Η αεροδυναμική συμπεριφορά και η οικονομία καυσίμου

Η αεροδυναμική είναι ένας όρος που συχνά συνδέεται με αγωνιστικά αυτοκίνητα ή μοντέλα με πολύ υψηλές επιδόσεις. Όμως, η δυνατότητα ενός αυτοκινήτου να κινείται με την καλύτερη δυνατή απόδοση μέσα στον αέρα είναι εξαιρετικά σημαντική, καθώς συμβάλλει αποφασιστικά στην οικονομία καυσίμου.

H Fiat δοκιμάζει τα οχήματα της σε κλίμακα 1:1 στην αεροδυναμική σήραγγα στο Orbassano, μία περιοχή στα νότια του Τορίνο. Η εγκατάσταση κατασκευάστηκε τη δεκαετία του 1970 και παραμένει μία από τις πλέον σύγχρονες στον κόσμο χάρη στη συνεχή αναβάθμιση των κτιριακών και τεχνολογικών χαρακτηριστικών της.

Η εικόνα που μπορεί να έχει κάποιος για τις σήραγγες αεροδυναμικής, ότι είναι σαν κάποιοι μεγάλοι αγωγοί που μέσα τους οι ομάδες της Formula 1 δοκιμάζουν τα μονοθέσιά τους στην αναζήτηση της απόλυτης επίδοσης, δεν απέχει πολύ από την πραγματικότητα. Η μέγιστη ταχύτητα αέρα που μπορεί να αναπτυχθεί στη σήραγγα του Orbassano είναι τα 210χλμ./ώρα, ενώ η εγκατάσταση μπορεί να φιλοξενήσει από αυτοκίνητα πόλης μέχρι μεγάλα επαγγελματικά οχήματα. Στόχος είναι να επιτευχθεί η βέλτιστη αεροδυναμική απόδοση κάθε οχήματος που θα μπει στην παραγωγή με δεδομένο ότι η χαμηλή αεροδυναμική αντίσταση παίζει καθοριστικό ρόλο στην επίτευξη χαμηλής κατανάλωσης καυσίμου και εκπομπών ρύπων.

Οι δοκιμές στην αεροδυναμική σήραγγα προσομοιώνουν την κίνηση του οχήματος μέσα στον αέρα, όπως θα συνέβαινε και στην καθημερινότητα. Στις δοκιμές, όμως, το όχημα είναι σταθερό και κινούνται ο αέρας, αλλά και το οδόστρωμα, έτσι ώστε να είναι οι συνθήκες όσο γίνεται πιο κοντά στην πραγματικότητα.

Ουσιαστικά, η μέτρηση καθορίζει την αντίθετη δύναμη που επενεργεί στο όχημα λόγω του αέρα και μετράται σε μία πολύ λεπτομερή κλίμακα (η ακρίβεια φτάνει τα 50γμρ. για οχήματα που ζυγίζουν 4 τόνους), ενώ οι δοκιμές πραγματοποιούνται σε διάφορες ταχύτητες. Ίσως ακούγεται περίεργο, αλλά οι δοκιμές δεν πραγματοποιούνται μόνο σε υψηλές ταχύτητες. Η συμπεριφορά θα πρέπει να είναι η βέλτιστη σε κάθε ταχύτητα και συνθήκη που μπορεί να οδηγήσει το όχημα ο χρήστης, ενώ το πάτωμα της σήραγγας μπορεί να πάρει διάφορες γωνίες ώστε να αλλάζει η σχετική διεύθυνση του αέρα προς το όχημα.

Για τη μελέτη της αεροδυναμικής συμπεριφοράς κατασκευάζονται λεπτομερή μοντέλα σε κλίμακα 1:1. Η ακρίβεια σε σχέση με το πραγματικό μοντέλο αγγίζει το 99%, ενώ ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στους αεραγωγούς, αλλά και σε κάθε λεπτομέρεια που βρίσκεται στο αμάξωμα ή στο πάτωμα του αυτοκινήτου. Η μελέτη δεν αφορά μόνο σε μοντέλα της FCA, αλλά και του ανταγωνισμού που εξετάζονται για την εξαγωγή συγκριτικών στοιχείων. Παράλληλα, η FCA διαθέτει τη σήραγγα και σε εξωτερικούς οργανισμούς ή ακόμα και στις Ένοπλες Δυνάμεις που χρειάζονται μία εγκατάσταση υψηλής τεχνολογίας για τις έρευνες τους. Το κέντρο στο Orbassano είναι η μοναδική εγκατάσταση στην Ιταλία και μία από τις λίγες στον κόσμο που έχει τόσο μεγάλες δυνατότητες έρευνας.

Οι δοκιμές στη σήραγγα συνοδεύονται με εκτεταμένες έρευνες και προσομοιώσεις στο ψηφιακό περιβάλλον. Οι ψηφιακές αναλύσεις CFD (Computational Fluid Dynamics) επιτρέπουν τη μείωση του χρόνου εξέλιξης, αφού οδηγούν στη δημιουργία ενός μοντέλου που βρίσκεται πολύ κοντά στους στόχους πριν καν δημιουργηθεί το πραγματικό μοντέλο σε κλίμακα 1:1. Οι ψηφιακές αναλύσεις συγκρίνονται συνεχώς με τα αποτελέσματα από την αεροδυναμική σήραγγα, ώστε πάντα να επιλέγεται ο βέλτιστος τρόπος ανάλυσης.