamento”) è un dispositivo in grado di evitare lo slittamento delle ruote. Funziona attraverso l’utilizzo di sensori, che, attraverso impulsi alla centralina elettronica, tolgono tanta potenza al motore quanto basta affinché le ruote ritrovino la giusta aderenza.
ANTISTALLO
Sistema che permette di tenere in moto il motore in caso di testacosa.
ACQUAPLANING
Fenomeno che crea, in presenza di acqua sull'asfalto, una pellicole tra l'asfalto stesso e le gomme, con conseguente perdita di aderenza delle gomme.
ASPIRAZIONE VARIABILE
Consente di disporre all'interno del cilindro di una pressione superiopre a quella atmosferica. A seconda delle necessità e del numero di giri, i condotti effettuano un movimento in alto, per migliorare il rendimento ai bassi regimi, e in basso agli alti. Con il primo aumenta l'accelerazione, con il secondo la velocità: in entrambi i casi si porta nel motore la quantità ottimale di aria.
Edited by .Jc - 5/4/2010, 23:18. -
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ACCELERATORE ELETTRONICO.
Nella "F1" attuale, il comando "drive-bywire" è generalizzato. Infatti sul pedale c'è un potenziometro che serve a informare la centralina di regolare l'apertura del gas (tramite un servomotore).
AIRBOX
E' la presa d'aria sopra al roll-bar che serve per portare aria fresca al motore.
ALLINEAMENTO RUOTE
Si tratta dell'angolo delle ruote di un asse, in relazione all'asse longitudinale della vettura.
ANGOLO DELLA V.
Definisce l'angolo che si viene a formare tra le due bancate dei pistoni. Infatti i motori di F1 non sono lineari o Boxer ma hanno una configurazione a V. Per risolvere i problemi di vibrazione i motori era a V di 72°. Ma molte scuderie usano anche i V di 90° o addirittura a 110° senza però avere problemi relativi alle vibrazioni date dal motore.
ANGOLO D'INCIDENZA DELLO SPOILER
Si tratta dell'angolo dello spoiler in relazione all'attrito dell'aria. Quanto maggiore sarà l'angolo, tanto maggiore sarà la spinta negativa e, di conseguenza, anche la resistenza aerodinamica.
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Termini che iniziano con la lettera "A" |
