In linea di principio, sono due le principali resistenze di marcia che ci impediscono di viaggiare a velocità infinita: la resistenza al rotolamento FRoll e la resistenza aerodinamicaFLuft. Si tratta di due forze che, su un tratto pianeggiante, agiscono in senso opposto alla forza motrice del veicolo e ne frenano letteralmente la marcia.
Fonte: Wikipedia (https://bit.ly/2EVmSyR)
L'effetto di queste resistenze dipende fortemente dalla velocità di marcia. Se si viaggia a circa 30 km/h, l'influenza della resistenza al rotolamento è pari a circa il 90%, mentre quella della resistenza aerodinamica è solo del 10% circa. Si potrebbe quindi guidare anche con una parete divisoria sul tetto dell'auto senza che il consumo di carburante aumentasse in modo significativo. A condizione che la parete divisoria sia leggera.
A una velocità di circa 100 km/h, l'influenza della resistenza aerodinamica raggiunge già un notevole 63%; a 160 km/h, arriva addirittura all'81%. A velocità ancora più elevate, la forza motrice del veicolo deve praticamente lottare solo contro la resistenza aerodinamica.
Per sviluppare quindi un box da tetto che non comprometta le prestazioni del veicolo nemmeno a velocità elevate, è indispensabile una forma aerodinamica.
Pressione di contatto
Proprio i veicoli dal profilo sportivo generano, grazie al loro design, una pressione di aderenza. Questa fa sì che il consumo di carburante aumenti in misura minima, ma, grazie a una forza che agisce perpendicolarmente alla strada, garantisce maggiori prestazioni in curva e una maggiore sicurezza. Si tratta di un fattore da non sottovalutare, soprattutto nei moderni veicoli con motori più potenti.
Curiosità: una vettura di Formula 1 genera, ad alta velocità, una pressione aerodinamica tale che, se si capovolgesse il circuito, rimarrebbe comunque “incollata” all’asfalto.
Fin qui tutto bene. Per la realizzazione abbiamo preso a modello Madre Natura, perché la natura è la migliore guida quando si tratta di efficienza. Nel corso di milioni di anni di evoluzione, la natura si è adattata perfettamente al proprio ambiente. Non è quindi un caso che un pinguino, con la sua forma a goccia, possieda una forma aerodinamica perfetta. Questa consapevolezza, tra l’altro, è ormai arrivata anche nel mondo dell’ingegneria!
Risultato
Il risultato è davvero notevole: un box da tetto ottimizzato, Made in Germany, senza dover scendere a compromessi. Realizzato in fibra di carbonio o in fibre naturali di alta qualità a impatto zero in termini di CO2. Progettato per creare una perfetta simbiosi tra auto e box da tetto.
Fonte: CD support (https://bit.ly/3lKLpro)
Il coefficiente di resistenza aerodinamica (Cw) del box da tetto ASPHALTKIND è di appena 0,11 (livello “goccia d’acqua”) ed è quindi inferiore di circa il 30% rispetto a quello dei box da tetto tradizionali. A prima vista non sembra granché. Bisogna però tenere presente che il design geometrico genera una forza di spinta verso il basso e non una portanza, come invece accade nei box da tetto tradizionali (o anche nell’ala di un aereo, estremamente aerodinamica). In termini numerici, a una velocità di 160 km/h il box da tetto spinge il veicolo verticalmente verso la strada con una forza di circa 110 N (circa 10 kg). A titolo di confronto: un box da tetto tradizionale spinge leggermente il veicolo verso l’alto. Ciò comporta una minore trazione durante la guida in autostrada e rappresenta quindi un maggiore rischio di incidenti, soprattutto su fondo bagnato. Il risultato può essere rappresentato visivamente come segue:
Box da tetto tradizionale con un’ampia zona di acqua stagnante (area nera)
Nei box da tetto tradizionali si osserva un’elevata intensità di turbolenza (turbolento = negativo) nella zona posteriore. Ne risulta una vasta cosiddetta “zona di acqua morta”, che occupa circa 1/3 della lunghezza del box da tetto, prima che i flussi tornino a convergere in modo laminare (laminare = positivo). Tali effetti turbolenti incidono negativamente sulle prestazioni del box da tetto e, a causa della depressione che si forma, determinano un aumento del consumo di carburante/energia.
Portapacchi da tetto ASPHALTKIND con un’area di acqua stagnante notevolmente ridotta
Nel caso del box da tetto ASPHALTKIND, la forma aerodinamica a goccia determina una netta riduzione dei fenomeni di distacco del flusso nella zona posteriore e, di conseguenza, anche un consumo di carburante/energia notevolmente ridotto. Ne risulta complessivamente un modello di flusso molto più omogeneo, caratterizzato da un andamento laminare marcato. Proprio come nel caso di un pinguino.
In linea generale, ovviamente, vale quanto segue: solo grazie alla perfetta aerodinamica unita all’elevata stabilità garantita dall’uso del carbonio è possibile guidare l’auto (super)sportiva senza compromessi in termini di velocità, sia durante un giro fuori porta, un viaggio su strada o anche mentre si va in vacanza.