IT201800002048A1

IT201800002048A1 - Automobile con carico aerodinamico anteriore aumentato

Info

Publication number: IT201800002048A1
Application number: IT201800002048A
Authority: IT
Inventors: Matteo Biancalana
Original assignee: Ferrari Spa
Priority date: 2018-01-26
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2019-07-26
Also published as: EP3517414B1; US20190233022A1; US10906597B2; EP3517414A1

Description

DESCRIZIONE

del brevetto per invenzione industriale dal titolo:

“AUTOMOBILE CON CARICO AERODINAMICO ANTERIORE AUMENTATO”

SETTORE DELLA TECNICA

La presente invenzione è relativa ad un’automobile con carico aerodinamico anteriore aumentato.

ARTE ANTERIORE

Nelle automobili ad alte prestazioni l’aerodinamica viene studiata per generare un’alta deportanza aerodinamica (ovvero un’alta spinta aerodinamica verso il basso) cercando nel contempo di minimizzare la resistenza aerodinamica all’avanzamento. Di conseguenza, l’efficienza aerodinamica di un’automobile viene valutata in funzione del rapporto tra la deportanza aerodinamica e la corrispondente resistenza aerodinamica all’avanzamento: tanto più questo rapporto è elevato, tanto maggiore è l’efficienza aerodinamica dell’automobile.

Nelle automobili da competizione, per aumentare il carico aerodinamico anteriore (ovvero la spinta verso il basso generata per effetto aerodinamico e gravante sulle ruote anteriori) vengono utilizzati degli alettoni che sono disposti di fronte alla carrozzeria in prossimità della superficie stradale; tuttavia, nelle automobili ad alte prestazioni che vengono omologate per il normale utilizzo stradale non è possibile utilizzare alettoni anteriori (del tipo di quelli utilizzati nelle competizioni), in quanto tali alettoni anteriori sono del tutto incompatibili con i requisiti di sicurezza stabiliti dalle norme di omologazione.

Attualmente, per variare il carico aerodinamico anteriore in una automobile ad alte prestazioni omologabile per il normale utilizzo stradale è noto di variare l’altezza da terra in corrispondenza dell’asse anteriore o in corrispondenza dell’asse posteriore (abbassando l’anteriore rispetto al posteriore si aumenta il carico aerodinamico anteriore e viceversa); tuttavia, tale soluzione pur efficace presenta diversi inconvenienti in quanto va a modificare in modo del tutto indesiderato anche il bilanciamento dell’assetto.

In alternativa o in aggiunta all’accorgimento sopra descritto, è noto posizionare, sugli archi delle ruote anteriori, dei diffusori configurati per generare un movimento ascendente del flusso d’aria durante la marcia dell’automobile.

Quest’ultima soluzione tuttavia tende a creare resistenze indesiderate sui passaruota anteriori.

DESCRIZIONE DELLA INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è realizzare un’automobile, la quale permetta di ovviare, in modo semplice ed economico, agli inconvenienti sopra descritti e connessi alle automobili di tipo noto, ed in particolare presenti rispetto a queste ultime una più bassa resistenza aerodinamica ed una maggiore deportanza anteriore.

Secondo la presente invenzione viene realizzata un’automobile come rivendicata nella rivendicazione 1 e nelle rivendicazioni da essa dipendenti.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

La presente invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni allegati, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra in vista prospettica un’automobile secondo la presente invenzione, con in evidenza alcuni flussi d’aria che si instaurano durante la marcia;

- la figure 2 e 3 illustrano, in due diverse viste prospettiche ed in scala ingrandita, una porzione anteriore dell’automobile di figura 1, con in evidenza i medesimi flussi d’aria mostrati in quest’ultima figura; e

- la figura 4 è una sezione in scala ingrandita secondo la linea IV-IV di figura 3.

FORME DI ATTUAZIONE PREFERITE DELL’INVENZIONE

Nella figura 1, è indicata nel suo complesso con 1 un’automobile presentante due ruote anteriori 2 e due ruote posteriori 3 e comprendente un corpo esterno 4 ed un abitacolo 5, ricavato all’interno del corpo esterno 4 tra le ruote anteriori e posteriori 2, 3 stesse.

In particolare, all’abitacolo 5 si accede attraverso due portiere 6 laterali dotate di finestrini; l’abitacolo 5 risulta quindi delimitato dalle portiere 6, da un parabrezza 7 frontale, da un lunotto 8 posteriore e da un tetto 9.

Il corpo esterno 4 comprende, tra le altre cose, un cofano anteriore 10 ed un paraurti anteriore 11. Il cofano anteriore 10 si raccorda frontalmente con il paraurti anteriore 11 e si raccorda posteriormente con il parabrezza 7.

Il cofano anteriore 10 presenta una conformazione curva convessa, crescente verso il parabrezza 7.

Secondo quanto illustrato nelle figure allegate, l’automobile 1 comprende un condotto 12 aerodinamico estendentesi tra un’apertura di ingresso 13, ricavata attraverso il paraurti anteriore 11, ed un’apertura di uscita 14, ricavata attraverso il cofano anteriore 10, per permettere un flusso F di aria ascendente, ossia dal basso verso l’alto, durante la marcia dell’automobile 1 stessa.

In pratica, il condotto 12 mette in diretto collegamento, tramite sezioni calibrate, l’apertura di ingresso 13 ricavata nel paraurti anteriore 11 con l’apertura di uscita 14 ricavata nel cofano anteriore 10; il flusso F d’aria che si instaura attraverso il condotto 12 permette, per variazione di quantità di moto, di generare un carico aerodinamico anteriore, ossia di aumentare la deportanza sulla parte anteriore dell’automobile 1. In altre parole, il flusso F d’aria che attraversa il condotto 12 genera sull’automobile 1 una spinta diretta verso il basso che schiaccia la parte anteriore dell’automobile 1 stessa al suolo.

In particolare, il condotto 12 presenta, tra le aperture di ingresso 13 e di uscita 14, una sezione ristretta 15 (figura 4) di area minore rispetto alle aree delle aperture di ingresso e di uscita 13, 14 stesse. Conseguentemente, il condotto 12 presenta una sezione progressivamente decrescente dall’apertura di ingresso 13 alla sezione ristretta 15, disposta sostanzialmente in posizione intermedia lungo il condotto 12 stesso, ed una sezione progressivamente crescente dalla suddetta sezione ristretta 15 all’apertura di uscita 14. Tale configurazione del condotto 12 permette un’accelerazione del flusso F d’aria dall’apertura di ingresso 13 verso l’apertura di uscita 14.

Il condotto 12 è preferibilmente disposto anteriormente alle due ruote anteriori 3, ovvero anteriormente allo spazio delimitato lateralmente dalle due ruote anteriori 3.

Il condotto 12 si estende, inoltre, in posizione centrale rispetto al cofano anteriore 10 e al paraurti anteriore 11.

Più in particolare, l’apertura di ingresso 13 è ricavata frontalmente nel paraurti anteriore 11 ed in corrispondenza di una porzione centrale dello stesso; l’apertura di ingresso 13 è inoltre affacciata frontalmente.

L’apertura di uscita 14 è ricavata in una porzione del cofano anteriore 10 compresa tra la mezzeria dello stesso ed il paraurti anteriore 11; più precisamente, l’apertura di uscita 14 è ricavata nel cofano anteriore 10 in prossimità di un bordo anteriore dello stesso adiacente al paraurti anteriore 11. In questo modo, l’apertura di uscita 14 sbocca su una porzione curva del cofano anteriore 10, lontana dal parabrezza 7, che tende ad aumentare l’effetto di aspirazione dell’aria dal basso verso l’alto attraverso il condotto 12.

Con riferimento alle figure 1, 2 e 4, l’automobile 1 comprende, inoltre un profilo alare 18 posizionato in corrispondenza dell’apertura di ingresso 13 e configurato per incrementare l’effetto di aspirazione dell’aria da parte del condotto 12 durante la marcia dell’automobile 1 e per aumentare il carico aerodinamico anteriore sull’automobile 1 stessa agendo da alettone.

In particolare, il profilo alare 18 si estende a sbalzo tra rispettive porzioni laterali 19 opposte del paraurti anteriore 11 delimitanti da parti opposte l’apertura di ingresso 13. In altre parole, il profilo alare 18 presenta estremità laterali 20 opposte unite alle rispettive porzioni laterali 19 opposte del paraurti anteriore 11.

Analogamente, al condotto 12 ed all’apertura di ingresso 13, anche il profilo alare 18 si estende in posizione centrale rispetto al cofano anteriore 10 e al paraurti anteriore 11.

In maggiore dettaglio, il profilo alare 18 si estende in posizione inclinata rispetto ad una direzione di marcia A dell’automobile 1 e presenta un bordo di attacco 21 disposto anteriormente ed inferiormente rispetto ad un bordo di uscita 22 del profilo alare 18 stesso.

Il profilo alare 18 si estende in parte anteriormente all’apertura di ingresso 13 ed in parte all’interno del condotto 12 attraverso l’apertura di ingresso 13 stessa in modo da suddividere quest’ultima in due sezioni di ingresso 13a e 13b. In altre parole, il bordo di attacco 21 del profilo alare 18 è disposto anteriormente all’apertura di ingresso 13 ed il bordo di uscita 22 è disposto all’interno del condotto 12.

Come visibile in particolare in figura 4, il profilo alare 18 presenta un intradosso 23, concavo e rivolto verso l’alto, ed un estradosso 24 convesso e rivolto verso il basso.

Da un esame delle caratteristiche dell’automobile 1 realizzata secondo la presente invenzione sono evidenti i vantaggi che essa consente di ottenere.

In particolare, l’automobile 1 sopra descritta presenta un’ottima efficienza aerodinamica, in quanto il rapporto tra la deportanza che viene generata e la resistenza aerodinamica è molto favorevole (cioè è molto elevato). L’elevata efficienza aerodinamica viene raggiunta sia grazie alla presenza del condotto 12 sia grazie al profilo alare 18.

Più specificatamente, il condotto 12, collegando direttamente l’apertura di ingresso 13 ricavata nel paraurti anteriore 11 con l’apertura di uscita 14 ricavata nel cofano anteriore 10, permette l’instaurarsi di un flusso F d’aria dal basso verso l’alto, il quale, per variazione di quantità di moto, genera un carico aerodinamico anteriore, aumentando cioè la deportanza sulla parte anteriore dell’automobile 1.

Il profilo alare 18 svolge una duplice funzione:

- si comporta come un alettone vero e proprio essendo disposto frontalmente ad una zona aperta, l’apertura di ingresso 13, ed essendo collegato a sbalzo tra le porzioni laterali 19 del paraurti anteriore 11; e

- contribuisce a generare un’accelerazione del flusso F d’aria verso l’apertura di uscita 14, suddividendo l’apertura di ingresso 13 in due sezioni 13a, 13b.

La prima funzione permette di creare un carico aerodinamico sulla parte anteriore dell’automobile 1 durante la marcia con un effetto trascurabile sulla resistenza aerodinamica; la seconda funzione, favorendo l’accelerazione del flusso F d’aria attraverso il condotto 12, contribuisce ad accrescere ulteriormente la deportanza sulla parte anteriore dell’automobile 1.

Inoltre, l’automobile 1 sopra descritta è di facile ed economica realizzazione, in quanto la realizzazione del condotto 12 aerodinamico e del profilo alare 18 richiede l’utilizzo di pochi componenti di peso ridotto e di costo contenuto.

Risulta infine chiaro che all’automobile 1 qui descritta ed illustrata possono essere apportate modifiche e varianti senza per questo uscire dall’ambito di protezione definito dalle rivendicazioni.

Claims

1) Automobile (1) comprendente: - una coppia di ruote anteriori (2) ed una coppia di ruote posteriori (3); - un corpo esterno (4) presentante un cofano anteriore (10) ed un paraurti anteriore (11); ed - un abitacolo (5) ricavato all’interno del detto corpo esterno (4) tra le dette ruote anteriori e posteriori (2, 3) e delimitato frontalmente da un parabrezza (7) che si raccorda con il detto cofano anteriore (10); caratterizzata dal fatto di comprendere, inoltre: - almeno un condotto (12) aerodinamico estendentesi tra un’apertura di ingresso (13), ricavata attraverso il detto paraurti anteriore (11), ed un’apertura di uscita (14), ricavata attraverso il detto cofano anteriore (10), per permettere un flusso (F) di aria ascendente durante la marcia della detta automobile (1); ed - un profilo alare (18) posizionato in corrispondenza della detta apertura di ingresso (13) e configurato per incrementare l’effetto di aspirazione dell’aria da parte del detto condotto (12) durante la marcia dell’automobile (1) e per aumentare il carico aerodinamico anteriore sull’automobile (1) stessa agendo da alettone.

2) Automobile secondo la rivendicazione 1, in cui il detto condotto (12) presenta, tra le dette aperture di ingresso e di uscita (13, 14), una sezione ristretta (15) di area minore rispetto alle aree delle aperture di ingresso e di uscita (13, 14) stesse.

3) Automobile secondo la rivendicazione 2, in cui il detto condotto (12) presenta una sezione progressivamente decrescente dalla detta apertura di ingresso (13) alla detta sezione ristretta (15) ed una sezione progressivamente crescente dalla detta sezione ristretta (15) alla detta apertura di uscita (14).

4) Automobile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto profilo alare (18) si estende in posizione inclinata rispetto ad una direzione di marcia (A) della detta automobile (1) e presenta un bordo di attacco (21) disposto anteriormente ed inferiormente rispetto ad un bordo di uscita (22) del profilo alare (18) stesso.

5) Automobile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto profilo alare (18) si estende in parte anteriormente alla detta apertura di ingresso (13) ed in parte all’interno del detto condotto (12) attraverso l’apertura di ingresso (13) stessa in modo da suddividere quest’ultima in due sezioni di ingresso (13a, 13b).

6) Automobile secondo la rivendicazione 4 o 5, in cui il detto bordo di attacco (21) del detto profilo alare (18) è disposto anteriormente alla detta apertura di ingresso (13) ed il detto bordo di uscita (22) è disposto all’interno del detto condotto (12).

7) Automobile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto profilo alare (18) presenta un intradosso (23) concavo e rivolto verso l’alto ed un estradosso (24) convesso e rivolto verso il basso.

8) Automobile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto cofano anteriore (10) presenta una conformazione curva convessa, crescente verso il detto parabrezza (7), ed in cui la detta apertura di uscita (14) è ricavata in una porzione del detto cofano anteriore (10) compresa tra la mezzeria dello stesso ed il detto paraurti anteriore (11).

9) Automobile secondo la rivendicazione 8, in cui la detta apertura di uscita (14) è ricavata nel detto cofano anteriore (10) in prossimità del bordo anteriore dello stesso adiacente al detto paraurti anteriore (11).

10) Automobile secondo una qualsiasi delle rivendicazione precedenti, in cui il detto profilo alare (18) si estende a sbalzo tra rispettive porzioni laterali (19) opposte del detto paraurti anteriore (11) delimitanti da parti opposte la detta apertura di ingresso (13).

11) Automobile secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il detto condotto (12) ed il detto profilo alare (18) si estendono in posizione centrale rispetto al detto cofano anteriore (10) e al detto paraurti anteriore (11).