F1. Il tema: Centro di Gravita' e Centro di Pressione

[Guest frallog]

E' chiaro a tutti che le F1 attuali tendono ad avere il centro di gravita' (detto anche baricentro) molto basso, in modo da risultare piu' stabili durante la percorrenza delle curve.

Non e' chiaro invece che relazione intercorre tra il centro di pressione aereodinamico ed il centro di gravita'

Per semplicita' fissiamo le idee con dei punti materiali. La vettura e' rappresentata dal punto di vista gravitazionale da una bilia (di metallo) che si trova nel centro di gravita', mentre il centro di pressione e' rappresentato da un dito che preme sulla vettura esattamente nel centro di pressione.

Supponendo per semplicita' che il centro di pressione, rispetto all'asse longitudinale del veicolo, sia nello stesso punto in cui e' posto il centro di gravita' avremo tre possibili configurazioni.

1) Centro di pressione sopra il centro di gravita'.

2) Centro di pressione coincidente con il centro di gravita'.

3) Centro di pressione sotto il centro di gravita'.

1)

In questo caso la raffigurazione e' quella di un dito che preme su di una bacchetta verticale di una certa lunghezza L (e di massa trascurabile) che a sua volta preme sulla bilia. La configurazione e' alquanto instabile ed aumenta la sua instabilita' all'aumentare della lunghezza L della barra. L'instabilita' puo' esplicarsi in caso di spostamento laterale del centro di pressione per una qualsiasi condizione istantanea, condizione che si estrinseca nello slittamento della bilia sulla superfice (corrispondente ad uno scivolamento laterale delle ruote di una F1). Viceversa piu' e' piccola L e meno forte e' l'effetto dovuto ad una momentanea instabilita'.

2)

In questo caso la raffigurazione e' quella del dito che preme esattamente sulla bilia. Per far scivolare la bilia ci vuole una certa forza con un certo angolo e non e' facile provocare tale instabilita'.

3) In questo caso la raffigurazione e' quella di un dito che "tira" una bacchetta verticale di una certa lunghezza L (e di massa trascurabile) che a sua volta in alto e' attaccata allabilia. La configurazione e' molto stabile ed addirittura aumenta la sua stabilita' all'aumentare della lunghezza L della barra. Questo vuol dire che in questo caso addirittura spostare il centro di pressione di una F1 sotto il centro di gravita' fa si' che le forze aereodinamiche sortiscano un effetto "naturale" di stabilizzazione del veicolo.

Va aggiunto per onor del vero che in realta' il discorso va completato con una opportuna notazione sui momenti di forzadegli alettoni. Infatti e' chiaro che spostare gli alettoni in alto aumenta il momento di forza che la pressione aereodinamica esercita sulle ruote e dunque aumenta la pressione che gli alettoni scaricano sulle ruote. In questo caso pur spostando il centro di pressione in alto si ha un effetto di aumento dello schiacciamento della vettura che compensa ampiamente l'aumento della instabilita' della configurazione. E' per questo che ci sono dei precisi limiti in altezza minima e massima da terra che gli alettoni possono avere.

Ma a parte questa considerazione sugli alettoni e' altresi' chiaro che per il resto della vettura conviene avere il centro di pressione piu' basso possibile. E' proprio per questo che vetture come la Ferrari, come la Renault e come la BAR che hanno una buona parte del telaio nella zona delle pance libero, generano dei flussi bassi liberi anche nella parte del telaio centrale. Queste vetture riescono cosi' ad ottenere una certa deportanza anche dal telaio (che in corsa ha sempre un certo angolo con il terreno) ed in questo modo spostano il centro di pressione piu' in basso. Sia per la Ferrari che per la Renault si ha poi una nota aggiuntiva circa l'aereodinamica interna alle pance che nel caso della Ferrari e' curatissima in ogni suo elemento e nel caso Renault gode della scelta della V stretta dei motoristi franceso. Si ha cosi' che anche la zona interna alle pance contribuisce con una sua misura discreta alla deportanza della vettura, arrivando in questo modo a spostare ancora in basso il centro di pressione.

Si tornera' al caso limite della Ferrari del "92 (mi sembra!) con pance completamente sganciate dal fondo piatto? Probabilmente no, perche' quel telaio offriva molta deportanza ma anche molta resistenza, pero' la vettura era certamente stabilissima (e lo si vedeva in corsa con la pioggia).

Insomma Centro di Gravita' piu' basso possibile, ma la soluzione vincente prevede anche un Centro di Pressione piu' basso possibile!

Opinioni in merito sono gradite.

Regards,

Francesco

[Guest frallog]

Aggiungo che, proprio a causa della sua altezza, e' stato calcolato che l'alettone posteriore durante il passaggio sui cordoli perda il 30%-40% del suo effetto deportante, rischiando di innescare un effetto di trascinamento laterale dell'asse posteriore del veicolo.

Regards,

Francesco

[Autodelta85]

Premetto che non ho le conoscenze x capire tutto al 100%

Avevo già sentito parlare di questi 2 centri.

Ora siamo tutti d'accordo che + sono basse e meglio è,ma come sempre non dobbiamo dimenticarci il compromesso.

In una F1 il baricentro è rappresentato fondamentalmente dal gruppo motore\cambio ma non puoi continuare all'infinito ad abbassare,la V,la frizione,il differenziale deve pur stare da qualche parte....

lo so che non centra molto ma voglio sottolineare perchè sento spesso alla TV pareri sulla continua ricerca dell'essere attaccai a terra,ok,ma quei componenti occupano un certo volume,per forza

ciao ciao

[Guest frallog]

Caro Autodelta85, gli allegerimenti sono cosi' sostanziosi che la zavorra porta lle vetture a baricentri dell'ordine dei 22-25 cm da terra.

Questo l'ho letto, ma non ricordo dove.

Grazie della tua cortese risposta!

Regards,

Francesco :wink:

[Autodelta85]

Si sono quei 20 cm,ma ricordo che i deviatori posteriori sono a 2/3 cm da terra e infatti ogni tanto capita di vedere qualche scintillina da dietro le vetture,siamo proprio al limite ormai