Sistema di Simulazione dell'Effetto Suolo "G.E.S.S."

In data 1 settembre 2006 è stata completata l’installazione nella Galleria del Vento Pininfarina del nuovissimo Sistema di Simulazione dell’Effetto Suolo, denominato “T-Belt”, che utilizza in contemporanea 3 nastri.

Sostituisce il sistema a nastro singolo, installato nel 1995, che primo nel mondo, aveva offerto la possibilità di effettuare test di vetture in scala 1:1 simulando al meglio gli effetti aerodinamici derivanti dalla rotazione delle ruote e dal movimento relativo tra la vettura ed il suolo stradale.

Il nuovo sistema migliora ulteriormente ed in modo sostanziale la simulazione dell’effetto suolo. Consente quindi di acquisire un ulteriore importante vantaggio tecnologico rispetto agli impianti di prova dei ns. concorrenti.

Il sistema , che è protetto da un brevetto riguardante la particolare disposizione geometrica ( a forma di T ) ed i gruppi di azionamento dei 3 nastri, è visibile nelle foto sottostanti.

Le caratteristiche principali del nuovo impianto sono le seguenti:

• La larghezza del suolo mobile nella sua parte anteriore è stata portata da 1 m a 2.5 m per una lunghezza di 1.5 m, mediante l’istallazione di 3 nastri affiancati, di cui uno centrale più lungo (6.7m) e due laterali anteriori che arrivano fin davanti alle ruote anteriori.

Ciò consente una simulazione perfetta dell’effetto suolo al di sotto della parte anteriore delle vetture, sia passeggeri che da competizione. Questa zona è quella più sensibile agli effetti aerodinamici, specie per quanto riguarda portanza anteriore e stabilità, in quanto è investita da un flusso pulito, non ancora perturbato dalle ruote anteriori in rotazione.

In particolare:

1. La maggiore larghezza del suolo mobile nella sua parte anteriore è molto importante per le vetture da competizione, sia a ruote scoperte, dotate di un ala anteriore che si muove in prossimità del suolo, che a ruote coperte, nel caso il sottoscocca sia stato sviluppato per ottenere effetti aerodinamici importanti.

2. La perfetta simulazione del flusso davanti alle ruote anteriori è anche molto importante per la corretta simulazione dei flussi nella zona dei vani passaruota anteriori e delle ruote stesse. Come è ben noto, questi flussi rappresentano la fonte principale di resistenza aerodinamica delle vetture.

3. Migliora sensibilmente la simulazione dei flussi relativi a:
a. Ventilazione Freni anteriori
b. Raffreddamento Radiatore / Condensatore

Tutto ciò potrà portare a soluzioni aerodinamiche ottimali differenti da quelle attuali.

• Il nastro centrale, largo 1.1 m è ora lungo ben 6.7 m , contro i 3.8 m di quello precedente. Ciò consente di simulare bene l’effetto suolo di vetture anche molto lunghe, riproducendo lo strato limite esistente su strada al di sotto della vettura, da circa 1 m avanti alla vettura a circa 1 m a valle della vettura e della sua scia.
• La lunghezza elevata del nastro centrale è inoltre molto vantaggiosa nel caso di prove su modelli di treni, la cui dimensione prevalente è la lunghezza. La loro scala può essere ora aumentata a tutto vantaggio di una migliore simulazione dei dettagli e conseguente maggiore precisione dei risultati delle misure.
• La velocità massima dei 3 nastri è stata portata a 250 km/h , contro i 200 precedenti, adeguandola quindi a quella del vento, aumentata anch’essa a 250 km/h fin dal 2005, mediante le 13 eliche supplementari istallate nel ricircolo dell’impianto. Questa maggiore velocità di prova è necessaria sia per identificare rumorosità aerodinamiche che si presentano solo a velocità elevata in seguito a deformazioni delle parti mobili della carrozzeria, sia per controllare, nelle vetture da competizione, la deformabilità delle appendici aerodinamiche.
  
• I 4 Rulli che provvedono alla rotazione delle 4 ruote sono ora di diametro maggiore e ciò consente all’occorrenza di provare le vetture senza rimuovere le molle delle sospensioni, operazione che in certe vetture è laboriosa e difficile. In tal caso l’intero peso della vettura si scarica sui pneumatici . I supporti lungo i brancardi della vettura sono flottanti nel senso che non sostengono più la vettura, la vincolano solo in direzione orizzontale, lasciandola libera di muoversi in direzione verticale.
• Possibilità di misura della portanza e della coppia aerodinamica di ciascuna delle 4 ruote attraverso opportuni sensori pre-istallati in ciascuno dei gruppi rotazione-ruota. Si prevede che la messa a punto di questi sistemi di misura richieda ancora alcuni mesi. Se avrà successo, fornirà informazioni attualmente non disponibili in nessuno degli impianti esistenti, e certamente molto utili soprattutto per le vetture da competizione.
• Possibilità di simulare la presenza di una vettura, passeggeri o da competizione e dei relativi vortici, portanti o deportanti, che marcia davanti alla vettura in corso di studio, mediante l’uso del TGS (Sistema di generazione della Turbolenza). Ed anche questo migliora ulteriormente la simulazione della marcia su strada.

  L'assetto della vettura è controllato in modo remoto tramite computer, attraverso 4 supporti che agiscono sui brancardi della vettura.
  Qualsiasi combinazione di rollio, beccheggio (e imbardata, mediante rotazione della piattaforma) può essere raggiunto in continuo senza fermare la galleria, velocizzando così lo svolgimento dei test.

  Inoltre, come nel precedente sistema, è possibile effettuare velocemente modifiche sotto vettura in quanto questa può essere sollevata in meno di 30''.
  Tutto ciò ha comportato un rifacimento quasi completo della camera di prova, in particolare la rimozione dell’intera soletta in c.a. preesistente e delle colonne di supporto. Successivamente si è provveduto alla ricostruzione del suolo della camera di prova e della piattaforma rotante ( diametro di ben 7,640 m, la massima possibile per l’attuale camera di prova). Entrambi sono in acciaio inox per una migliore qualità superficiale, planarità e resistenza all’usura.