Carenatura del motociclo - Motorcycle fairing

Carenatura completa Kawasaki Ninja ZX-12R

Una carenatura per motociclette è un guscio posto sul telaio di alcune motociclette , in particolare motociclette da corsa e sportive , con lo scopo principale di ridurre la resistenza dell'aria . Le funzioni secondarie sono la protezione del pilota dai pericoli aerei e dall'ipotermia indotta dal vento e dei componenti del motore in caso di incidente. Un parabrezza per moto sarà quasi sempre integrato nel design della carenatura.

Il principale vantaggio di una carenatura sulle motociclette da turismo sportivo e da turismo è una riduzione della resistenza aerodinamica, che consente un consumo di carburante ridotto e consente velocità più elevate a regimi inferiori del motore, che a sua volta aumenta la durata del motore.

Una motocicletta può avere una carenatura anteriore, una carenatura posteriore, una carenatura del ventre o qualsiasi combinazione di queste. In alternativa, una singola carenatura può racchiudere parzialmente o completamente l'intera motocicletta e può anche racchiudere il pilota.

Storia

Royal Enfield Bullet con carenatura Touring Airflow opzionale di fabbrica e aerodinamica della ruota anteriore abbinata

L'importanza della razionalizzazione era nota all'inizio del XX secolo, e alcune razionalizzazioni furono viste sulle motociclette da corsa già negli anni '20. Sebbene le motociclette abbiano generalmente un rapporto peso / potenza molto più elevato rispetto alle auto, le biciclette - e in particolare il motociclista - sono molto meno aerodinamiche e gli effetti della resistenza aerodinamica sulle motociclette sono molto significativi. Di conseguenza, qualsiasi riduzione del coefficiente di resistenza aerodinamica di una motocicletta ripaga in termini di prestazioni migliorate.

Il termine carenatura è entrato in uso nell'aerodinamica degli aeromobili per quanto riguarda il livellamento del flusso d'aria su una giuntura di componenti in cui il flusso d'aria è stato interrotto. La razionalizzazione iniziale spesso non ha avuto successo, con conseguenti instabilità. Le carenature del manubrio, come quelle delle Harley-Davidson Tourers, a volte sconvolgono l'equilibrio di una motocicletta, provocando oscillazioni.

In origine le carene erano carenature poste intorno alla parte anteriore della moto, aumentandone l'area frontale. A poco a poco sono diventati parte integrante del design. Le carene moderne aumentano l'area frontale al massimo del 5% rispetto a una macchina nuda. Le carene possono contenere fari, strumenti e altri oggetti. Se la carenatura è montata sul telaio, posizionare altre attrezzature sulla carenatura riduce il peso e l' inerzia rotazionale del gruppo sterzo , migliorando la manovrabilità.

La BMW R100RS , prodotta dal 1976 al 1984, è stata la prima motocicletta sportiva da turismo di massa ad essere offerta con una carenatura completa di serie e ha segnato l'inizio di una più ampia adozione delle carene sui tipi di motociclette sportive e da turismo. Il design integrato includeva uno sviluppo della carenatura montata sul telaio nella parte posteriore della doppia sella rimovibile che accedeva a un vano portaoggetti utilizzato sulla BMW R90S del 1973, essendo anche il primo esempio di carenatura della testa (o del muso) montata in fabbrica.

Tipi

Carenature anteriori

Pattumiera

NSU Sportmax 1955, carenatura pattumiera
JPS Norton con blister da manubrio

Un unico pezzo, guscio aerodinamico che copre la metà anteriore di una motocicletta che assomiglia al muso di un aereo, a volte indicato come carenatura del siluro. Ridusse drasticamente la resistenza frontale, ma fu bandita dalla Fédération Internationale de Motocyclisme (FIM) dalle gare nel 1958, perché si pensava che il punto frontale della pressione del vento li rendesse altamente instabili anche con piccole quantità di imbardata . Altri motivi citati per il divieto erano di garantire un raggio di sterzata adeguato (da blocco a blocco) e la stabilità con venti trasversali . Le normative FIM vietano lo snellimento oltre i perni delle ruote e richiedono che le braccia e le gambe del pilota siano visibili lateralmente. Tuttavia, a Peter Williams è stato permesso di dare al suo JPS Norton del 1973/74 una carenatura di tipo Peel con vesciche sul manubrio che hanno contribuito a ridurre il coefficiente di resistenza aerodinamica a 0,39.

Delfino

NSU Rennmax 250 cc Delphin, l'istanza originale del nome Dolphin

Questo è stato chiamato così perché, nei primi modelli, il parafango della ruota anteriore aerodinamico con la parte crescente del parabrezza della carenatura assomigliava al muso del delfino dalla vista laterale. Ulteriori sviluppi su questo design sono diventati la norma dopo che le carene della pattumiera sono state bandite.

Pieno

Una carenatura completa è una carenatura anteriore di grandi dimensioni e non deve essere confusa con le carenature per motociclette da cabina o streamliner che racchiudono completamente o parzialmente l'intera motocicletta.

Le carenature complete coprono sia la parte superiore che quella inferiore della motocicletta, a differenza di una semicarenatura, che ha solo una sezione superiore, e lascia esposta la metà inferiore della motocicletta. La carenatura di una bici da corsa o sportiva è intesa come ausilio aerodinamico, quindi il parabrezza viene raramente guardato attraverso. Se il ciclista è seduto in velocità sarà colpito dal suo rapido avanzamento nell'aria e fungerà da paracadute, rallentando la moto, mentre se il ciclista giace piatto sul serbatoio dietro il parabrezza genera molta meno resistenza aerodinamica. Il parabrezza alto e la larghezza del manubrio di una carenatura da turismo proteggono il pilota in posizione verticale dal peggio di questo, e il parabrezza è funzionale. Le carenature complete possono anche fornire protezione al motore e al telaio in caso di urto in cui le carene, piuttosto che le coperture del motore e / o il telaio, scivolano sulla strada.

Metà

Suzuki SV650 con semicarenatura e carenatura posteriore OEM , più puntale aftermarket

Le semicarene di solito sono dotate di un parabrezza e si estendono sotto il manubrio, possibilmente fino ai lati del blocco cilindri, ma generalmente non coprono i lati del carter o del cambio. Sono disponibili kit aftermarket - "abbassamenti" - per estendere alcune semicarene in carenature complete. A causa della popolarità di questi kit, alcuni produttori di motociclette hanno iniziato a fornire i propri kit di conversione carenatura completa e persino a offrire i loro modelli semicarenati nuovi con un kit completo montato in fabbrica.

Trimestre

Carenatura del quarto della BMW R90S

Un parabrezza e una carenatura minima che si estende attorno al proiettore fissato alla staffa tripla . Chiamato anche carenatura del caffè o carenatura del bikini, si ferma ben al di sotto del livello della testa del pilota, facendo affidamento principalmente sulla deflessione dell'aria per proteggere la testa e il torace del pilota dalla scia.

Manubrio

Una carenatura del manubrio, chiamata anche carenatura del faro o carenatura del faro, non è fissata al telaio principale come con altri tipi di carenatura, che non si muovono. Una carenatura del manubrio completa di schermo è come una gondola espansa ed estesa. È attaccato solo alle forcelle o ai gioghi, che comprende il faro e gli strumenti e parti variabili del manubrio, e si muove con essi quando le barre vengono ruotate.

Pancia

I quarti e le semicarene sono spesso accoppiati con un puntale sotto il motore per deviare il flusso d'aria lontano da sotto il motore per ridurre il sollevamento aerodinamico , oltre a ragioni estetiche. Alcune regole di track day o di corsa richiedono che le padelle per catturare i liquidi fuoriusciti.

Carenature posteriori

Codone su una Kawasaki S2 che monta il fanale posteriore

Una carenatura della coda, a volte indicata come unità di coda o coda da corsa, è montata dietro la sella e il pilota. Alcuni si estendono anche ai lati e al di sotto della sella e di solito forniscono un piccolo spazio di archiviazione. Soprattutto sulle moto sportive / da corsa in stile replica con doppi sedili, sono disponibili anche gobbe di coda rimovibili abbinate a colori che coprono il sedile del passeggero o vengono sostituite con esso, mescolandosi con l'unità di coda e i pannelli laterali danno una maggiore aerodinamicità e l'aspetto di un bici da corsa monoposto

Kawasaki è diventato il primo produttore a incorporare una carenatura di coda su una motocicletta di produzione di massa quando le unità di coda sono state montate sui modelli S1 Mach I , 350cc S2 Mach II e 750cc H2 Mach IV del 1972 .

Streamliner

Una motocicletta aerodinamica , come la NSU Delphin III , utilizza una carenatura che racchiude completamente sia l'intera motocicletta che il pilota per fornire il miglior rapporto di coefficiente di resistenza aerodinamica possibile .

Materiali

La plastica acrilonitrile butadiene stirene (ABS) è comunemente utilizzata nelle moto sportive di primo equipaggiamento e in alcuni produttori di carene aftermarket grazie alle sue proprietà robuste, flessibili e leggere. Il vantaggio dell'ABS rispetto ad altre plastiche è che combina la forza e la rigidità dell'acrilonitrile e dello stirene con la tenacità della gomma polibutadiene. Le proporzioni di ciascuna proprietà variano in base al risultato mirato.

Esistono due metodi comuni per produrre una carenatura in plastica ABS: stampaggio a iniezione e stampaggio a compressione.

  • Stampaggio a iniezione : la plastica ABS viene fusa e iniettata nella cavità dello stampo. Viene applicata una pressione costante per consentire il ritiro del materiale. La plastica quindi si raffredda e si indurisce nello stampo. Gli stampi a iniezione consentono di ottenere uno spessore uniforme su tutto il pezzo. Fornisce il prodotto finale più accurato che si adatta bene. È il modo in cui la maggior parte dei produttori produce la plastica.
  • Stampaggio a compressione : la plastica generalmente preriscaldata viene posta in una cavità di stampo metallico riscaldata e viene applicata una pressione per forzare la plastica a contrarsi e assumere la forma dello stampo. Il calore e la pressione vengono mantenuti finché la plastica non cura lo stampo. La plastica in eccesso viene tagliata e rimossa dallo stampo. Gli svantaggi dello stampo a compressione includono la consistenza del prodotto variabile e la scossatura, che è materiale in eccesso attaccato alla parte stampata che deve essere rimosso dove due o più parti dello stampo si incontrano.

La fibra di vetro è costituita da fibre tessute e viene utilizzata come agente rinforzante per molti prodotti polimerici. Il composito propriamente noto come plastica rinforzata con vetro (GRP), viene normalmente indicato con il nome del suo materiale di rinforzo. Le carene in vetroresina sono comunemente utilizzate in pista. Nella maggior parte dei casi la fibra di vetro è più leggera e più resistente della plastica ABS. La fibra di vetro danneggiata può essere riparata applicando nuovi strati di tessuto in fibra di vetro intrecciato mescolato con un polimero come la resina epossidica sull'area danneggiata, seguito da levigatura e finitura.

Il polimero rinforzato con fibra di carbonio è il materiale per carene più leggero, ma più costoso. Viene utilizzato sulle carenature delle moto sportive e da corsa più estreme .

Guarda anche

Appunti

Riferimenti

  • PE Freathy, JD Potter (1979) "An Investigation of the Performance of the Motorcycle Fairing", Università di Bristol , Dipartimento di Ingegneria Aeronautica