Ferrari 812 Competizione: aerodinamica scolpita dal vento
Ferrari 812 Competizione, aerodinamica
Abbiamo parlato della meccanica vera e propria della Ferrari 812 Competizione. Abbiamo analizzato il motore, tutte le migliorie apportate, incluse quelle all’aspirazione e allo scarico, e abbiamo parlato della fantastica melodia di un motore V12 Ferrari. Non abbiamo, però, parlato dell’aerodinamica perché ci sono talmente tante cose da dire, che abbiamo deciso di dedicarci un articolo intero.
L’aumento sia della potenza del motore della Ferrari 812 Competizione che dei giri massimi hanno comportato un conseguente incremento del calore da dissipare. Per soddisfare queste nuove esigenze, l’efficienza della gestione del flusso di raffreddamento è stata migliorata senza aumentare le dimensioni e il peso dei radiatori.
Mentre sulla 812 Superfast le prese d’aria del motore sono regolate su entrambi i lati della grande griglia centrale, la 812 Competizione adotta una soluzione integrata con un unico condotto dell’aria. Ciò ha consentito di estendere lateralmente l’aspirazione dei radiatori motore per quanto consentito dal telaio oltre a ridurre non solo il peso, ma anche le perdite al plenum di aspirazione e quindi alla camera di combustione, che a sua volta ha migliorato le prestazioni complessive.
Ferrari 812 Competizione: la gestione dell’aria calda
L’evacuazione dell’aria calda proveniente dal radiatore è stata migliorata sfruttando sia le prese d’aria sul cofano su entrambi i lati della “lama” centrale, sia le feritoie nei parafanghi. Queste zone sono particolarmente efficienti dal punto di vista del raffreddamento e hanno così permesso ai progettisti di ottimizzare e ridurre le aperture sul sottoscocca, tutto a vantaggio dell’efficienza dell’aerodinamica di tutta la parte anteriore della vettura. Tutte queste migliorie comportano un’efficienza di raffreddamento migliorata del 10% rispetto alla 812 Superfast.
La forma delle bocchette su entrambi i lati della lama del cofano è studiata per garantire una corretta gestione dei flussi anche quando l’812 Competizione A viene guidata in configurazione aperta: le linee di flusso dell’aria calda vengono deviate dall’abitacolo e vengono convogliate lungo i fianchi fino a quando alla fine si fondono con la scia dell’auto.
Il fatto che l’auto sia più veloce in curva ha richiesto un miglioramento della potenza frenante. Il raffreddamento dei freni è fondamentale per non compromettere né la generazione di carico aerodinamico nella parte anteriore della vettura né il peso dei freni stessi. Rispetto alla 812 Superfast, il concetto di raffreddamento dei freni è stato completamente ridisegnato attorno alla nuova pinza anteriore “Aero” che ha debuttato sulla SF90 Stradale e che ha una presa d’aria integrata nella sua fusione.
La ventilazione delle pinze e delle pastiglie è ottenuta convogliando l’aria fresca catturata dalla generosa apertura laterale del paraurti verso la presa d’aria integrata che poi distribuisce il flusso d’aria all’interno del comparto pinza-pastiglia. Per facilitare il tutto, la sospensione anteriore è stata ottimizzata attorno al mozzo e lo stesso vale per la disposizione dei tubi e degli accessori in quella zona.
Grazie a queste modifiche, la temperatura dell’olio freni ha visto una sensibile riduzione: rispetto ai freni della 812 Superfast, le temperature di esercizio sono state ridotte di circa 30 °C, garantendo così una frenata costante e una sensazione al pedale altrettanto costante anche durante l’uso prolungato in pista. La pinza Aero pesa di più, ma il tutto è stato ampiamente compensato andando a limare il peso altrove.
La gestione dei flussi e della turbolenza
Due prese d’aria laterali in fibra di carbonio per i freni fiancheggiano la griglia principale, che alimenta l’aria di raffreddamento al motore e all’abitacolo. Queste prese sono di sezione quadrata e sono suddivise tra il raffreddamento dei freni e un doppio condotto con deflettori d’aria. Grazie a questi ultimi, il flusso che arriva sul fianco del paraurti viene incanalato e utilizzato per ridurre la turbolenza generata dalla parte esterna del battistrada dello pneumatico, migliorando così il carico aerodinamico anteriore generato dal bordo esterno dei paraurti.
Esternamente le prese d’aria anteriori sono “abbracciate” dalla zona laterale scavata del paraurti, che si estende in avanti lungo il suo bordo inferiore, definendo la forma dello splitter. Due aperture nel passaruota, una nella parte superiore e una nella parte posteriore, riducono la pressione e consentono al sottoscocca di lavorare in modo ancora più efficiente. La turbolenza è incanalata ed evacuata dallo sfiato posteriore della lama del cofano e da quello sull’ala.
L’ottimizzazione dei flussi termici è stata una parte fondamentale dello sviluppo del sottoscocca anteriore della Ferrari 812 Competizione. Infatti, le feritoie sul cofano e le prese d’aria sull’ala anteriore hanno consentito di ridurre le dimensioni delle prese d’aria nel sottoscocca anteriore destinate a dissipare l’aria calda proveniente dai radiatori. Ciò si è tradotto in un’area più piccola del sottoscocca interessata da aperture che avrebbero avuto un impatto negativo sulla generazione di carico aerodinamico. Il risultato finale è stato un maggior carico aerodinamico nella parte anteriore e un flusso più energico che colpisce la parte posteriore dell’auto.
Le modifiche apportate all’impianto frenante hanno inoltre consentito agli ingegneri di ridisegnare il sottoscocca anteriore per estenderlo nel pozzetto del passaruota. Il nuovo layout, che ha liberato spazio attorno al quadrilatero anteriore inferiore, ha permesso di estendere la superficie utilizzabile per generare deportanza. Ha inoltre consentito l’inserimento di un nuovo generatore di vortici laterale a forma di S realizzato appositamente in galleria del vento per migliorare l’espansione laterale del vortice generato e far sì che funzioni in sinergia con il diffusore frontale. Anche la geometria di quest’ultimo è stata ottimizzata e ora può generare una deportanza ancora maggiore rispetto alla 812 Superfast, oltre a migliorare il raffreddamento della pinza, come già detto precedentemente. Tutte queste soluzioni insieme hanno comportato un importante miglioramento complessivo delle prestazioni.
Come sulla 812 Superfast, il diffusore anteriore è dotato di un sistema aerodinamico mobile passivo che si apre oltre i 250 km/h. Quando il pannello ruota, blocca completamente il diffusore permettendo alla vettura di raggiungere la sua velocità massima.
Ferrari 812 Competizione: l’aerodinamica al posteriore
Il caratteristico trattamento della coda della Ferrari 812 Competizione incorpora una serie di soluzioni ingegneristiche innovative per quanto riguarda la disposizione dello scarico, la geometria del diffusore, il volume dello spoiler, il lunotto brevettato e il design del paraurti. Il diffusore posteriore si estende su tutta la larghezza della vettura per garantire la massima espansione orizzontale dei flussi aerodinamici del sottoscocca e presenta un’importante differenza rispetto alla soluzione vista sulla 812 Superfast.
I silenziatori e i terminali di scarico sono stati completamente riprogettati: da un classico assetto con due terminali di scarico circolari su ciascun lato del paraurti ora c’è un unico tubo di scarico con una forma rettangolare verticale senza precedenti. Ciò ha avuto due impatti positivi: ha massimizzato il volume dedicato all’espansione del diffusore posteriore e ha aperto la possibilità di introdurre una soluzione tipica delle vetture di F1 degli anni 2010 su una vettura stradale: interazione dinamica tra i gas di scarico e il diffusore. In questa configurazione, il flusso di gas caldo dai tubi di scarico interagisce con il diffusore, generando dei vortici extra sul bordo di uscita delle paratie verticali dello stesso, che energizza il flusso “freddo” dal diffusore garantendo così un carico aerodinamico aggiuntivo.
Nel complesso, lo sviluppo del diffusore posteriore ha prodotto un aumento del carico aerodinamico che equivale al 25% del miglioramento complessivo rispetto 812 Superfast. Questa aliquota, secondo i dati Ferrari sale al 35% se si tiene conto anche del contributo degli scarichi che soffiano al posteriore.
Lo sviluppo aerodinamico della forma del diffusore ha consentito di estendere trasversalmente le aree della vettura dedicate alla generazione di carico aerodinamico. Lo spoiler ora non solo è più alto rispetto alla 812 Superfast, ma si estende su quasi tutta la larghezza della vettura, lavorando in perfetta sinergia aerodinamica con il diffusore per garantire la massima deportanza possibile sull’asse posteriore. La riprogettazione delle ali posteriori favorisce anche le prestazioni aerodinamiche: il volume è stato scavato nella parte posteriore per creare un canale aerodinamico nel fianco fino al bordo esterno dello spoiler che viene così colpito da un flusso altamente energizzato.
Ma quello che cattura davvero l’attenzione è il lunotto che è completamente chiuso e ha così permesso agli ingegneri di esplorare alcune soluzioni aerodinamiche inedite. È stato dotato di tre coppie di elementi profilati che sporgono dalla sua superficie e fungono da generatori di vortici. Dalla LaFerrari in poi, generatori di vortici di questo tipo sono stati utilizzati sulle vetture di serie per massimizzare il carico aerodinamico generato dal fondo piatto. Tuttavia, questa soluzione è stata applicata al lunotto dell’812 Competizione per distorcere il flusso e ridistribuire così il campo di pressione dell’asse posteriore.
Questi generatori di vortici migliorano ulteriormente il lavoro del sistema spoiler-diffusore posteriore, creando aree di forti gradienti di pressione nel flusso immediatamente sopra il lunotto e generando vortici sul piano trasversale. Grazie a questa soluzione, parte del flusso viene deviato verso i lati dello spoiler che aumenta la generazione di carico aerodinamico, a vantaggio dell’efficienza del diffusore.
Le tre fessure orizzontali sul lato del paraurti posteriore appena dietro la ruota posteriore sono un’altra novità visivamente sorprendente. Oltre a richiamare la F12TDF, nascondono anche un sistema di tre “flap” aerodinamici. A causa della zona di bassa pressione creata dalla scia dell’auto, parte del flusso a valle della ruota posteriore tende ad essere attirato verso il centro della vettura. Tuttavia, con questa nuova soluzione, entra nel paraurti attraverso le tre fessure orizzontali e viene poi deviato verso l’alto dai flap interni, contribuendo al carico aerodinamico posteriore.
Le soluzioni adottate sulla Ferrari 812 Competizione A
Nella Ferrari 812 Competizione A, per compensare l’impatto della rimozione dei generatori di vortici, è stato introdotto un elemento a ponte tra gli archi. Il flusso viene deviato in modo efficace ed efficiente verso lo spoiler posteriore, riportando sostanzialmente il carico aerodinamico allo stesso livello della 812 Competizione. La presenza del ponte ha permesso di ridurre l’aumento della resistenza all’avanzamento tipico di un’auto tipo Targa: aerodinamicamente il ponte si comporta come un’ala quindi la pressione sulla superficie superiore crea un campo di pressione positivo che aumenta la velocità del flusso a valle del ponte posteriore e riduce la resistenza.
Il comfort degli occupanti nella configurazione aperta è assicurato dall’introduzione di un flap integrato nel parabrezza che devia il flusso incidente verso l’alto evitando che disturbi l’interno. Questo estende la “bolla” che copre l’intera lunghezza dell’abitacolo, evitando così anche l’irritante pressione in eccesso nella zona dietro le teste dei passeggeri.
Tra i due contrafforti sono state realizzate due aperture aerodinamiche per gestire il flusso in entrata dai finestrini laterali e per costringerlo a seguire uno specifico percorso, fattore fondamentale per ridurre sia la pressione all’interno dell’abitacolo che l’instabilità del flusso stesso. Il risultato di questa strategia è duplice perché, oltre a migliorare il comfort, aumenta anche l’efficienza aerodinamica rendendo stabile il flusso anche quando la capote è aperta.
