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WEC & ELMS :

Analisi Tecnica: Toyota TS050 2018 Spec.

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Prologue 2018 - Toyota TS050 Hybrid
     
13/04/2018 -

Manca pochissimo al debutto della superstagione WEC 2018/2019 che prenderà il via sul circuito di Spa Francorchamps, durante il primo weekend di maggio.

I test collettivi di 30 ore che si sono svolti sul circuito del Paul Ricard hanno evidenziato la competitività della Toyota TS50  che, anche in considerazione della grande affidabilità dimostrata, si presenta come vettura di riferimento.

Il miglior tempo di 1’32”662 e la velocità massima di 347,3 km/h sul rettilineo del Mistral sono dati che impressionano.

Il programma di lavoro è stato completato con 1002 giri, la maggior parte dei quali con configurazione aerodinamica di basso carico, tipica dell’impiego a Spa e Le Mans.

Molte aree della vettura sono state ulteriormente sviluppate, innalzando il livello di raffinatezza della progettazione aerodinamica.

Le superfici laterali dei fender anteriori sono come di consueto popolate dalle dive plates al fine di generare carico aerodinamico addizionale e regolare in modo accurato il bilancio anteriore/posteriore della deportanza totale. Queste appendici, generano carico sfruttando la zona di “alta” pressione nella parte anteriore del fender che insiste sulla loro superficie e dell’effetto del loro angolo di attacco rispetto al flusso incidente.

La minore superficie totale dei dive plates ed il loro minore angolo di incidenza sono evidenti osservando la configurazione di bassa deportanza (a sinistra). L’ulteriore elemento alare collocato sopra alla superficie superiore dello splitter indica l’utilizzo della direzione del flusso locale per generare carico addizionale, con elevata efficienza data la piccola corda (elevato allungamento aerodinamico) dell’ala.

 

Toyota TS50 - confronto delle appendici aerodinamiche in configurazione di basso carico (sinistra) ed alto carico

 

La deportanza generata da queste appendici richiede di controllarne i vortici che si separano dal loro bordo d’uscita al fine di mantenere l’efficienza aerodinamica (rapporto deportanza/resistenza) di questi dispositivi entro limiti accettabili. La piccola bandella laterale e la forma curvilinea del bordo d’uscita sono trucchi finalizzati ad ottimizzare l’efficienza.

 

Toyota TS50 – dettaglio del bordo d’uscita curvilineo e della paratia laterale nella versione ad alta deportanza delle dive plates (destra).

 

La vista posteriore della vettura evidenzia le notevoli differenze tra la configurazione aerodinamica di alta deportanza (destra) rispetto a quella di massima efficienza. Le variazioni non si limitano alle appendici dal momento che anche la carrozzeria nella parte terminale ha un diverso andamento, con minore sezione di passaggio tra il cofano e la parte superiore del diffusore, che raggiunge il minimo al centro vettura, nella versione a bassa deportanza.

La ricerca del massimo carico spinge ad adottare nolders a tutta larghezza sul bordo d’uscita del cofano e sopra al diffusore.

L’ala che fa da ponte tra il crash posteriore ed il bordo d’uscita del fender genera carico direzionando verso l’alto il flusso interno che si scarica nella parte posteriore. Il tutto incrementa in modo virtuale la curvatura geometrica delle superficie nella parte terminale della vettura con conseguente generazione di deportanza.

 

Toyota TS50 – Configurazione di alto carico con nolders sulla coda, diffusore ed ala nel canale centrale (destra)

 

Dettaglio dell’ala e dei suoi deviatori di flusso, collocata nel tunnel compreso tra il cofano ed il diffusore.

L’ala è svergolata e rastremata lungo la sua apertura, disegni ottimizzato in funzione del flusso locale.

 

Toyota TS50- Ala e deviatori di flusso sotto al cofano posteriore nella configurazione ad alta deportanza

 

La configurazione a basso carico utilizza invece un profilo “slat” collocato sopra la sezione d’uscita del diffusore posteriore, con un’apertura parziale limitata alla larghezza del tunnel inferiore. L’effetto è quello di soffiare il flusso sopra l’uscita del diffusore incrementandone l’estrazione del flusso nella parte inferiore, con modesto incremento di resistenza.

 

Toyota TS50 – Elemento alare sopra al bordo superiore del diffusore posteriore

 

La scia separata dietro alla ruota anteriore, i vortici con elevata energia che corrono sul fianco del pneumatico poco sopra il piano dell’asfalto, denominati squirt vortex, determinano una zona molto delicata nella quale gestire i flussi diretti al retro della vettura, lungo il raccordo fianco-fondo verso la ruota posteriore.

Parte di questo flusso complesso abbandona la ruota anteriore verso l’alto scorrendo sul fianco laterale del fender dietro al pneumatico mentre lo squirt vortex contorna la superficie laterale del pneumatico alimentando il fondo vettura.

Per questo motivo questa zona della vettura ha visto accrescere il numero di elementi di micro aerodinamica: deviatori di flussi, schermi laterali con soffiature; per permettere di soffiare i vortici alterando la loro direzione di flusso.

 

Toyota TS50 – Appendici nella parte posteriore della ruota anteriore

 

Toyota TS50 – Appendici nella parte posteriore della ruota anteriore, nella configurazione base

 
a cura di Ing. Riccardo Romanelli
Drawings Antonio Pannullo
 

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