In sostanza, esistono due principali resistenze di marcia che ci impediscono di raggiungere una velocità infinita: la resistenza al rotolamento FRoll e la resistenza aerodinamica FAir. Si tratta di due forze che contrastano la forza motrice del veicolo su una strada in piano e ne rallentano letteralmente la marcia.
Fonte: Wikipedia (https://bit.ly/2EVmSyR)
Il funzionamento di questi resistori dipende fortemente dalla velocità del veicolo. 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. Pertanto, si potrebbe anche guidare con un’unità a parete montata sul tetto dell’auto senza che il consumo di carburante aumenti in modo significativo. A condizione che l’unità a parete sia leggera.
A una velocità di circa 100 km/h l'influenza della resistenza aerodinamica raggiunge già un notevole 63%, mentre a 160 km/h arriva all'81%. A velocità ancora più elevate, la forza motrice del veicolo deve praticamente lottare solo contro la resistenza aerodinamica.
Per sviluppare un box da tetto che non comprometta le prestazioni del veicolo nemmeno alle alte velocità, è fondamentale che abbia una forma aerodinamica.
Pressione di contatto
I veicoli particolarmente sportivi generano una pressione di contatto dovuta alla loro configurazione. Sebbene ciò aumenti il consumo di carburante, la forza che agisce perpendicolarmente alla strada migliora le prestazioni in curva e aumenta la sicurezza. Si tratta di un fattore da non sottovalutare, soprattutto per i veicoli del segmento ad alte prestazioni.
Curiosità: una vettura di Formula 1 genera una deportanza talmente elevata ad alta velocità che, se si capovolgesse il circuito, continuerebbe comunque a “aderire” all’asfalto.
Fin qui tutto bene. Abbiamo preso Madre Natura come modello per la nostra realizzazione, perché la natura è la migliore consigliera quando si tratta di efficienza. Nel corso di milioni di anni di evoluzione, la natura si è adattata perfettamente al proprio ambiente. Nel frattempo, questo spunto è arrivato anche nel mondo dell’ingegneria. Non è quindi un caso che un pinguino dalla forma a goccia abbia la forma aerodinamica perfetta.
Risultato
Il risultato è impressionante: un box da tetto ottimizzato, Made in Germany, senza dover scendere a compromessi. Realizzato con fibre naturali di alta qualità a impatto zero in termini di CO2. Sviluppato per creare una perfetta simbiosi tra auto e box da tetto.
Fonte: CFD support (https://bit.ly/3lKLpro)
Il coefficiente Cx del box da tetto ASPHALTKIND è di circa 0,11 ed è quindi inferiore di circa il 30% rispetto a quello dei box da tetto convenzionali. A prima vista potrebbe non sembrare molto. Tuttavia, va sottolineato che il suo design geometrico genera deportanza e non portanza, come invece accade con i box da tetto convenzionali. In termini numerici, il box da tetto spinge il veicolo verticalmente sulla strada a una velocità di 160 km/h con una forza di circa 110 N (circa 10 kg). A titolo di confronto: un box da tetto convenzionale spinge il veicolo leggermente verso l’alto. Ciò comporta una minore aderenza durante la guida in autostrada e rappresenta quindi un maggiore rischio di incidenti, specialmente su strade bagnate. Il risultato può essere illustrato come segue:
Box da tetto convenzionale con ampia zona di ristagno dell'acqua (punto nero)
I box da tetto convenzionali presentano un’elevata intensità di turbolenza (turbolenza = negativa) nella zona posteriore. Ciò determina la formazione di un’ampia cosiddetta “zona di acqua morta”, che occupa circa 1/3 della lunghezza del box da tetto, prima che le linee di corrente convergano nuovamente in regime laminare (laminare = positivo). Tali effetti di turbolenza hanno un impatto negativo sulle prestazioni del box da tetto e causano un aumento del consumo di carburante/energia a causa della pressione negativa che si crea.
Box da tetto ASPHALTKIND con una superficie di acqua residua notevolmente ridotta
Con il box da tetto ASPHALTKIND, la forma aerodinamica a goccia riduce notevolmente la separazione del flusso nella zona posteriore, determinando così anche una significativa riduzione del consumo di carburante e di energia. Il risultato è un modello di flusso molto più omogeneo con un andamento laminare marcato. Proprio come un pinguino.