La galleria del vento e lo sviluppo aerodinamico

La quarta puntata descrive la galleria aerodinamica di Orbassano, nei pressi di Torino, dove si testano tutti i veicoli FCA, dalle citycar ai SUV sino ai veicoli commerciali.
I test in galleria del vento misurano la forza frenante che l'aria esercita sul veicolo, per determinare la resistenza del veicolo in movimento alle diverse velocità.
L'obiettivo è ottimizzare l'aerodinamica di ogni modello: la capacità di penetrazione nell'aria gioca infatti un ruolo fondamentale per l'efficienza energetica e le emissioni.
L'impianto è stato costruito negli anni Settanta e ha beneficiato di continui upgrade per essere costantemente all'avanguardia.

L'aerodinamica è un termine che spesso viene collegato all'ambito delle competizioni sportive o parlando di auto ad alte se non altissime prestazioni. Ma anche sulle vetture di tutti i giorni, dalle citycar ai SUV, la capacità di penetrazione dell'aria del veicolo riveste un ruolo fondamentale soprattutto in termini di consumi e di efficienza energetica. FCA testa i suoi veicoli presso la galleria aerodinamica full scale situata a Orbassano, a Sud di Torino. L'impianto è stato costruito negli anni Settanta e da allora ha beneficiato di continui upgrade per integrare le tecnologie più attuali ed essere costantemente all'avanguardia.

Comanda l'aria, fino a 210 km/h
Immaginare le gallerie del vento come grossi "tubi" dove i team di Formula 1 testano le loro monoposto alla ricerca della prestazione perfetta non è errato: nell'impianto di Orbassano la velocità massima dell'aria può arrivare a 210 km/h. A Orbassano si testano tutti i veicoli, dalle citycar ai veicoli commerciali leggeri, anche delle Region Latin America, Asia & Pacific. L'obiettivo è ricercare l'ottimizzazione aerodinamica di ogni modello che viene prodotto e che entrerà in commercio: la capacità di penetrazione nell'aria del veicolo gioca infatti un ruolo fondamentale per l'efficienza energetica e l'abbattimento del biossido di carbonio.
Per questo è necessario riprodurre nei test eseguiti in galleria il movimento relativo della vettura rispetto al vento come quando si trova nel mondo reale. In altre parole, se nel mondo reale la vettura si sposta rispetto alla strada e all'aria, nella galleria del vento il veicolo è invece fermo ma vengono mossi l'aria e il pavimento sotto la vettura, così da riprodurre una situazione di guida nell'ambiente esterno.

La forza dell'aria
In sintesi, i test in galleria del vento misurano la forza frenante che l'aria esercita sul veicolo, forza che viene misurata tramite una bilancia molto precisa (nell'ordine dei 50 grammi per veicoli che possono arrivare a pesare fino a 4 tonnellate): ciò consente di determinare la resistenza che l'aria esercita sul veicolo in movimento alle diverse velocità.
A differenza di quanto si possa pensare, non si eseguono solo prove alla massima velocità. Per ottimizzare la performance aerodinamica del veicolo nelle condizioni di guida più simili a quelle di uso quotidiano del cliente, vengono simulate le più svariate condizioni di vento che possono incontrarsi sulle strade di ogni giorno, anche grazie all'ausilio di un pavimento mobile rotante che permette di orientare la vettura rispetto alla direzione del vento.

La creazione dei modelli 1:1
Per lo studio aerodinamico vengono utilizzati modelli in scala 1:1, realizzati tramite fresatura ed estremamente dettagliati: la loro forma riproduce tutti i dettagli oggetto di analisi, dalla forma del cofano motore, a quella del paraurti, fino al fondo scocca. Vengono riprodotti anche il vano motore, le prese d'aria, fino a raggiungere una fedeltà del modello finito pari al 99%. Questo permette di arrivare a una serie di controlli in anticipo ai test che verranno effettuati sulle vetture di pre-serie.
In aggiunta agli sviluppi dei propri marchi, FCA testa ogni anno diverse vetture della concorrenza, così da confrontarsi sulle performance aerodinamiche. La galleria del vento viene utilizzata anche per oggetti non per forza inerenti all'automotive: spesso FCA mette a disposizione la galleria del vento a enti terzi, che hanno necessità di effettuare test sui loro veicoli a due e quattro ruote. Tra essi figurano anche i corpi militari che hanno bisogno di testare veicoli con una velocità dell'aria al di sotto dei 100 km/h.
Questo spiega l'eccellenza del centro di Orbassano, uno dei pochi centri in Europa a permettere test in scala reale e velocità dell'aria elevata e l'unico in Italia ad aver raggiunto un tale livello.

L'importanza del virtuale prima del reale
Dietro ai testi fisici si nasconde un fine lavoro di simulazione virtuale al computer. Questo è reso possibile dalle analisi virtuali CFD (Computational Fluid Dynamics) che riducono drasticamente i tempi di sviluppo dei veicoli poiché permettono lo sviluppo di un modello molto vicino agli obiettivi fissati prima dei test con il veicolo in scala 1:1 e seguono tutto lo sviluppo fino al lancio per controllare che i target aerodinamici vengano rispettati. L'analisi virtuale è in continuo collegamento con le attività sperimentali di galleria in modo da scegliere, a seconda della fase del progetto e dell'esigenza del momento, lo strumento più idoneo a fornire informazioni e suggerimenti.