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Interviste

pubblicato il 9 aprile 2013

L'auto più aerodinamica del mondo si fa così

L'ingegnere che ha creato le forme delle ultime vetture compatte Mercedes ci racconta come si arriva al Cx pari a 0,22 della CLA

L'auto più aerodinamica del mondo si fa così
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Circa 8 persone su 10 quando comprano un’automobile la scelgono per la sua linea. Ma il design di un’auto non deve soltanto soddisfare questa - seppur preponderante - esigenza, perché la geometria di ogni componente e la proporzione delle forme sono la chiave per ottenere un altro importante risultato: contenere i consumi. Assieme alla riduzione del peso delle vetture e all’incremento dell’efficienza energetica dei propulsori, l’aerodinamica è infatti la terza leva su cui i progettisti agiscono per abbattere le richieste di carburante delle automobili. In occasione della nostra video-prova della Mercedes CLA, l’auto di serie più aerodinamica del mondo, abbiamo intervistato l’ingegner Patrick Höfer (responsabile aerodinamico delle Mercedes di piccole e medie dimensioni) per scoprire come plasmare attorno alle automobili le complicate e affascinanti leggi della fluidodinamica. Anche perché in testa ci sono rimaste le parole di uno dei "boss" dell'AMG, che non vede l'ora di mettere la CLA sulla pista di Nardò per vedere che velocità massima è in grado di raggiungere.

OmniAuto.it: A cosa vi siete ispirati nella definizione della Mercedes CLA per renderla l’auto più aerodinamica nella produzione di serie?
Patrick Höfer: "Anzitutto al modello che deteneva il record precedente, cioè la Mercedes Classe E coupé con il suo coefficiente di penetrazione aerodinamica Cx pari a 0,24. Con la CLA abbiamo ottenuto un Cx di 0,23 per le versioni standard e di 0,22 per la più ecologica BlueEfficiency. I migliori concorrenti arrivano al massimo a 0,26 (eccezion fatta per il Cx di Cx 0,189 della Volkswagen XL1, prodotta in serie limitata - ndr)".

OmniAuto.it: Quanta dell’esperienza del vostro prototipo di “auto-pesce” si ritrova invece nella CLA?
Patrick Höfer: "Le conoscenze che abbiamo acquisito nello sviluppare la Mercedes Bionic Car sono state travasate di più sulla monovolume Mercedes Classe B, ma in realtà è più corretto dire che, per quanto riguarda il progetto aerodinamico, ogni oggetto destinato a muoversi in un fluido va sviluppato a sé. Perché la fluidodinamica segue leggi non deterministiche ma statistiche ed è una disciplina molto sperimentale, fatta di progettazione, calcolo numerico CFD (Computational Fluid Dynamics: per la CLA circa 250.000 di ore macchina con simulazione parallela - ndr) e prove in galleria del vento (1.000 ore di test, sia nel wind tunnel dell’università di Stoccarda che nell’impianto Mercedes). Abbiamo inaugurato la nostra nuova struttura a luglio, dotata di pavimento mobile e rulli per far girare le ruote e simulare così al meglio le condizioni reali di marcia. Perché sono i dettagli a fare la differenza in aerodinamica".

OmniAuto.it: Su quali parti dell’automobile avete lavorato di più?
Patrick Höfer: "Siamo partiti dal frontale, dove c’è una paratia mobile per le prese d’aria che raffreddano la meccanica. L’aria di raffreddamento quindi attraversa il vano motore solo quando necessario, come per esempio nella marcia in salita o quando si traina un rimorchio. Ma lo studio forse più intenso ha riguardato i vani passaruota, che presentano fessure sulla parte frontale e spoiler per deviare il flusso dalle ruote. In questo modo le ruote “non vedono” il flusso d’aria che le investe, perché passa all’esterno e sotto la carrozzeria anziché entrare nel passaruota e generare quelle turbolenze che si percepiscono osservando le auto in autostrada, quando la pioggia rende visibili i fenomeni che si generano in quella zona. I deflettori sotto i vani ruota anteriori dunque puliscono il flusso aerodinamico per la parte posteriore della vettura, dove c’è un diffusore che riceve così aria in moto laminare anziché turbolenta, ovvero scarica di energia anziché ricca di fonti di attrito".

OmniAuto.it: Questa gestione dei flussi è possibile solo su una vettura lunga, con la coda, oppure è applicabile ache ad auto più corte come le hatchback?
Patrick Höfer: "Il principio vale anche per modelli come le Mercedes Classe A e Classe B, su cui abbiamo adottato gli stessi accorgimenti per i passaruota anteriori. In più, invece, la Mercedes CLA è dotata di carenature per le sospensioni posteriori e di un particolare involucro circonda le molle elicoidali in modo che il flusso aerodinamico si distacchi, per confluire poi nel diffusore posteriore. Anche l’impianto di scarico ha una sorta di “sciarpa” che carena ulteriormente il fondoscocca, già dotato nella parte anteriore di uno scivolo messo sotto al motore. Le feritoie all’esterno dei passaruota posteriori, invece, assolvono solo alla funzione estetica, non hanno benefici aerodinamici".

OmniAuto.it: E per quanto riguarda le forme della carrozzeria? Dove siete riusciti ad essere più efficaci?
Patrick Höfer: "Anzitutto tra il cosiddetto montante A e il parabrezza ci sono solo 12 mm, cioè un gradino molto ridotto, che aiuta oltre che a ridurre la resistenza aerodinamica anche ad abbattere il i fruscii che generano rumore nell’abitacolo. Poi, nella zona dello specchietto retrovisore abbiamo replicato le stesse geometrie che si sono rilevate particolarmente efficaci già sulla Mercedes CLS. Infine, ed è forse l’elemento più importante, nella coda della CLA abbiamo previsto delle linee di separazione dei flussi sul gruppo ottico, che lavorano assieme al pronunciato labbro integrato nel cofano del portabagagli ".

OmniAuto.it: Avere il “muso alto” per ottemperare alle norme sull’urto con i pedoni è uno svantaggio per l’aerodinamica? O ci sono dei benefici, come sembra osservando i musetti delle Formula 1?
Patrick Höfer: "I contesti applicativi sono molto diversi, perché in Formula 1 il muso alto serve per dare direzionalità creando deportanza e per convogliare l’aria per raffreddare la meccanica. Su un’auto di serie come la Mercedes CLA, invece, il muso alto può non essere un problema dal punto di vista aerodinamico a patto di prevedere un profilo d’impatto simile ad uno spigolo vivo, uno sharp edge, che realizzi la separazione dei filetti fluidi".

OmniAuto.it: La Mercedes CLA vista dall’alto mette in mostra fiancate molto inclinate: quali sono i benefici di questa scelta?
Patrick Höfer: "L’inclinazione delle fiancate influisce sulla velocità dei flussi e conseguentemente la possibilità di incrementare la pressione dell’aria sul retrotreno. I filetti rossi (relativi alle foto relative alle simulazioni fatte al calcolatore, ndr) rappresentano l’aria ad alta velocità, mentre il verde è associato alle velocità più basse. Se c’è poca pressione sul posteriore della vettura, l’auto viene letteralmente risucchiata all’indietro dalla depressione. E’ come un aspirapolvere ed è quindi un effetto da ridurre agendo sull’inclinazione delle fiancate. Ciò non significa, però, che una fiancata verticale sia poco efficiente e viceversa. Bisogna trovare l’angolo “giusto”, partendo dal fenomeno fisico che comanda tutto: la distribuzione di pressione sopra, sotto e sui lati della vettura. E’ un mix di differenti caratteristiche geometriche dell’oggetto investito da un fluido, in questo caso aria, perché se ad esempio un’alta pressione sul fianco crea vortici in alto la cui energia viene alimentata dal... carburante bruciato nel motore!".

OmniAuto.it: In che cosa la Mercedes CLA BlueEfficiency è migliore rispetto alle versioni standard?
Patrick Höfer: "L’auto è innanzitutto più bassa di 1,5 cm e ha sospensioni più rigide, poi è dotata di un’ulteriore carenatura sotto la scocca e di una paratia addizionale sul frontale, che copre maggiormente la presa d’aria anteriore, dimensionata per far raffreddare il motore più potente previsto nella gamma, quello della CLA 250 turbo a benzina. E poi ci sono pneumatici da 15 pollici e 195 di sezione più due deflettori aggiuntivi dietro le ruote posteriori".

OmniAuto.it: Cos’è più difficile da ridurre, il coefficiente di penetrazione aerodinamica Cx o la superficie frontale dell’auto?
Patrick Höfer: "Bisogna ottimizzarli entrambi, ma è più arduo ridurre il Cx, anche se si può pensare che sia più difficile far diminuire la sezione frontale maestra, in quanto vincolata dall’abitabilità interna. Ma i “trucchi” per ridurla, in realtà, sono più semplici da mettere in atto rispetto a quelli per ridurre il Cx, perché per l’area si ha a che fare sostanzialmente con la geometria, più semplice da gestire rispetto alle leggi della fluidodinamica che stanno dietro al parametro quel parametro di sintesi che chiamiamo Cx. La Mercedes CLA, comunque, detiene anche record del prodotto fra Cx ed area, che con un valore di 0,49 è il più basso fra le auto di produzione".

Scheda Versione

Mercedes-Benz Classe CLA
Nome
Classe CLA
Anno
2013
Tipo
Normale
Segmento
compatte
Carrozzeria
3 volumi
Porte
5 porte
Motore
normale
Prezzo
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Autore:

Tag: Interviste , Mercedes-Benz , auto europee


Listino Mercedes-Benz Classe CLA

Allestimento Trazione Alim. CV Cil. Posti Prezzo
CLA 180 Executive anteriore benzina 122 1.6 5 € 31.290

LISTINO

CLA 180 d Executive anteriore diesel 109 1.5 5 € 31.960

LISTINO

CLA 180 Business anteriore benzina 122 1.6 5 € 32.760

LISTINO

CLA 180 Sport anteriore benzina 122 1.6 5 € 33.390

LISTINO

CLA 180 d Business anteriore diesel 109 1.5 5 € 33.430

LISTINO

CLA 180 d Sport anteriore diesel 109 1.5 5 € 34.060

LISTINO

CLA 180 d Automatic Executive anteriore diesel 109 1.5 5 € 34.190

LISTINO

CLA 200 Executive anteriore benzina 156 1.6 5 € 34.610

LISTINO

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