ITTO990335A1 - Dispositivo per la riduzione della resistenza aerodinamica di unautoveicolo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Dispositivo per la riduzione della resistenza aerodinamica di un autoveicolo"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo per la riduzione della resistenza aerodinamica di un autoveicolo, comprendente mezzi di deflessione di un flusso d'aria esterno che lambisce una superficie esterna della scocca dell'autoveicolo durante il suo avanzamento, disposti in prossimità di uno spigolo di una parete d'estremità posteriore dell'autoveicolo.

Dispositivi del tipo noto indicato sopra sono comunemente utilizzati in corrispondenza della parte posteriore o coda della carrozzeria degli autoveicoli allo scopo di modificare il flusso dell'aria nella scia originata in conseguenza del movimento dell'autoveicolo, al fine di ridurre la resistenza aerodinamica dell'autoveicolo durante il suo avanzamento.

Il flusso d'aria nella scia di un autoveicolo in movimento può essere considerato come la risultante di un flusso prevalentemente bidimensionale formato da una coppia di vortici controrotanti disposti dietro alla parete d'estremità posteriore dell'autoveicolo e di un flusso prevalentemente tridimensionale costituito essenzialmente da due vortici longitudinali simmetrici e controrotanti di forte intensità che sono originati dall'aria che lambisce i montanti posteriori della scocca e che dipende quindi dall'inclinazione dei montanti stessi, essendo tali vortici longitudinali assimilabili ad una coppia di vortici d'estremità di un'ala a basso allungamento.

In particolare, la resistenza di scia di un autoveicolo in movimento dipende in prima approssimazione dai fenomeni di separazione dei suddetti flussi bidimensionale e tridimensionale che generano una resistenza di pressione. Di conseguenza, la riduzione dei fenomeni di separazione delle componenti di scia bidimensionale e tridimensionale in corrispondenza della coda di un autoveicolo in movimento equivale a ridurre la resistenza dell'autoveicolo.

Per poter ottenere tale riduzione si deve intervenire sulla forma della parte posteriore dell'autoveicolo ovvero sull'angolo d'inclinazione e sulla lunghezza di tale parte, ed in particolare sui raggi di curvatura in corrispondenza degli spigoli di raccordo delle pareti della scocca, nonché sulla geometria del fondo della scocca.

Per influire macroscopicamente sui flussi di scia di un autoveicolo vengono spesso utilizzate appendici in forma di aletta ausiliaria o di spigolo vivo, denominate comunemente "spoiler aerodinamici'', le quali sono disposte normalmente in corrispondenza dello spigolo superiore della parete d'estremità posteriore dell'autoveicolo.

Lo spoiler permette di modificare la separazione dei flussi d'aria sopra considerati variando la resistenza di pressione al fine di determinare una sensibile riduzione del coefficiente di resistenza dell'autoveicolo e quindi della sua resistenza totale.

Tuttavia l'impiego degli spoiler sulla scocca degli autoveicoli è un accorgimento che può risultare sgradito in quanto vincola le esigenze stilistiche e può perturbare la linea della scocca dell'autoveicolo nella sua parte posteriore.

Allo scopo di risolvere tale inconveniente, forma oggetto dell'invenzione un dispositivo del tipo menzionato sopra, caratterizzato dal fatto che i mezzi di deflessione del flusso d'aria esterno comprendono almeno una sorgente di un flusso d'aria ausiliario diretto in modo sostanzialmente trasversale rispetto al flusso d'aria esterno ed in modo da interferire con esso.

Grazie all'invenzione è possibile realizzare un dispositivo per la riduzione della resistenza aerodinamica di un autoveicolo che non richiede la presenza di appendici aerodinamiche supplementari in corrispondenza, del bordo superiore della parete d'estremità posteriore dell'autoveicolo, e che risulta in grado di realizzare un effetto di riduzione della resistenza analogo a quello ottenibile con i dispositivi ad appendici aerodinamiche noti in precedenza.

interiori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno più chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, forniti a puro titolo di esempio non limitativo , in cui:

la figura 1 è una vista in elevazione laterale parzialmente sezionata della parte posteriore di un primo autoveicolo,

- la figura 2 è una vista schematica ampliata di un particolare indicato con la freccia il nella figura 1,

la figura 3 è una vista simile alla figura 1 di un altro autoveicolo, e

la figura 4 è una vista prospettica schematica che illustra in modo frammentario le parti principali di un dispositivo secondo l'invenzione.

Con riferimento iniziale alle figure 1, 2 e 4, con 3 è indicata la parte posteriore o coda della scocca di un autoveicolo 1 avente una carrozzeria cosiddetta a, tre volumi o "notch-back" In particolare, la sua parete posteriore 4 è raccordata con la parete superiore di un coperchio 5a del bagagliaio mediante uno spigolo superiore 5 avente un raggio di curvatura relativamente ampio.

Alla parete 4 è associato un condotto 7 di forma appiattita che si estende lungo essa trasversalmente rispetto alla direzione longitudinale dell'autoveicolo 1 ed è chiusa lungo i bordi laterali. Il condotto 7 sbocca poco al disotto dello spigolo 5 ed ha la funzione di sorgente di un flusso d'aria ausiliario A diretto trasversalmente al flusso d'aria esterno B che lambisce la scocca 1, in modo da interferire con esso per modificare il flusso dell'aria nella scia.

In particolare, il flusso d'aria A è alimentato al condotto 7 durante l'avanzamento dell'autoveicolo 1 attraverso un'apertura inferiore frontale 11 realizzata in modo da costituire una presa dinamica d'aria che si apre al disotto del fondo della scocca dell'autoveicolo l. Il flusso A fuoriesce dal condotto 7 attraverso una bocca d'efflusso superiore 15, opposta alla presa d'aria il, rivolta in modo da dirigere il flusso A verso l'alto per generare un effetto di soffiatura d'aria in corrispondenza dello spigolo 5 in modo da interferire con il flusso d'aria B.

Preferibilmente, il condotto 7 è realizzato in due parti comunicanti, una porzione inferiore 9 formata in corrispondenza della faccia interna del paraurti 9a mediante setti eventualmente realizzati di un materiale più morbido di quello che costituisce il paraurti stesso, ed una porzione superiore 13 parzialmente realizzata per mezzo di un canale formato dal rivestimento interno della parete posteriore 4 del coperchio 5a, in modo tale che il condotto 7 sporge dalla parete posteriore 4 per una porzione relativamente piccola, sostanzialmente in corrispondenza della bocca 15.

La porzione superiore 13 del condotto 7 può essere delimitata posteriormente in prossimità della bocca 15 da una piastra porta-targa 18 (figura 4) dell'autoveicolo 1, in modo tale che la presenza del dispositivo secondo l'invenzione influisce esteticamente in modo minimo sulla forma del profilo posteriore dell'autoveicolo 1.

Nella figura 3, nella quale sono stati utilizzati gli stessi riferimenti per indicare parti uguali o simili a quelle della figura l, l'invenzione è applicata ad un autoveicolo la avente una scocca del tipo a due volumi e mezzo, cosiddetta "fastback", ovvero provvista di una parete sensibilmente inclinata fra lo spigolo posteriore del tetto e lo spigolo superiore 5 della parete posteriore 4.

Sia nell'applicazione a scocche del tipo a tre volumi o "notch-back" o a due volumi e mezzo o "fastback", ovvero con scocche a coda relativamente alta, il dispositivo secondo l'invenzione ha dimostrato, nel corso di prove sperimentali condotte dalla Richiedente, d'essere in grado di fornire una riduzione della resistenza aerodinamica analoga a quella ottenibile con uno spoiler aerodinamico di tipo convenzionale. In particolare, l'effetto di riduzione della resistenza ottenuto si mantiene sostanzialmente costante in un intervallo di velocità dell'autoveicolo conpreso fra circa 80 e 140 Km/h. La bocca d'efflusso di un dispositivo secondo l'invenzione utilizzato nelle prove presentava una lunghezza di circa 2 era ed una larghezza di circa 70 cm misurate rispetto all'asse longitudinale dell'autoveicolo, e le sue prestazioni sono state confrontate con quelle ottenibili mediante uno spoiler ad aletta con profilo arcuato in pianta, di larghezza di circa 100 cm e lunghezza massima di circa 15 cm nella sezione centrale, posizionato in corrispondenza dello spigolo 5.

Le prove condotte hanno inoltre evidenziato che utilizzando in corrispondenza dello spigolo superiore 5 della parete posteriore 4 di un autoveicolo sia uno spoiler ad aletta convenzionale sia un dispositivo secondo l'invenzione, i loro effetti di riduzione della resistenza aerodinamica si sommano parzialmente portando ad una riduzione globale di resistenza superiore a quella ottenibile singolarmente con lo spoiler ad aletta o con il dispositivo dell'invenzione.

Claims (7)

1. RI VENDICAZIONI 1. Dispositivo per la riduzione della resistenza aerodinamica di un autoveicolo, comprendente mezzi di deflessione (15) di un flusso d'aria esterno (B) che lambisce la superficie esterna della scocca (1, la) dell'autoveicolo durante il suo avanzamento, disposti in prossimità di uno spigolo (5) di una parete d'estremità posteriore (4) dell'autoveicolo, caratterizzato dal fatto che i mezzi di deflessione del flusso d'aria esterno (B) conprendono almeno una sorgente (15) di un flusso d'aria ausiliario (A) diretto in modo sostanzialmente trasversale rispetto al flusso d'aria esterno (B) ed in modo da interferire con esso.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la sorgente (15) del flusso d'aria ausiliario (A) è disposta in prossimità dello spigolo superiore (5) di detta parete d'estremità posteriore (4) dell'autoveicolo, in modo tale da dirigere il flusso d'aria ausiliario (A) verso l'alto.
3. 3 . Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la sorgente del flusso d'aria ausiliario (A) è munita di una bocca d'efflusso (15) allungata che si estende trasversalmente all'autoveicolo {1, la) lungo la sua parete posteriore d'estremità (4), poco al disotto del suo spigolo superiore (5).
4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 3, caratterizzato dal fatto che comprende un condotto (7) generalmente appiattito presentante una prima estremità provvista di almeno una presa dinamica d'aria (11) rivolta verso 1'avanti con riferimento alla direzione d'avanzamento dell'autoveicolo, ed una seconda estremità munita di detta bocca d'afflusso (15).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detta almeno una presa dinamica d'aria (11) si apre in corrispondenza del fondo della scocca.
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che il condotto (7) include una prima porzione (9) disposta in corrispondenza di una superficie interna del paraurti posteriore (9a) dell'autoveicolo (1, 1a) e collegata con una seconda porzione (13) disposta in corrispondenza di una parete posteriore (4) di un coperchio posteriore (5a) dell'autoveicolo.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che la seconda porzione (13) del condotto è delimitata da una piastra porta-targa (18) dell'autoveicolo.