Carenatura e aerodinamica per monopattini da corsa
Oltre una certa velocità, ciò che frena maggiormente uno scooter elettrico non è più l'attrito dei pneumatici o quello del motore, ma l'aria. E la resistenza dell'aria aumenta molto rapidamente con la velocità. Una carenatura ben progettata aiuta l'aria a scorrere attorno al veicolo, protegge i componenti e conferisce una silhouette sportiva. Tuttavia, ha anche i suoi limiti, soprattutto su un veicolo dove il pilota è in piedi. Ecco cosa è importante capire prima di installare una carenatura su uno scooter.
L'essenziale
- La resistenza dell'aria aumenta in proporzione al quadrato della velocità, e la potenza necessaria per superarla aumenta in proporzione al cubo.
- Su uno scooter elettrico, il pilota in piedi rappresenta la parte più ampia della superficie esposta all'aria.
- Una carenatura offre soprattutto un miglioramento estetico grazie alla pulizia delle forme: si riducono le turbolenze attorno al telaio, alle ruote e ai cavi.
- Non deve mai ostruire i motori, i controller o la batteria, che necessitano di aria per il raffreddamento.
- In competizione, ogni componente aggiunto deve essere conforme al regolamento tecnico e superare i controlli.
Perché l'aria è così importante?
La forza di resistenza dell'aria, chiamata resistenza aerodinamica, aumenta al quadrato della velocità: raddoppiando la velocità, la resistenza diventa quattro volte maggiore. E la potenza necessaria per superare questa resistenza, che è la forza moltiplicata per la velocità, aumenta al cubo: per viaggiare a una velocità doppia, è necessaria otto volte più potenza solo per contrastare la resistenza dell'aria.
Ecco perché, su uno scooter elettrico molto potente, ogni chilometro orario in più raggiunto in rettilineo costa sempre di più. Raddoppiare la potenza del motore non raddoppia la velocità massima, tutt'altro. Ridurre la resistenza aerodinamica diventa quindi un modo per andare più veloci o per consumare meno energia alla stessa velocità.
La resistenza aerodinamica dipende da due fattori: la superficie frontale, ovvero le dimensioni della sagoma vista frontalmente, e la forma, che gli ingegneri riassumono con un coefficiente di resistenza. Una forma che permette all'aria di scorrere e richiudersi correttamente dietro di sé offre poca resistenza; una forma che crea vortici genera molta resistenza.
Il caso particolare degli scooter elettrici
Su una moto, il pilota si posiziona dietro una carenatura. Su uno scooter elettrico, invece, il pilota è in piedi: il suo corpo costituisce la parte più ampia della superficie frontale, molto più della macchina stessa. Il primo vantaggio aerodinamico deriva quindi dalla posizione. Un pilota che si abbassa, con i gomiti vicini al corpo, riduce notevolmente la sua silhouette nelle linee rette.
La carenatura influisce sull'intero sistema: il deck, le ruote, le sospensioni, i cavi, i supporti. Tutte queste componenti dalle forme irregolari creano turbolenze. Avvolgerle in superfici lisce e continue riduce queste turbolenze. La carenatura protegge anche da schizzi e piccoli urti.
Cosa fa una carenatura da competizione
Il nostro carenatore Formula Escooter ne è un ottimo esempio. È progettato come una monoposto, e ogni elemento ha una funzione:
- `prese d'aria anteriori`: l'aria entra attraverso due prese laterali e un condotto di aspirazione centrale, disegnati in un'unica soluzione con i fianchi;`
- `un piano piatto e un diffusore : tre piastre di 3 mm chiudono la parte inferiore della macchina; delle piccole alette avvitate, chiamate "strakes", guidano l'aria, e la parte inferiore posteriore si solleva a formare un tunnel;`
- `un alettone a doppio profilo, con un profilo principale di 293 mm di apertura alare e un profilo secondario, fissati alla piastra posteriore.`
La carenatura si avvita alle filettature del vano batteria, al posto dei fianchi originali, senza dover forare il telaio. È disponibile in due lunghezze: per i modelli Dualtron Thunder 1, 2 e 3 con il loro vano batteria originale, e per il nostro telaio allungato di 670 mm, lo stesso utilizzato per la RM-X. L'uscita sul mercato è prevista a breve.
La RM-X, il nostro scooter record che ha raggiunto i 173 km/h misurati in circuito, è anch'essa dotata di carenatura in fibra di carbonio.
Carbonio, stampa 3D o fibra di vetro
| Materiale | Punti di forza: | Limiti |
|---|---|---|
| Fibra di carbonio | Molto leggero e rigido | Stampi necessari, riparazione complessa |
| Fibra di vetro | Meno costoso del carbonio, e riparabile | Più pesante, stampi necessari |
| Stampa 3D | Nessuna forma stampata, design complessi, componenti sostituibili singolarmente | La scelta della plastica e dell'orientamento sono aspetti da curare con attenzione |
Formula Escooter è stato progettato per la stampa 3D: ogni pezzo è tagliato per poter essere stampato sul piano di una stampante, orientato in modo da ridurre al minimo l'uso di supporti, e assemblato tramite incastri e viti piuttosto che con colla. Una carenatura danneggiata può essere sostituita facilmente, e l'alettone può essere smontato con quattro viti. Per maggiori informazioni su questo processo, consultare la nostra guida sulla stampa 3D di componenti per scooter.
Le pericolo delle carenature
- `Il calore: motori, controller e batteria si surriscaldano molto in pista. Una carenatura che li racchiude senza prevedere ingressi e uscite d'aria può causare riduzioni di potenza o spegnimenti dovuti al surriscaldamento. `
- `Il vento laterale : le grandi superfici laterali offrono maggiore resistenza al vento laterale, che spinge il veicolo lateralmente.`
- Il peso: una carenatura pesante ne annulla parte dei vantaggi, soprattutto nelle accelerazioni.
- `Altezza da terra:` un pianale troppo basso tocca il terreno in curva.
- `L'accessibilità:` è necessario poter raggiungere rapidamente i connettori, l'interruttore di sicurezza e la porta di ricarica all'interno del paddock.
E nelle competizioni?
Il regolamento del campionato E'trott Racing 2026 è molto preciso: tutto ciò che non è permesso è vietato. Limita la larghezza del veicolo escluso il manubrio a 450 mm, proibisce qualsiasi parte sporgente che superi questa larghezza e non ammette alcun accessorio che non abbia lo scopo di migliorare la sicurezza. Prima di partecipare a una gara con una carenatura, è necessario farla approvare dal commissario tecnico dell'evento. Durante le prove libere, i requisiti dipendono dall'organizzatore.
Consiglio per l'officina.
Prima di investire in una carenatura, concentratevi sulla vostra postura: è il miglioramento più significativo e non costa nulla. Successivamente, se decidete di utilizzare una carenatura, monitorate le temperature dei motori e dei controller durante le prime sessioni. Una telemetria, anche semplice, vi mostrerà immediatamente se la carenatura sta limitando le prestazioni del veicolo.
Domande frequenti
Una carenatura può aumentare la velocità massima?
Può essere utile, riducendo le turbolenze attorno al veicolo. Tuttavia, su uno scooter elettrico, il pilota in piedi rimane la principale fonte di resistenza aerodinamica: il beneficio dipende tanto dalla posizione del pilota quanto dalla presenza di una carenatura.
Un alettone serve davvero a qualcosa su uno scooter elettrico?
Un alettone genera una spinta verso il basso che aumenta con la velocità. Il suo effetto dipende dalle sue dimensioni, dal suo angolo e dalla velocità raggiunta. Su Formula Escooter, fa parte di un sistema progettato in combinazione con il pianale piatto e il diffusore.
La carenatura Formula Escooter si adatta al mio scooter elettrico?
È progettato per i modelli Dualtron Thunder 1, 2 e 3 sul loro telaio originale, e per il telaio allungato Rage Mechanics da 670 mm. Il nostro kit telaio e piattaforma in fibra di carbonio allungato per Thunder utilizza la stessa lunghezza.
Posso partecipare a una gara E'trott Racing utilizzando una carenatura?
Il regolamento limita la larghezza, vieta le parti sporgenti e gli accessori non correlati alla sicurezza. Fate controllare il vostro veicolo dal commissario tecnico prima della gara. Per informazioni sulla configurazione completa, consultare la nostra guida su cosa rende uno scooter da corsa.