Prima di vedere praticamente l'aerodinamica della Lotus E20 definiamo dei concetti base sui quali viene costruita una monoposto a ruote scoperte:
1. le gomme rappresentano l'appendice della monoposto meno aerodinamica, infatti creano vortici e disturbano i flussi, quindi, molta aerodinamica è costruita in modo da minimizzare questo problema;
2. generare effetto suolo: lo si fa facendo passare quanta più aria possibile sotto il fondo vettura, in modo tale per le leggi della fisica: l'aria che passa sotto la macchina deve essere uguale all'aria che passa sopra, in questo modo, essendo i flussi che passano sopra più veloci di quelli che passano sotto, fanno si che la macchina si abbassi. ciò riduce il volume all'interno del quale l'aria occupa spazio sul fondo e fa si che l'aria venga espulsa più velocemente dal profilo estrattore, questo causa l'effetto suolo che tiene incollata la vettura all'asfalto.
ora possiamo partire con l'analisi tecnica della Lotus E20
Partiamo dall'ala anteriore, con le due frecce in giallo ho indicato 2 piccolissime aperture che dividono 2 delle 3 paratie sull'ala anteriore. si può notare come queste 2 aperture siano in corrispondenza della ruota, che come detto in precedenza rappresenta un ostacolo alla sofisticata aerodinamica. Le 2 piccolissime apertura hanno la funzione di indirizzare i flussi in modo da ridurre i vortici che si generano intorno alla ruota. L'aria che passa sotto la freccia è indirizzata nella metà inferiore dello pneumatico, l'aria che passa sopra è indirizzato nella metà superiore in modo da avere la stessa quantità d'aria nella metà superiore e nella metà inferiore.
nel cerchio giallo più in alto si può vedere come i 2 puntoni della sospensione siano raccordati in un unico punto prima di intersecare il mozzo dove è tenuta la ruota, ciò crea una struttura piana che indirizza i flussi verso il posteriore e verso l'interno della vettura e riduce le turbolenze che si sarebbero generate se vi fossero stati 2 punti di ancoraggio.
Nel cerchio più in basso possiamo vedere una piccola paratia che si trova sotto la presa d'aria del freno e agganciata al copriruota interno, questa paratia ha la funzione di pulire i flussi "filtrati" dall'ala anteriore e indirizzarli sotto il fondo vettura, in modo da portare la maggior quantità d'aria possibile sul fondo.
La freccia gialla indica un piccolo spazio presente tra il disco e il cestello, questo permette un miglior smaltimento del calore e allo stesso tempo consente all'aria calda di passare una rotazione nel cerchio, ciò fa si che la gomma quando è fredda, sfrutta questa piccola fonte di calore per arrivare prima in temperatura.
Partiamo dai 3 cerchi in giallo. il cerchio più in alto evidenzia che vi è un'apertura che soffia aria nei fori evidenziati nei 2 cerchi sotto. Probabilmente l'aria che esce da questa apertura viene incanalata da quel forellino presente nella parte più anteriore del muso (forellino che si dice serva per il refrigerio del pilota). I 2 fori in cui viene sparata quest'aria servono per il raffreddamento del KERS e per spingere un pochino la macchina verso il basso.
Passiamo ai cerchietti in rosso e partiamo da quelli presenti alla sinistra.
1. Quello più in alto ci fa vedere come anche il raccordo tra la paratia con la scocca sia studiato per non danneggiare i flussi, infatti, si nota come sia praticamente tangente all'inizio della parte bassa della pancia;
2. Quello centrale ci permette di vedere sia costruito in modo da indirizzare l'aria, che non va sotto la macchina, all'esterno, questa spinta poi dall'aria che attacca la monoposto dal lato crea un flusso che va ad incollarsi alla pancia per poi finire sul profilo estrattore posteriore;
3. Quello più in basso è di fondamentale importanza perchè divide i flussi in modo da far andare l'aria in egual quantità a dx e a sx della macchina, ciò garantisce un baricentro perfettamente centrale sul rettifilo e perfettamente basso anche in curva, in modo che si muova solo orizzontalmente per effetto dello spostamento della massa.
Passiamo ora ai 3 cerchietti a destra.
1. Quello in alto indica come il puntone della sospensione che entra nel telaio sia raccordato in modo da avere una geometria smussata che non riduca al minimo la generazione di vortici dovuti all'impatto dell'aria con la superficie di impatto;
2. Quello centrale ci permette di apprezzare come sia progettato ai fini di generare un canale, all'interno del quale l'aria viene fatta scorrere in modo che quando esca da questo "tunnel" sia indirizzata in modo molto preciso lungo il posteriore;
3. Il cerchio in basso ci fa notare una piccola aletta che serve per indirizzare il flusso d'aria nel canale descritto nel punto 2.
Curiosa immagine ci fa notare come il puntone delle sospensioni crei una "bolla" di grandezza differente tra la parte destra e quella sinistra, ciò potrebbe essere spiegabile dal fatto che la Lotus ha usato una sola molla di dumper, usandone una sola l'hanno leggermente inclinata in modo da ottenere un effetto simile a quello generato dal "mass dumper" (vietato nel 2006 e usato dalla Renault).
Notiamo nei cerchi in giallo come vi siano 2 sporgenze, queste servono ad incanalare la maggior quantità d'aria possibile all'interno delle pance ai fini del raffreddamento. Si può notare, soprattutto dalla sporgenza in basso, come queste creino un vero e proprio pianale sul quale l'aria scorre e non si disperde verso l'esterno.
Con il cerchietto rosso ho evidenziato una piccolissima aletta che consente di tenere bassi i flussi al fondo della vettura. Sembrerebbe una banale appendice ma immaginiamo che essa non ci sia per comprendere al meglio la sua funzione. Se essa non ci fosse possiamo immaginare come l'aria presente nella zona più alta del profilo tenda a staccarsi dalla macchina e a generare turblenze, grazie a questa paratia, tutti i flussi che tendono a salire sono reindirizzati con grande 'pulizia' verso il posteriore.
E veniamo al posteriore.
Il cerchio giallo più in alto indica lo sfogo del calore del motore che soffia proprio lungo la giuntura del profilo estrattore con l'ala posteriore, ciò abbassa questo profilo e genera deportanza;
il cerchio giallo del mezzo è praticamente una paratia che serve ad indirizzare i flussi all'interno dell'ala. essa ha una funzione fondamentale, senza di essa, infatti, i flussi andrebbero ad occupare quella zona tra lo pneumatico e l'ala posteriore, ciò genererebbe solamente turbolenze e vortici.
Nel cerchio più in basso notiamo come quella piccola aletta indirizzi i flussi verso il posteriore. Con lo spray ho provato ad evidenziare praticamente la funzione, vediamo come i flussi all'interno dell'aletta siano in grande quantità, ciò fa si che questi vadano a puntare sul profilo estrattore in modo da aumentare la quantità d'aria che soffia su di esso, il che causa di conseguenza (come spiegato nell'incipit) una maggiore espulsione dell'aria dal fondo. I flussi invece all'esterno dell'aletta sono indirizzati in modo da puntare l'aria tra il fondo e la parte bassa della ruota. Con l'arco di circonferenza evidenziato in blu, si indica quella parte della ruota verso la quale si evita di far toccare l'aria, ecco perchè l'aletta in basso tende a far passare l'aria all'interno dello pneumatico.
Nel cerchio in rosso e tra le linee bianche si analizza l'aria puntata fuori dagli scarichi. Vediamo come l'aria puntata fuori dagli scarichi abbia un angolo rispetto al suolo diverso da 0, considerando che l'aria che passa sopra la vettura ha una velocità molto simile a quella con cui vengono espulsi i gas di scarico, questi ultimi si muoveranno sul fondo della vettura seguendo una linea (spray uscente dallo scarico) che rappresenta la risultate di quelle 2 direzioni. Possiamo vedere quindi come i gas di scarico soffino in modo da "sparare" tutta l'aria sul diffusore.
Tutti questi fattori sono determinanti ai fini di una buona aerodinamica, il cui fine ultimo è generare down-force, letteralmente: forza che spinge verso il basso. Ciò consente di avere un baricentro vicinissimo al suolo, e ciò genera stabilità in curva. E avere carico aerodinamico che permette di avere un inserimento in curva stabile ed un'accelerazione pulita.
Spero che questa analisi vi sia piaciuta e ovviamente spero di essere stato chiaro, ovviamente se qualche punto non vi fosse chiarissimo chiedetemi pure e sarò molto più che felice di rispondere, anche perchè mi rendo conto che l'argomento e la questione aerodinamica non è semplicissima e da spiegare e da capire.
A presto, ciao a tutti
Abbaimo due decimi con quelli 