Volkswagen ID.7: l’aerodinamica della vettura nel dettaglio
La Volkswagen ID.7 è il primo modello elettrico Volkswagen che rientra nel segmento medio superiore. L’autonomia dichiarata è di 700 km, secondo il ciclo WLTP e in termini di efficienza, l’auto si posiziona ai massimi livelli. Oltre a una nuova generazione di propulsori, in particolare è grazie all’aerodinamica che ritroviamo i maggiori benefici. Con un coefficiente di resistenza aerodinamica Cx pari a 0,23 ed un’area frontale di 2,46 metri quadrati, anche un veicolo più grande può usufruire di un’ottima efficienza.
La forma della carrozzeria può influire anche per il 50% sul Cx, mentre pneumatici e cerchi influiscono intorno al 30% e il sottoscocca intorno al 10%. Il 10% di influenza riguarda anche le aperture funzionali attraverso le quali l’aria fluisce verso i radiatori nella parte anteriore del veicolo. Ricordiamoci che stiamo parlando di un veicolo lungo quasi 5 metri. Il designer Volkswagen Daniel Scharfschwerdt dichiara: “Durante la progettazione della ID.7, c’è stata una maggiore attenzione all’aerodinamica rispetto a praticamente qualsiasi altro modello. Questo può essere visto nella parte anteriore bassa, nella transizione fluida nel cofano e nel parabrezza inclinato. Anche la forma del tetto simile a una coupé e la parte posteriore affusolata sono progettate per prestazioni aerodinamiche ideali”.
Già nelle prime fasi dello sviluppo del prodotto, è stato svolto un intenso lavoro sul design esterno, nonché sul sottoscocca, sulle ruote e su altri dettagli. Stephan Lansmann, ingegnere di progetto responsabile dell’aerodinamica ID.7 spiega: “Ci impegniamo per soluzioni ideali in un processo iterativo, che include una consultazione regolare tra i reparti sviluppo e design. Ci sono molti piccoli passi che alla fine pagano. All’interno di questo processo, numerose simulazioni al computer per il calcolo del flusso sono integrate da test in galleria del vento”.
Le soluzioni aerodinamiche adottate sulla Volkswagen ID.7
La Volkswagen ID.7 ha un sottoscocca quasi completamente chiuso. I nuovi spoiler sulle ruote anteriori guidano i flussi d’aria lungo le ruote sotto il veicolo con una turbolenza minima. Le aperture dette air curtains ai lati del paraurti anteriore dirigono l’aria intorno alla parte anteriore del veicolo con perdite minime. I sottoporta laterali svasati impediscono all’aria di fluire nell’area del sottoscocca e proteggono gli pneumatici posteriori dall’aria che scorre su di essi. Inoltre, piccoli spoiler ed elementi della carrozzeria guidano il flusso d’aria al sottoscocca.
“Sui veicoli elettrici, le ruote contribuiscono maggiormente alla buona aerodinamica, e quindi ci siamo concentrati su di esse in particolare”, dichiara Lansmann. “Durante la progettazione dei cerchi, l’attenzione principale era rivolta all’aerodinamica, che dovevamo anche adattare ai requisiti di raffreddamento dei freni”, spiega l’esperto. “I cerchi risultanti sono più chiusi e quindi hanno proprietà aerodinamiche particolarmente buone”. Le simulazioni di flusso sono state utilizzate anche durante la progettazione dei contorni degli pneumatici.
Tra le altre aree coinvolte nello sviluppo aerodinamico troviamo le aperture funzionali nel frontale, ad esempio, attraverso le quali l’aria fluisce verso i radiatori nella parte anteriore del veicolo. Nella Volkswagen ID.7, il flusso d’aria è controllato attivamente da una tendina posta davanti al radiatore per ridurre la resistenza. La tendina a rullo ad azionamento elettrico si apre solo quando è richiesto un raffreddamento mirato delle unità di potenza e della batteria. Spostandoci al posteriore, invece, l’efficienza aerodinamica è assicurata dal portellone posteriore e dal design del diffusore e dei bordi di separazione laterali.
La fase dei test in galleria del vento
La fase iniziale prevede le simulazioni al computer. “Il lavoro si svolge solo virtualmente nel primo anno di sviluppo, con aggiornamenti circa ogni due settimane”, dichiara Lansmann. Il team di design fornisce dati CAD (Computer-Aided Design). Diverse migliaia di processori calcolano quindi i valori del flusso d’aria, anche per molteplici dettagli come le maniglie delle portiere incassate a filo e gli specchietti aerodinamici della Volkswagen ID.7. “Andiamo in galleria del vento solo quando il design è stabile. Questo può richiedere un buon anno e mezzo dall’inizio dello sviluppo”, dichiara l’ingegnere dello sviluppo.
Prima di analizzare un modello reale, però, si passa attraverso delle riproduzioni in argilla a grandezza naturale che replicano nel dettaglio la vettura. Le nuove scoperte vengono implementate sul modello utilizzando una fresa con precisione millimetrica, ad esempio in caso di modifiche alla carrozzeria. Con l’aiuto di componenti prototipo prodotti da una stampante 3D, è stato possibile testare numerose varianti. Una volta che il risultato ottenuto è soddisfacente, allora si realizza il modello vero e proprio.