Road Rave: come l'aerodinamica sta rimodellando l'industria automobilistica

Tesla Model XLe auto Tesla Model X stanno diventando più grandi e più pesanti, ma, grazie alla regolamentazione del governo e alla crescente rarità del carburante a base di dinosauri, le case automobilistiche devono garantire che ogni generazione di auto sia più efficiente. Nuovi motori e trasmissioni ottengono tutti i titoli dei giornali, ma l'oscura arte dell'aerodinamica potrebbe effettivamente essere più importante.

Negli ultimi anni sono emerse numerose nuove tecnologie aerodinamiche. Dal rivestimento avanzato della carrozzeria alle sospensioni attive e alle persiane a griglia, i risultati sono stati a dir poco impressionanti. Di conseguenza, volevamo approfondire quella tecnologia e vedere cosa significa per i consumatori e il futuro delle auto.

Aerodinamica attiva

Una delle più grandi innovazioni nelle normali autovetture è l'avvento di quella che viene chiamata "aerodinamica attiva". Questa è una scorciatoia del settore per qualsiasi tecnologia in grado di modificare il profilo aerodinamico di un'auto. I due esempi più comuni sono le persiane della griglia e l'altezza di marcia regolabile.

Le persiane a griglia sono la più pazza delle due tecnologie. Apparendo su tutto, dalla Ford Focus ai camion Ram, questi sistemi sono costituiti da otturatori situati dietro la griglia del radiatore. A velocità autostradale le persiane si chiudono, sigillando la parte anteriore dell'auto. La mancanza di aria che scorre sul radiatore riduce significativamente la resistenza aerodinamica dell'auto, consentendo all'auto di spingere in modo più efficace - ed efficiente - attraverso l'aria.

Queste tecnologie, in particolare le sospensioni pneumatiche, sono costose e aumentano il prezzo dei veicoli.

Questi otturatori sono collegati ai sensori di temperatura del liquido di raffreddamento del motore tramite la centralina elettronica (ECU). L'ECU può aprire gli otturatori per consentire un ulteriore raffreddamento se la temperatura del motore inizia a salire. I risultati sono impressionanti: un V6 Ram 1500 da 5.000 libbre, alimentato a gas, dotato di otturatori della griglia attiva può raggiungere 25 mpg sull'autostrada, in parte grazie alle sue persiane della griglia.

Non è un caso che questo Ram efficiente ma ingombrante abbia anche una sospensione pneumatica, che non solo rende la guida più confortevole, ma consente anche di regolare automaticamente l'altezza da terra del veicolo per migliorare l'efficienza.

A velocità di autostrada, le sospensioni pneumatiche del Ram si abbassa di 0,6 pollici, il che riduce la resistenza al vento, anche se leggermente. In autostrada, l'altezza di marcia ridotta funziona con le persiane della griglia per ridurre il profilo e la resistenza dell'auto. Questa innovazione è particolarmente utile su camion di grandi dimensioni a forma di mattone come il Ram, che non possono viaggiare sempre bassi, poiché hanno bisogno di un'altezza da terra per avere una qualsiasi capacità fuoristrada.

Tuttavia, per quanto meravigliose siano queste innovazioni, ci sono alcuni inconvenienti. Abbassare l'altezza da terra su un camion massiccio come l'Ariete non è un problema, poiché c'è ancora molto spazio tra la strada e le parti importanti dell'auto. Su altri veicoli, l'altezza di guida ridotta in autostrada rappresenta un problema.

2015 Dodge Ram 1500 Rebel active grille persiane 2015 Dodge Ram 1500 Rebel active grille persiane

Anche il sistema di sospensioni pneumatiche della Tesla Model S ha abbassato l'altezza da terra del veicolo alle velocità autostradali per una maggiore efficienza. Sebbene una grande idea in pratica, come abbiamo visto più volte negli ultimi anni, questo ha causato la collisione delle Tesla con oggetti sull'autostrada, il che a volte ha provocato incendi devastanti. Da quella spiacevole scoperta, Tesla ha dovuto aggiornare il software della Model S, impedendogli di abbassarsi così tanto alle velocità dell'autostrada.

Per i consumatori, ci sono un paio di altre considerazioni, costi aggiuntivi e complessità. Queste tecnologie, in particolare le sospensioni pneumatiche, sono costose e aumentano il prezzo dei veicoli. Aggiungono anche un ulteriore rischio di inaffidabilità e potenziali costi di riparazione per tutta la vita del veicolo.

Oh così scivoloso

Ci sono altri modi per migliorare l'aerodinamica che non richiedono elettronica o sospensioni regolabili. Mentre alcune leggi della fisica determinano la forma ideale per le auto, pensa alla Prius a forma di lacrima, ci sono modi per modellare un'auto senza scolpire la stessa forma più e più volte.

Guarda sotto un'auto di 20 anni fa e vedrai un confuso miscuglio di tubi di scarico, componenti strutturali, sospensioni, tubi del serbatoio del carburante e papà. La parte inferiore di un'auto di nuova concezione, in confronto, è un animale completamente diverso. La maggior parte dei componenti meccanici non essenziali sono stati nascosti dietro la plastica o almeno accuratamente nascosti. Una parte inferiore liscia favorisce un flusso d'aria regolare e una resistenza ridotta. Soprattutto, questi miglioramenti possono essere realizzati con plastica economica e semplice.

Range Rover Evoque Range Rover Evoque

Oltre alla plastica extra inferiore, le case automobilistiche sono diventate intelligenti con battiscopa in plastica e paraurti allungati. Questi non solo migliorano la dinamica visiva dell'auto, ma migliorano anche il flusso d'aria, rendendo l'auto più scivolosa al vento. Queste parti extra sospese si dimostrano brillanti per la guida quotidiana. Quando un guidatore esce dal marciapiede, però, tutto cambia. Questi splitter e avvolgimenti non solo riducono l'altezza da terra, ma sono anche facili da danneggiare.

Aneddoticamente, conosco un collega giornalista che è riuscito a fare $ 20.000 di danni a una Range Rover Evoque guidandola attraverso alcuni cespugli. Questo non sarà il tipo di problema che incontrano i conducenti più sensibili, ma chiunque speri di fare un po 'di fuoristrada leggero dovrebbe stare in guardia.

Ma le case automobilistiche non si accontentano di dare alle loro auto un bel rivestimento; vogliono iniziare a tagliare i pezzi all'esterno dell'auto. Che tu ci creda o no, gli specchietti laterali contribuiscono notevolmente alla resistenza aerodinamica. A seconda delle dimensioni esatte e del tipo di auto, la rimozione degli specchietti può ridurre la resistenza fino al sei percento. Anche se potrebbe non sembrare molto, è molto importante per le case automobilistiche.

Volkswagen XL1 Volkswagen XL1

I regolamenti attualmente richiedono specchietti laterali, ma le case automobilistiche stanno lavorando duramente per cambiarlo. In effetti, Tesla sperava di sostituire gli specchietti laterali con telecamere sull'imminente Model X. L'incapacità dell'azienda di modificare i regolamenti del governo federale potrebbe contribuire ai ritardi nello sviluppo dell'auto, poiché Tesla cerca di trovare il modo di rimediare a tutto ciò. efficienza.

Per capire perché Tesla è così disperata nel fare questi miglioramenti, non dobbiamo guardare oltre la meraviglia della Volkswagen hyper-miling, la XL1. Questa macchina è presumibilmente capace di 261 mpg. Ottiene questi risultati in gran parte grazie a una delle carrozzerie più scivolose mai prodotte, una con un sottoscocca piatto e una notevole mancanza di specchietti laterali, che - se non si mettono insieme due più due, lo rende illegale nel Stati.

I limiti dell'aerodinamica

Per quanto impressionante sia questa tecnologia, alla fine è una specie di cerotto. Per vederlo in pratica, guardiamo ancora una volta al Ram 1500. Può avere tutti i fantasiosi aiuti aerodinamici del mondo, ma è ancora pesante ... e utilizza una serie assetata di motori.

Al contrario, Ford si è concentrata sulla riduzione del peso del suo nuovo F-150 del 2015 utilizzando una carrozzeria in alluminio e investendo molto in - teoricamente - motori turbocompressi efficienti. Il risultato è un risparmio di carburante alla pari, o anche leggermente migliore, rispetto al Ram.

Questo è alla radice del problema: l'aerodinamica è fondamentale, ma una forma scivolosa non può annullare del tutto un motore assetato o un peso a vuoto che rompe il ponte.

2015 Ford F-150 aerodinamica 2015 Ford F-150 aerodinamica

Per i consumatori, le aggiunte di rivestimento e aerodinamica attiva offrono vantaggi reali. Tuttavia, è importante capire quali costi impongono. Quindi gli appassionati di fuoristrada vorranno guardare e vedere quanta plastica è stata incollata ai loro veicoli, mentre altri interessati all'affidabilità potrebbero voler considerare il rischio aggiuntivo dell'aerodinamica attiva.

Alla fine, fintanto che le normative impongono attrezzature di sicurezza pesanti, l'aerodinamica avrà un ruolo importante da svolgere in futuro.