Moto e aerodinamica: la grande sfida

L’aerodinamica della moto è un disastro! Apre così il video di Wouter Remmerie, ingegnere belga esperto di aerodinamica. In 4 minuti il tecnico illustra le difficoltà di realizzare una moto con una buona penetrazione dell’aria, e tocca alcuni temi fondamentali: funzione delle ali, flusso d’aria nei radiatori, rumorosità delle turbolenze e comfort dei passeggeri
(Le illustrazioni di questo articolo sono screenshot del video presentato in coda all’articolo)

Wouter Remmerie è il fondatore di Airshaper, una galleria del vento virtuale, di cui abbiamo parlato con un articolo pubblicato a inizio 2019. Da allora il tecnico belga, molto attivo nel settore automobilistico, ha allargato il suo interesse anche al mondo delle due ruote.

È anche per questo che ci siamo incontrati in Eicma, dove abbiamo avuto modo di fare due chiacchiere. Da lì è nata l’idea di proporre qualche altra pillola del suo lavoro, presentando un video da lui realizzato. Il filmato, che trovate in coda all’articolo, è in inglese, con sottotitoli attivabili nella medesima lingua. Ma non spaventatevi se padroneggiate poco l’inglese, di seguito ve ne proponiamo infatti una sintesi tradotta.

La moto non “taglia” l’aria
Dunque l’aerodinamica della moto è disastrosa, perché a parte qualche flusso laminare intorno alla zona frontale della carenatura, la turbolenza regna ovunque. E ci sono alcune caratteristiche proprie del mezzo a due ruote che pesano molto sulla possibilità di migliorare la penetrazione dell’aria. Le ruote aperte, ad esempio, i tanti spigoli vivi, e il pilota che si muove continuamente, variando la sua posizione.
(l’immagine d’apertura di questo articolo rappresenta le turbolenze che si generano intorno al motociclista)

Con più potenza la ruota anteriore si alza
Per andare più forte si può aumentare la potenza del motore, ma poi si finisce per impennare, perché fra cavalli applicati alla ruota e spinta aerodinamica, si genera un momento torcente in corrispondenza dell’asse della ruota posteriore, che fa impennare la moto. Cosa che sarà anche coreografica e divertente – afferma Remmerie – ma indica che si è arrivati alla massima potenza erogabile in accelerazione. Quindi, o si chiude il gas o si trova il modo di generare una forza verso il basso applicata alla zona anteriore della moto. Ed ecco le ali, che sono state sviluppate molto in MotoGP, e che oggi iniziamo a vedere sulle prime moto stradali. Con l’aumentare della velocità, le ali spingono a terra la ruota anteriore.

Potenza del motore e spinta aerodinamica fanno impennare la moto e costringono a chiudere il gas. A meno di applicare una forza verso il basso sul muso della moto. Come si vede nell’immagine seguente



In curva le ali divengono un problema
Con le ali in velocità la ruota anteriore resta più incollata a terra, e migliora la guida della moto. In curva però non sempre è così. La moto infatti per girare deve piegare, e la componente vettoriale della forza generata dall’ala segue l’angolo di piega della moto.

Mano a mano che la moto si inclina, si riduce dunque la componente di forza generata dall’ala che schiaccia la gomma a terra, e aumenta quella che spingere la moto fuori dalla curva.

Se ne viene fuori lavorando su forma e dimensioni delle appendici aerodinamiche. Ma in linea di massima considerate che le ali quando la piega diviene accentuata sono utili con gomme che abbiano un coefficiente di aderenza superiore a 1. Oppure con il pilota che sporge il suo corpo all’interno della curva, per tenere il vettore della forza generato dall’ala il meno inclinato possibile.

Mano a mano che sale l’inclinazione, la componente orizzontale della “down force” diviene sempre più grande e tende a portare fuori la moto dalla traiettoria
Remmerie spiega i vantaggi dello spostamento del corpo all’interno della curva



Per il radiatore serve una differenza di pressione dell’aria
Poi ci sono i problemi di raffreddamento. Mettere il radiatore davanti, come si è sempre fatto, è una scelta valida per creargli un’alta pressione davanti. Ma per ottenere un buon raffreddamento è importante anche creare una zona di bassa pressione dietro l’elemento radiante. È infatti la differenza di pressione fra la zona anteriore e quella posteriore del radiatore a generare il flusso d’aria che raffredda il motore.

Dalla differenza di pressione fra zona anteriore e posteriore del radiatore, si genera il flusso d’aria che aumenta la dispersione del calore del motore



Le turbolenze causano rumore… e freddo in inverno!
Tanto maggiori sono le turbolenze, tanto maggiore è la quota di energia che viene convertita in rumore. Ma non solo! Avere delle turbolenze intorno ai passeggeri può aiutare a dissipare il calore dal loro corpo in estate, ma può anche far sentire freddo in inverno.

Questo è il rumore, con colorazioni più intense nei punti dove è più forte. Alcuni sono inaspettati

Non resta che augurarvi buona visione!
(Per ogni dubbio o domanda, scrivete pure nel Forum, che trovate in basso)

Home Forum Sapete come funziona la galleria del vento virtuale?

Visualizzazione 6 filoni di risposte
  • Autore
    Post
    • #13596
      Mastic
      Amministratore del forum

      Tutto è nato da un messaggio ricevuto su LinkedIn da un certo Wouter Remmerie, un giovane ingegnere belga che ha messo a punto un sistema di galleria del vento virtuale.
      Da lì a un’intervista, raccolta dal nostro @stinger, il passo è stato breve.

      Ne è venuto fuori un lungo articolo assai interessante. Soprattutto Wouter è disponibilissimo anche per approfondimenti, quindi… lasciate qui un vostro feedback e, soprattutto, ponete le vostre domande.

      L’intervista la trovate QUI

    • #13598
      zio franco
      Partecipante

      La curiosità sui caschi allineati in moto è stata soddisfatta quantomeno !
      Fenomeno tanto comune quanto inspiegabile apparentemente

      Interessante la correlazione tra cupolino e casco in sinergia,vuoi per il rumore,e vuoi per l’aerodinamica
      Potrebbe essere un’idea per abbinare il casco al cupolino

      La necessità di un modello chiuso e le variabili dinamiche del pilota in moto sono ostacoli insormontabili al momento per avere risultati apprezzabili nella dislocazione di persone e cose ad esempio
      Però avvicinarsi almeno nel layout della motocicletta di un certo “volume” già aiuta

      Chissà se un domani una semplice applicazione che permetta di “caricare” il proprio modello,meccanico ed umano,magari pure i bagagli per gli amanti dei lunghi Tour,possa aiutare a vestirsi meglio 😉
      E lasciare a casa borse e bagagli per godersi almeno la velocità in silenzio !

      Forte sta cosa,meglio delle telecamere

      • #13599
        Mastic
        Amministratore del forum

        Ammazza quanto sei velenoso! 😀 😀 😀
        Mi riferisco alla chiusa. Comunque traduco il tuo messaggio a Wouter

        • #13605
          zio franco
          Partecipante

          Dai che non ti pare il vero,alimento la discussione in questo mortorio !

          Mi veniva in mente questo in correlazione,lo studio biomeccanico in movimento,sai mettere le due cose insieme,l’analisi del movimento e l’influenza dell’aria esterna su di esso

          Chissà se le grandi case motociclistiche mondiali non ci abbiano messo l’occhio con il maggiore interesse aerodinamico,confermato da Wouter,con le alette deportanti

      • #13606
        wouterremmerie
        Partecipante

        Google translate to Italian, original English message below:

        Ciao Franco,

        Ho usato google traduttore per capire la tua risposta, quindi se sto scrivendo cose divertenti, ho bisogno di chiedere a qualcuno di insegnarmi prima l’italiano!

        Sì, rendere il casco adatto al parabrezza avrebbe molto senso – se ti mantieni perfettamente fermo.
        Questa è una delle maggiori sfide nell’aerodinamica della moto: sia la posizione della moto che quella del pilota cambiano continuamente!

        L’ottimizzazione consiste quindi nel selezionare un numero di posizioni comuni e nell’ottimizzazione per quelle piuttosto che per una singola (il che è più frequente nel settore automobilistico).

        Per le corse di moto da corsa, sarebbe perfettamente logico avere il casco connesso al parabrezza!

        Original message:

        Hi Franco,

        I used google translate to understand your reply, so if I’m writing funny things, I need to ask someone to teach me Italian first!

        Yes, making the helmet fit with the windscreen would make a lot of sense – if you keep perfectly still.
        That is one of the biggest challenges in motorbike aerodynamics: both the position of the bike and of the rider change all the time!

        So optimization is very much a matter of selecting a number of positions that are common, and optimizing for those, rather than for a single one (which is more often the case in automotive).

        For motorbike drag racing, it would make perfect sense to have the helmet connect with the windshield!

        • #13607
          zio franco
          Partecipante

          Thank you so much friend !
          L’italiano è perfetto

          Certo l’aerodinamica dell’auto è molto più “stabile” nello spazio,più prevedibile ed uniforme
          Ecco per esempio i parafanghi anteriori delle moto che una volta erano più lunghi sul davanti per proteggere la ruota che gira “controvento”,anche la posteriore nella sua parte inferiore
          Ultimamente si sono viste le Alette,e anche carenature per gli steli della forcella che hanno anche lo scopo di deviare il flusso di aria fresca verso i radiatori o le prese d’aria destinata all’alimentazione

          C’è un mondo di aria tutto da scoprire e sfruttare

    • #13611
      Mastic
      Amministratore del forum

      Il problema degli studi aerodinamici è che costano cari. E servono ingegneri specializzati. Così ci sono case che li fanno e altre che risparmiano. Con il risultato che trovi moto che vanno bene e altre che hanno problemi grossi. Qualcuna, in un passato recente, generava vortici tanto forti che il passeggero viaggiava nei gas di scarico. Idem per i caschi, alcuni hanno delle rumorosità e degli spifferi insopportabili.

      A breve nessuno potrà più lasciare indietro gli studi sull’aerodinamica. Anzi, a dire il vero è già così

    • #16419
      Mastic
      Amministratore del forum

      Ho incontrato Wouter Remmerie in Eicma, e ne è nata una chiacchierata simpatica. Gli ho proposto di proporre qui su Netbikersitalia i suoi video sull’aerodinamica.
      Si parte con questo, che in realtà quelli più attenti avranno già visto, perché lo avevo segnalato nel primo articolo fatto con Remmerie.

      Però è molto interessante, perché illustra in maniera semplice alcuni concetti fondamentali dell’aerodinamica e della fisica della moto.

      Per ogni domanda o commento, scrivete pure qui. Anche per proporre nuovi argomenti inerenti l’aerodinamica da sviluppare.

      Qui l’articolo sul primo video: Motorbike Wheelies!

    • #16421
      zio franco
      Partecipante

      Eh insomma ce l’abbiamo a Bologna chi ci ha creduto per primi nell’importanza dell’aerodinamica nello sport per poi riversarla sulle strade di tutti i giorni
      Si è diventati matti per trovare caschi meno rumorosi e ci si scandalizza per due appendici aerodinamiche ?

      Visto cosa succede dietro la targa ?
      E dietro la testa che ci fa venire la cervicale ?

      Non vedo l’ora che vengano le prime alette mobili,tanto ci arriviamo…

      Anche la vernice immagino,come è avvenuto per la flussometria dei condotti dove si è passati dall’erronea credenza che “liscio è meglio” alla rugosità controllata

      Si io ci credo che è un mondo tutto da scoprire,anche relativo ai consumi perchè no,Costa diceva in tempi non sospetti,che il vento è il più leale degli avversari del motociclista

    • #16422
      lukethebike
      Moderatore

      1984 500GP
      Suzuki #7 Barry Sheene:

      Alette presenti.

      • Questa risposta è stata modificata 1 anno, 11 mesi fa da lukethebike.
    • #16424
      lukethebike
      Moderatore

      L’aerodinamica è una branca della fisica di cui le case automobilistiche si occupano quasi da sempre e con maggiore interesse dall’epoca dell’Austerity (anni 70 ricordate la UNO Energy Saving?).
      Anni in cui abbiamo cominciato a sentir parlare di cx: coefficiente aerodinamico o drag.
      Le Case motociclistiche con un po’ più di ritardo, ma oramai tutte curano anche gli effetti dell’aria sull’assetto.
      Argomento affascinante e che il software di simulazione come quello dell’Ing. Wouter Remmerie potrebbe permettere a molti di avvicinarvisi con una base significativa al mondo della aerodinamica.

      Per inciso ricordo che oramai in F1 i progettisti delle vetture sono quasi sempre Ingegneri Aerospaziali e ricordo anche come le nostre moto rispondono a leggi fisiche più vicine a quelle degli aeroplani che delle auto. Imbardata, rollio, pitch, impennata, ecc… dicono niente?

      • Questa risposta è stata modificata 1 anno, 11 mesi fa da lukethebike.
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