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Sep 24, 2023

Non innamorarti della scienza spazzatura aerodinamica quando acquisti i trailer (parte 2)

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Nella Parte 1, ho discusso di come le forme a goccia tendono a garantire la migliore efficienza aerodinamica, del perché e di come le cose vanno storte con molti progetti fasulli quasi a goccia. In questo articolo discuterò di un altro aspetto del design aerodinamico, come ottimizzare effettivamente un rimorchio più grande per l'efficienza aerodinamica e discuterò alcuni espedienti finto-aerodinamici da evitare.

La forma a goccia presenta alcuni problemi di usabilità rispetto a un camper che ha la forma di un mattone in fibra di vetro o lamiera. Capisco perfettamente perché qualcuno vorrebbe qualcosa di diverso, che è ciò che i finti poser a goccia stanno cercando di fare. Ma, per valutare quanto bene un rimorchio per carichi o camper sia ottimizzato per l'efficienza, devi capire un'altra cosa: come le dimensioni e l'aerodinamica si sommano a un quadro di efficienza complessiva.

La resistenza complessiva è una funzione dell'area frontale moltiplicata per il coefficiente di resistenza. I numeri di resistenza maggiori di 1 indicano che l'aerodinamica è così pessima che è come se il veicolo diventasse più grande e disturbasse più aria. Trascinare numeri inferiori a 1 significa che stai effettivamente riducendo le dimensioni dell'auto in aria.

Questo ci dice due cose: che la forma è più importante delle dimensioni, ma anche che le dimensioni contano. Se hai due forme a goccia perfette, una delle quali è due volte più grande dell'altra, quella più grande avrà il doppio della resistenza di quella più piccola. Ma una forma a goccia grande è migliore di una forma a mattone più piccola.

In altre parole, si tratta di trovare un equilibrio tra questi due fattori e le vostre esigenze.

Ora che abbiamo capito come creare una buona forma aerodinamica (cercare di rimanere il più vicino possibile a una lacrima) e che anche le dimensioni sono un fattore, possiamo iniziare a cercare un buon equilibrio tra le esigenze del proprietario del rimorchio (se cargo o come camper) ed efficienza.

La buona notizia è che la maggior parte della forma a goccia non pregiudica la spaziosità all'interno del rimorchio. Arrotondare la parte anteriore del camper spesso significa un po' più di spazio nella parte anteriore, e puoi anche alzare un po' il soffitto per dare al tetto una certa pendenza e avvicinarti alla lacrima. Basta guardare la linea del tetto della maggior parte delle auto moderne e capirai cosa intendo al riguardo. Nel peggiore dei casi, perderai un po' di spazio nell'armadio del camper o non sarai in grado di impilare il carico più in alto nella parte anteriore.

Una Tesla Model S con sovrapposta l'immagine di un'auto di tipo Dymaxion a forma di mezza lacrima. Immagine Tesla fornita da Tesla, sovrapposizione Dymaxion creata su EcoModder.org

La cosa che rende scomoda la forma a goccia sia per il campeggio che per il carico è la coda, ma ancora una volta le auto ci danno un ottimo indizio per affrontare questo problema: il design Kammback. Come un rimorchio, avere una coda lunghissima all'estremità dell'auto non è pratico per la maggior parte delle auto, a meno che tu non stia cercando un'auto Aptera o Dymaxion. I progettisti delle automobili hanno capito che tagliare l'estremità della coda dalla forma a goccia non influiva molto su di essa, ma solo se la si terminava in modo un po' brusco. La brusca conclusione della forma a goccia consente la formazione di una cortina d'aria che impedisce all'aria di precipitarsi nello spazio dietro l'auto e di risucchiarla all'indietro.

Il risultato finale è che l'area del vuoto non si forma con l'intensità che si avrebbe dietro il retro di un veicolo a forma di mattone. È anche di gran lunga superiore a un veicolo sinuoso come un rimorchio Airstream o un Maggiolino Volkswagen, che hanno una forma a goccia che termina troppo presto senza la brusca progettazione di un Kammback. Quindi, la fine improvvisa che almeno faccia girare l’aria nella giusta direzione è essenziale.

Un altro indizio lo possiamo ricavare dal modo in cui questo concetto è stato applicato ai semirimorchi.

Come puoi vedere, l'aggiunta di una piccola coda sul retro del camion che termina bruscamente fa sì che l'aria vada nella giusta direzione per ridurre al minimo la zona di aspirazione dietro il rimorchio. Altri miglioramenti includono minigonne laterali (per evitare che l'aria passi sotto il camion) e deflettori nella parte anteriore per evitare che l'aria rimanga bloccata.

Un'altra cosa che puoi fare per ridurre al minimo la resistenza aerodinamica è iniziare con una forma più piccola. Come ho sottolineato prima, la resistenza aerodinamica complessiva è pari all'area frontale moltiplicata per il coefficiente di resistenza aerodinamica. Ottenere un coefficiente basso è ottimo, ma se puoi anche rimpicciolire l'area frontale, stai moltiplicando insieme numeri più piccoli.