ITBO20130244A1 - Dispositivo anti-trasferimento di carico per veicoli aventi almeno tre ruote fra loro disassate - Google Patents

Description

DISPOSITIVO ANTI-TRASFERIMENTO DI CARICO PER VEICOLI AVENTI ALMENO TRE RUOTE FRA LORO DISASSATE

DESCRIZIONE DELL’INVENZIONE

L’invenzione s’inserisce nell’ambito dei dispositivi di stabilizzazione per stabilizzare i veicoli aventi almeno 3 ruote, di cui almeno due fra loro disassate, mentre precorrono una curva ed à ̈, in particolare, relativa ad un dispositivo antitrasferimento di carico per tali veicoli. Nel proseguimento con il termine veicoli, quando non espressamente indicato il numero di ruote, si farà riferimento a veicoli aventi almeno tre ruote disassate.

È noto che tali veicoli aventi almeno tre ruote, in particolare gli autoveicoli, subiscono un trasferimento di carico dalle ruote interne alle ruote esterne quando percorrono una curva.

Con riferimento alla Fig.1, si consideri un sistema di riferimento solidale ad uno di tali autoveicoli, in cui si à ̈ indicato: con “x†una direzione: longitudinale all’autoveicolo (parallela al senso di marcia), avente verso: uguale al verso di marcia in avanti dell’autoveicolo; con “y†una direzione trasversale all’autoveicolo avente verso: destro rispetto al senso di marcia in avanti; e con “z†: una direzione verticale all’autoveicolo (perpendicolare al terreno) ed avente verso: verso l’alto. In Fig. 1 à ̈ illustrato un autoveicolo 1 che procede nel senso di marcia in avanti e percorre una traiettoria circolare di raggio R verso destra (rispetto al senso di marcia) con velocità V costante. Tale autoveicolo 1 à ̈ soggetto ad una forza inerziale la cui componente trasversale (lungo y) à ̈ indicata con Fiy. Tale forza inerziale agisce sul baricentro CG dell’autoveicolo 1 spingendolo verso sinistra ed à ̈ in massima parte bilanciata solo dalle forze agenti sui pneumatici 2 montati sulle ruote sui quali agiscono le forze del suolo. In particolare, i pneumatici 2 interni, rispetto alla curva, devono bilanciare la componente lungo y e componente lungo z di una prima forza del suolo, rispettivamente indicate con “Fz_pn_int†e “Fy_pn_int†, mentre i pneumatici 2 esterni, rispetto alla curva, sono sottoposti ad una seconda forza del suolo maggiore della prima e ne devono bilanciare la relativa componente lungo y e la relativa componente lungo z, rispettivamente indicate con “Fy_pn_est†e “Fz_pn_est†.Pertanto la pressione verticale sui pneumatici 2 interni ed esterni in curva risulta non equamente distribuita. La differenza fra la componente lungo l’asse z della forza del suolo agente sulla ruota esterna e quella agente sulla ruota interna determina il trasferimento di carico trasversale fra le due ruote.

Quando i pneumatici 2 non riescono a controbilanciare dette forze del suolo, perdono aderenza, conseguentemente l’autoveicolo non segue più la traiettoria desiderata.

Per aumentare l’aderenza massima al suolo degli pneumatici alcuni relativi modelli prevedono degli spoiler (altresì detti alettoni) che, quando l’autoveicolo à ̈ in movimento, generano una forza che ha una relativa componente diretta verso il suolo che agisce sui pneumatici premendoli verso il suolo ed una componente in direzione x che si oppone all’avanzamento del veicolo detta resistenza aerodinamica. Tale effetto si ha indipendentemente dalla traiettoria dell’autoveicolo e quindi si genera sia in percorsi rettilinei che in curva. Ovviamente ciò comporta una maggiore usura dei pneumatici ed un maggior consumo di carburante.

Scopo principale della presente invenzione à ̈ quello di superare i citati inconvenienti degli veicoli noti, in special modo degli autoveicoli noti.

In particolare costituisce un obiettivo della presente invenzione quello di aumentare le prestazioni dei veicoli in curva senza che ciò comporti un’usura aggiuntiva dei pneumatici.

Un ulteriore obiettivo della presente invenzione consiste nel aumentare le prestazioni in curva di un veicolo, in particolare un autoveicolo, in curva evitando un generale aumento della resistenza aerodinamica e quindi comportare una minore velocità massima in rettilineo ed un generale aggravio nel consumo di carburante. Tale scopo à ̈ ottenibile con un dispositivo anti-trasferimento di carico in accordo con la rivendicazione 1.

Come sarà evidente nel proseguimento, l’invenzione prevede che l’elemento aerodinamico venga disposto in una relativa disposizione in cui genera una forza aerodinamica che si oppone alla componente trasversale della forza di inerzia. Inoltre, poiché l’elemento à ̈ disposto ad una quota maggiore di quella dell’asse di rollio del veicolo, si genera un momento di stabilizzazione che si oppone al momento di rollio del veicolo e quindi si ha un minore trasferimento di carico dalle ruote interne alle ruote esterne.

Le caratteristiche dell’invenzione saranno evidenziate nel seguito in cui vengono descritte delle relative preferite forme di realizzazione, con riferimento alle allegate tavole di disegno nelle quali:

la Fig.1 Ã ̈ una vista frontale schematica di un autoveicolo di tipo noto che percorre un tratto curvilineo;

la Fig.2 à ̈ una vista frontale schematica di un autoveicolo sul quale à ̈ montata una prima forma di realizzazione del dispositivo secondo l’invenzione;

le Figg. 3 e 4 sono rispettivamente una vista laterale ed una vista dall’alto dell’autoveicolo di Fig.2;

la Fig.5 à ̈ una vista schematica frontale di una seconda forma di realizzazione del dispositivo secondo l’invenzione;

le Figg. 6 e 7 sono rispettivamente una vista laterale ed una vista dall’alto del dispositivo di Fig.5;

la Fig. 7b à ̈ una vista prospettica di un elemento aerodinamico utilizzabile nel dispositivo secondo l’invenzione.

la Fig. 8 à ̈ una vista laterale di una terza forma di realizzazione del dispositivo secondo l’invenzione;

le Figg. 9 e 10 sono rispettivamente una vista frontale ed una vista dall’alto del dispositivo di Fig.8,

e la Fig. 11 à ̈ una vista schematica dall’alto di terza forma di realizzazione del dispositivo proposto.

Con riferimento alle figure 2-11, allo stesso sistema di riferimento x, y, z, allo stesso tipo di stessa curva ed alle stesse tipologia di forze agenti sul veicolo citati relativamente alla Fig.1, il dispositivo anti-trasferimento di carico per veicoli 1 aventi almeno tre ruote 11, di cui almeno due fra loro disassate, comprende: almeno un elemento aerodinamico 4 di stabilizzazione aerodinamica avente un relativo profilo alare; mezzi di fissaggio (non illustrati) per fissare l’elemento aerodinamico 4 ad un veicolo 1 avente almeno tre ruote 11, di cui almeno due fra loro disassate, con possibilità di movimentazione rispetto al veicolo 1 stesso, per consentire all’elemento aerodinamico 4 di essere disponibile, rispetto al veicolo 1, in una prima disposizione di base ed in una pluralità di disposizioni operative definite, rispetto alla disposizione di base, da un relativo valore di un parametro di posizionamento α, t dell’elemento aerodinamico 4, in cui, in ogni disposizione della pluralità di disposizioni operative, l’elemento aerodinamico 4 sporge almeno parzialmente dal veicolo 1, affinché, quando l’elemento aerodinamico 4 à ̈ fissato al veicolo 1, ed à ̈ disposto in ognuna delle disposizioni operative di detta pluralità di disposizioni operative, con il veicolo 1 percorrente una traiettoria curvilinea, l’elemento aerodinamico 4 possa generare una differente forza aerodinamica Fsy, che à ̈ funzione del relativo valore di detto parametro di posizionamento α, t per contrastare, almeno parzialmente, la componente trasversale Fiy, rispetto al veicolo, di una forza di inerzia agente sul veicolo 1 percorrente la traiettoria curvilinea. Tale dispositivo comprende anche mezzi di movimentazione (non illustrati e preferibilmente alloggiabili in detto veicolo) collegabili all’elemento aerodinamico 4 ed azionabili per movimentare l’elemento aerodinamico 4, quando à ̈ fissato al veicolo 1, rispetto al veicolo 1 stesso, consentendo il posizionamento dell’elemento aerodinamico 4 in detta disposizione di base ed ogni disposizione di detta pluralità di disposizioni operative. Preferibilmente tale movimentazione à ̈ effettuata ponendo l’elemento in rotazione e/o in traslazione.

È previsto ulteriormente un primo sensore di accelerazione laterale (non mostrato) fissabile al veicolo 1 per rilevarne, in continuo e/o ad intervalli prefissati, un valore aydi accelerazione; ed una centralina elettronica (non illustrata) predisposta per l’acquisizione di: almeno un primo coefficiente K1, relativo al veicolo 1; almeno un secondo coefficiente Ksrelativo all’elemento aerodinamico 4; ed un terzo ed un quarto coefficiente esponenziale m, n; ed almeno un estremo inferiore αmin, tmined un estremo superiore αmax, tmaxdefinenti congiuntamente un intervallo operativo del parametro di posizionamento α, t. Tale centralina à ̈ collegabile al primo sensore di accelerazione laterale ed ad un rilevatore di velocità V del veicolo 1 per acquisire, in continuo e/o ad intervalli prefissati, rispettivamente detto valore aydi accelerazione laterale e un valore V di detta velocità rilevati rispettivamente da detto sensore e da detto rilevatore. Detta centralina à ̈ configurata per, quando l’elemento aerodinamico 4 à ̈ fissato al veicolo 1 percorrente una traiettoria curvilinea e la centralina à ̈ collegata: a detto primo sensore di accelerazione laterale; al rilevatore di velocità V; ed ai mezzi di movimentazione, a loro volta collegati all’elemento aerodinamico (4), calcolare, in continuo e/o ad intervalli prefissati, un valore Q di detto parametro di posizionamento α, t in accordo con la seguente formula:

(I) Q = K1* ay<m>/Ks* V<2n>+ F

dove: K1e Ksrappresentano rispettivamente il primo ed il secondo coefficiente K1,Ks, relativi, rispettivamente, al veicolo 1 e all’elemento aerodinamico 4; m e n rappresentano rispettivamente detto terzo e detto quarto coefficiente (m, n) e possono essere numeri reali positivi; F rappresenta un fattore di correzione che può assumere un valore positivo, negativo od essere pari a zero; e aye V rappresentano rispettivamente il valore aydi accelerazione laterale e il valore V di detta velocità rilevati rispettivamente da detto sensore e da detto rilevatore. Preferibilmente il terzo ed il quarto coefficiente di calibrazione m, n sono uguali ad 1.

La centralina à ̈ configurata ulteriormente per comparare, in continuo e/o ad intervalli prefissati, il valore Q calcolato di detto parametro di posizionamento α, t con detto intervallo operativo del parametro di posizionamento α, t per: quando detto valore calcolato Q à ̈ compreso in detto intervallo operativo, azionare in continuo e/o ad intervalli prefissati, i mezzi di movimentazione per disporre l’elemento aerodinamico 4 in una seconda disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un parametro di posizionamento α, t avente il relativo valore pari a detto valore (Q) calcolato; quando detto valore calcolato Q à ̈ inferiore a detto estremo inferiore αmin, tmindi detto intervallo operativo, azionare i mezzi di movimentazione per disporre l’elemento aerodinamico 4 in una terza disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita dal parametro di posizionamento α, t avente un relativo valore pari detto estremo inferiore αmin, tmindi detto intervallo operativo o in detta prima disposizione di base; e quando detto valore calcolato Q à ̈ superiore a detto estremo superiore αmax, tmaxdell’intervallo operativo, azionare i mezzi di movimentazione per disporre l’elemento aerodinamico 4 in una quarta disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un parametro di posizionamento α, t avente un relativo valore pari a detto estremo superiore αmax, tmaxdell’intervallo operativo, al fine di ottimizzare l’azione di contrasto di detta forza aerodinamica Fsygenerata dall’elemento 4.

In particolare, il primo coefficiente K1può essere calcolato in base

alla seguente formula:

(II) K1= 2 * X * mv* hg

in cui mvà ̈ la massa del veicolo; ed hgà ̈ la quota a cui à ̈ situato il baricentro CG del veicolo e X à ̈ il coefficiente di riduzione del trasferimento di carico che à ̈ positivo ed à ̈ compreso tra 0 e 1.

Come visibile nella Fig. 2, la forza Fsygenerata dà luogo ad un momento di stabilizzazione dato dal prodotto della stessa forza aerodinamica Fsy,generata dall’elemento 4, per la distanza hsdal suolo del relativo vettore. Tale momento di stabilizzazione si oppone ad un momento di rollio del veicolo 1 che à ̈ dato dal prodotto della componente trasversale Fiy della forza di inerzia rispetto per la quota hga cui à ̈ situato il baricentro CG del veicolo 1. In particolare quando X à ̈ uguale ad 1 ed l’elemento 4 à ̈ disposto in detta seconda disposizione, il movimento di stabilizzazione bilancia il momento di rollio, mentre quando l’elemento 4 à ̈ disposto nella relativa quarta disposizione movimento di stabilizzazione bilancia solo parzialmente il momento di rollio, ma contribuisce comunque a diminuire il trasferimento di carico sui pneumatici.

Sono preferiti i dispositivi (illustrati nelle Figg. 2-4 e 8-11) in cui l’elemento aerodinamico 4 ha il profilo alare simmetrico rispetto ad un relativo piano di simmetria principale; in cui i mezzi di fissaggio sono predisposti per fissare l’elemento aerodinamico 4, esternamente al veicolo 1 con possibilità di rotazione rispetto ad un asse di rotazione J, passante per il piano 6 di simmetria principale dell’elemento aerodinamico 4 e, preferibilmente, parallelo ad un piano di simmetria longitudinale X-Z del veicolo 1, ed i mezzi di movimentazione sono azionabili per movimentare in rotazione l’elemento aerodinamico 4 rispetto a detto asse di rotazione J per consentire all’elemento aerodinamico di essere disponibile in detta prima disposizione di base in cui il relativo piano 6 di simmetria principale à ̈ parallelo al piano di simmetria longitudinale X-Z dell’veicolo 1 ed in ogni disposizione di detta pluralità di disposizioni operative, in cui il relativo piano 6 di simmetria principale à ̈ inclinato di un relativo angolo d’attacco α rispetto al piano di simmetria longitudinale X-Z del veicolo 1; in cui il parametro di posizionamento à ̈ costituito dall’angolo d’attacco α ed il valore di detto parametro di posizionamento à ̈ dato dal valore di detto angolo d’attacco α; in cui detti estremo inferiore αmined estremo superiore αmaxdell’intervallo operativo dell’angolo d’attacco α corrispondono rispettivamente al valore di un angolo d’attacco minimo αmine dal valore di un angolo d’attacco massimo αmaxrelativi a detto l’elemento aerodinamico 4 (vedere Fig. 10). I valori ottimali di detti estremi αmine αmaxsono determinabili sperimentalmente, ad esempio tramite prove effettuate in una galleria del vento. In tal caso la centralina à ̈ configurata ulteriormente per: quando detto valore calcolato Q dell’angolo d’attacco α à ̈ compreso in detto intervallo operativo, azionare i mezzi di movimentazione per movimentare in rotazione l’elemento aerodinamico 4 per disporlo nella seconda disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un valore di detto angolo d’attacco α pari al valore Q calcolato; quando detto valore calcolato Q à ̈ inferiore a detto angolo minimo αmin, azionare i mezzi di movimentazione per movimentare in rotazione l’elemento aerodinamico 4 per disporlo nella terza disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un angolo d’attacco α pari detto angolo minimo αmin; e, quando detto valore calcolato Q à ̈ superiore a detto angolo massimo αmin, azionare i mezzi di movimentazione per movimentare in rotazione l’elemento aerodinamico 4 per disporlo nella quarta disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un angolo d’attacco α pari detto angolo pari detto angolo massimo αmax. Come illustrato nella Fig. 3, l’asse di rotazione J può anche essere inclinato di un angolo γ rispetto all’asse z.

Preferibilmente il summenzionato dispositivo, avente almeno un elemento aerodinamico 4 con il profilo alare simmetrico, comprende ulteriormente un secondo sensore di direzione del vento fissabile all’elemento aerodinamico 4 e/o al veicolo 1 per, quando fissato, rilevare il valore di un angolo di direzione del vento β (vedere Fig.4) compreso fra la direzione del veicolo 1 in movimento e una direzione Vairdel vento riscontrante il veicolo 1 (vedere Fig. 4). In tal caso la centralina à ̈ predisposta per l’acquisizione di un quinto coefficiente K0di amplificazione dell’angolo di direzione del vento β, la centralina essendo collegabile ulteriormente a detto secondo sensore per acquisirne il valore di detto angolo di direzione del vento β rilevato; ed il fattore di correzione F à ̈ dato dalla seguente formula:

(III) F = K0* β

dove K0rappresenta detto quinto coefficiente e β rappresenta il valore di detto angolo di direzione del vento β rilevato da detto secondo sensore.

Quando à ̈ previsto un solo elemento aerodinamico 4, risulta preferibile che detto asse di rotazione J passi per il piano di simmetria longitudinale X-Z del veicolo Preferibilmente nelle forme di realizzazione in cui l’elemento 4 può essere trascinato in rotazione, esso à ̈ preferibilmente destinato ad essere fissato al veicolo 1 ad una prima quota maggiore della quota hg a cui à ̈ situato il baricentro CG del veicolo.

Secondo una forma di realizzazione particolarmente preferita ed illustrata nelle Figg. 8-11 il dispositivo, comprende una pluralità di elementi aerodinamici 4 aventi il relativo profilo alare simmetrico. In tal caso, i mezzi di movimentazione sono azionabili per movimentare in rotazione indipendentemente ogni elemento aerodinamico 4 rispetto al relativo asse di rotazione J consentendo di disporre ogni elemento aerodinamico 4 in ogni disposizione di detta pluralità di disposizioni operative; e la centralina à ̈ configurata per calcolare detto valore Q dell’angolo d’attacco α per ogni elemento aerodinamico 4 della pluralità di elementi aerodinamici 4, e per azionare i mezzi di movimentazione per movimentare in rotazione indipendentemente ognuno degli elementi 4 aerodinamici di detta pluralità di elementi aerodinamici 4 in base all’esito della relativa comparazione del relativo valore Q calcolato dell’angolo d’attacco α.

Nelle forme di realizzazione succitate e comprendenti almeno un elemento aerodinamico 4, movimentabile in rotazione, il valore assoluto del secondo coefficiente à ̈ calcolabile tramite la seguente formula:

(IV) Ks= Ï air* A * Clift* hs

Dove Ï airà ̈ densità dell’aria

Clift= coeficiente di portanza della superficie alare dell’elemento areodinamico 4;A à ̈ l’area della superficie alare dell’elemento areodinamico 4; e

hsà ̈ la distanza dal suolo del vettore di detta forza aereodinamica Fsy.

Vantaggiosamente la pluralità di elementi aerodinamici 4 sarà posizionata e fissata al veicolo 1 (preferibilmente un autoveicolo) in modo tale da consentire l’ottenimento di almeno un profilo aerodinamico multiplo 5 (indicato in tratteggio nelle Figg.11 e 12) definito dagli elementi aerodinamici 4 della pluralità di elementi aerodinamici quando essi sono disposti nelle rispettive disposizioni operative al fine di ottenere una sinergia aerodinamica fra detti elementi aerodinamici 4.

Come visibile in Fig. 10 per alcuni elementi aerodinamici 4, αmine αmaxhanno lo stesso valore assoluto mentre per altri elementi aerodinamici 4 αmine αmaxhanno valori assoluti diversi,in dipendenza della relativa mutua disposizione in cui sono fissati al veicolo.

Preferibilmente ogni elemento aerodinamico 4 movimentabile in rotazione sporge interamente quando disposto in ogni relativa configurazione operativa.

In accordo con un ulteriore forma di realizzazione (illustrata nelle Figg. 5-7), il dispositivo comprende un primo ed un secondo elemento aerodinamico 4, aventi una relativa lunghezza L, misurata lungo un generico asse 7 di estrusione (detto anche asse di sviluppo) del profilo alare, detti elementi aerodinamici 4 sono alloggiabili rispettivamente in un primo ed un secondo alloggiamento previsti in detto veicolo 1, con detti primo e secondo alloggiamento accessibili da una relativa apertura disposta su una superficie esterna 8 del veicolo 1 (preferibilmente un autoveicolo 1). Vantaggiosamente detta superficie esterna 8 Ã ̈ quella di un elemento della carrozzeria di autoveicolo 1.

In tal caso i mezzi di fissaggio sono predisposti per fissare ognuno degli elementi aerodinamici 4 al relativo alloggiamento, con possibilità di traslazione rispetto alla superficie esterna 8 del veicolo 1. I mezzi di movimentazione sono predisposti per traslare indipendentemente, rispetto a detta superficie del veicolo 1, ogni elemento aerodinamico 4, quando alloggiato nel e fissato al relativo alloggiamento, per consentire ad ogni elemento aerodinamico 4 di essere disponibile in detta disposizione di base in cui l’elemento aerodinamico 4 à ̈ completamente contenuto in detto alloggiamento, ed ogni disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da una relativa distanza †t†, rispetto alla superficie esterna 8 del veicolo 1, di un estremità superiore 9 (Fig. 6), dell’elemento aerodinamico 4 fissato. In tale forma di realizzazione il parametro di posizionamento α, t, à ̈ detta distanza t, ed il valore di detto parametro di posizionamento α, t, à ̈ dato dal valore di detta distanza t; detti estremo inferiore tmin, ed estremo superiore tmax, dell’intervallo operativo della distanza t corrispondono rispettivamente ad una distanza minima tmin, ed ad una distanza massima tmax. Quando disposto in ogni relativa disposizione operativa di detta pluralità di disposizioni operative, il primo elemento aerodinamico 4 genera una forza aerodinamica diretta verso destra rispetto al senso di marcia in avanti del veicolo; e quando disposto in ogni relativa disposizione operativa di detta pluralità di disposizioni operative, il secondo elemento aerodinamico 4 genera una forza aerodinamica diretta verso sinistra rispetto a detto senso di marcia; in cui, in detta formula, il fattore di correzione F à ̈ uguale a zero ed il secondo coefficiente Ks relativo al primo elemento à ̈ positivo e il secondo coefficiente Ks relativo al secondo elemento à ̈ negativo. In detta forma di realizzazione la centralina à ̈ configurata per calcolare il relativo il valore Q di detta distanza t per entrambi gli elementi aerodinamici 4, ed azionare i mezzi di movimentazione per traslare indipendentemente ogni elemento aerodinamico 4 per:

- quando il relativo valore calcolato Q della distanza t à ̈ compreso in detto intervallo operativo, disporlo nella relativa seconda disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un valore di detta distanza t pari al valore Q calcolato;

- quando il relativo valore calcolato Q à ̈ inferiore al valore detta distanza minima tmin, disporlo nella relativa terza disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da una distanza t pari a detta distanza minima tmino in detta relativa prima disposizione di base; e

- quando il relativo valore calcolato Q à ̈ superiore al valore di detta distanza massima tmax, disporlo nella relativa quarta disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da distanza t pari a detta distanza massima tmax. In detta forma di realizzazione il secondo coefficiente Ksà ̈ calcolabile tramite la seguente formula:

(V) Ks= Ï air* Clift* hs*C

dove Ï air,Clifte hshanno il significato sopra riportato; e C rappresenta il valore della corda alare del profilo aerodinamico del relativo elemento aerodinamico. Preferibilmente la distanza minima tmin, à ̈ compresa fra un centesimo ed un decimo della lunghezza L del relativo elemento aerodinamico, ma può essere maggiore quando si vuole ottenere anche un effetto di frenatura aerodinamica. Vantaggiosamente il secondo coefficiente Ks relativo al primo elemento ha lo stesso valore assoluto del secondo coefficiente Ks relativo al secondo elemento.

Preferibilmente la distanza massima tmax à ̈pari alla lunghezza massima L illustrata nella Fig.7b. In tale figura à ̈ illustrata anche la corda alare C.

Quando si vuole ottenere tale effetto frenante, il coefficiente di correzione F rappresenta detta distanza minima tmine la centralina può essere configurata per acquisire detta distanza minima calcolando distanza minima tmin, in funzione dei valori V, ax, rispettivamente di velocità e di accelerazione longitudinale (lungo l’asse X) rilevati, in accordo con la seguente formula:

(VI) tmin= (K1* (-ax) ) / (Ksf * V<2>)

con tmin≥ 0,

dove K1e V hanno lo stesso significato riportato in precedenza;

axrappresenta il valore di accelerazione longitudinale del veicolo 1;

Ksfà ̈ il coefficiente di frenatura ed à ̈ calcolabile in accordo con la seguente formula

(VII) Ksf= Ï air* Cdrag* hs*C

in cui Ï air,hs, e C hanno lo stesso significato riportato in precedenza; e

Cdragrappresenta il coefficiente resistenza aerodinamica del relativo elemento aerodinamico 4.

In tale forma di realizzazione il coefficiente di resistenza Cdragrelativo al primo elemento aerodinamico 4 à ̈ uguale al coefficiente di resistenza Cdragrelativo al secondo elemento aerodinamico 4; à ̈ previsto un ulteriore sensore di accelerazione longitudinale ed ovviamente la centralina elettronica predisposta per l’acquisizione del coefficiente di frenatura Ksfed à ̈ collegabile al sensore di accelerazione longitudinale per acquisire, in continuo e/o ad intervalli prefissati, il valore di accelerazione longitudinale, rilevato dal relativo sensore, per calcolare la distanza minima tmintramite la formula (VI) e per azionare conseguentemente i mezzi di movimentazione.

Quindi, con riferimento alle Figg. 5 – 7, in cui il veicolo curva verso la relativa sinistra rispetto al senso di marcia in avanti ed il dispositivo non à ̈ predisposto per ottenere l’effetto frenante e la distanza minima tminha un valore prefissato (preferibilmente compreso fra un centesimo della citata lunghezza l). Il primo elemento aerodinamico 4 (fissato al lato destro del veicolo rispetto al senso di marcia in avanti) à ̈ disposto nella relativa disposizione di base in cui à ̈ completamente alloggiato nel relativo alloggiamento e non genera alcuna forza aerodinamica. Ciò poiché il relativo valore Q calcolato in accordo con la formula (I) risulta inferiore alla distanza minima tminprefissata; solo il secondo elemento aerodinamico 4 (fissato al lato sinistro del veicolo rispetto al relativo senso di marcia in avanti) verrebbe traslato per disporlo in una relativa disposizione operativa in cui genera una forza aerodinamica in accordo a quanto precedentemente riportato.

Se il dispositivo illustrato in dette alle Figg. 5 – 7, fosse predisposto per ottenere anche il citato effetto frenante la centralina provvederebbe a calcolare la distanza minima tmin, in accordo con la formula (IV) , e detto primo elemento aerodinamico 4 verrebbe disposto in una relativa disposizione operativa in cui il relativo estremo superiore 7 si trova ad una distanza tmindalla superficie 8 del veicolo pari al valore di F calcolato con la formula (VI). Il secondo elemento aerodinamico 4 (fissato al lato sinistro del veicolo rispetto al relativo senso di marcia in avanti) verrebbe traslato per disporlo in una relativa disposizione operativa in cui il relativo estremo superiore 7 si trovi ad una distanza data dalla somma del valore Q calcolato in accordo con la formula (I) e del valore della distanza minima tmincalcolata in accordo con la formula (IV) quando tale somma à ̈ minore o uguale alla distanza massima tmax, o ad una distanza massima tmax, quando tale somma à ̈ maggiore della distanza massima tmax.

Il summenzionato effetto frenante ha anche lo scopo di bilanciare parzialmente il momento di beccheggio del veicolo 1 e quindi ridurre il trasferimento di carico longitudinale, ossia ciò che fa caricare maggiormente le ruote anteriori durante una frenata.

Preferibilmente, il primo ed il secondo elemento aerodinamico 4 hanno i relativi profili alari asimmetrici presentanti, da un relativo primo lato, una relativa concavità 10, poiché essi hanno dei coeficienti di portanza Cliftmaggiori rispetto ad un elemento aerodinamico con profilo alare simmetrico. Ancor più preferibilmente il primo ed il secondo elemento aerodinamico 4 sono uguali.

Risultano particolarmente vantaggiosi i veicoli aventi almeno tre ruote 11, di cui almeno due fra loro disassate (in particolare gli autoveicoli), comprendenti un dispositivo secondo l’invenzione. In tali veicoli, e preferibilmente autoveicoli, l’elemento aerodinamico 4 à ̈ fissato al veicolo 1, per mezzo dei mezzi di fissaggio, i con mezzi di movimentazione sono collegati all’elemento aerodinamico 4 ed alla centralina, il primo sensore di accelerazione laterale à ̈ fissato al veicolo 1; e la centralina à ̈ collegata ulteriormente al primo sensore di accelerazione laterale e al rilevatore di velocità del veicolo 1 (che vantaggiosamente, nel caso di un autoveicolo à ̈ il relativo tachimetro) per acquisire, in continuo e/o ad intervalli prefissati, rispettivamente detto valore aydi detta accelerazione laterale e un valore V di detta velocità.

Preferibilmente i mezzi di fissaggio, i mezzi di movimentazione, la centralina e il primo sensore sono alloggiati in detto veicolo 1.

Preferibilmente in tali veicoli 1 ogni elemento aerodinamico 4 à ̈ fissato al veicolo 1 ad una prima quota maggiore di una seconda quota hgin cui à ̈ situato il baricentro CG dell’autoveicolo 1 per generare detta forza aerodinamica (Fsy) avente un’origine situata ad una terza quota hsmaggiore di seconda quota hg, in particolare quando tale elemento 4 ha un profilo alare simmetrico ed à ̈ movimentabile tramite rotazione. In tali forme di realizzazione à ̈ preferibile che l’elemento sia montato esattamente sopra baricentro CG dell’autoveicolo 1.

Quando il primo ed il secondo elemento aerodinamico sono movimentabili tramite traslazione, il veicolo, o l’autoveicolo, secondo l’invenzione comprende detti primo e secondo alloggiamento.

Preferibilmente, il primo ed il secondo elemento aerodinamico 4 sono fissati al relativo alloggiamento in modo tale che, quando entrambi sono situati nella relativa disposizione di base risultino contraffacciati con le relative concavità del profilo alare rivolte verso lati laterali diversi dell’autoveicolo 1 (vedere Fig.7).

Quanto sopra à ̈ stato descritto a titolo esemplificativo e non limitativo, eventuali varianti di natura pratico-applicativa s’intendono rientranti nell’ambito protettivo dell’invenzione come sopra descritto e nel seguito rivendicato.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo anti-trasferimento di carico per veicoli aventi almeno tre ruote, di cui almeno due fra loro disassate, comprendente: - almeno un elemento aerodinamico (4) di stabilizzazione aerodinamica avente un relativo profilo alare; - mezzi di fissaggio per fissare l’elemento aerodinamico (4) ad un veicolo (1) avente almeno tre ruote (11), di cui almeno due fra loro disassate, con possibilità di movimentazione rispetto al veicolo (1) stesso, per consentire all’elemento aerodinamico (4) di essere disponibile, rispetto al veicolo (1), in una prima disposizione di base ed in una pluralità di disposizioni operative definite, rispetto alla disposizione di base, da un relativo valore di un parametro di posizionamento (α, t) dell’elemento aerodinamico (4), in cui, in ogni disposizione della pluralità di disposizioni operative, l’elemento aerodinamico (4) sporge almeno parzialmente dal veicolo (1), affinché, quando l’elemento aerodinamico (4) à ̈ fissato al veicolo (1), ed à ̈ disposto in ognuna delle disposizioni operative di detta pluralità di disposizioni operative, con il veicolo (1) percorrente una traiettoria curvilinea, l’elemento aerodinamico (4) possa generare una differente forza aerodinamica (Fsy) che à ̈ funzione del relativo valore di detto parametro di posizionamento (α, t) e per contrastare, almeno parzialmente, la componente trasversale (Fiy), rispetto al veicolo (1), di una forza di inerzia agente sul veicolo (1) percorrente la traiettoria curvilinea; - mezzi di movimentazione collegabili all’elemento aerodinamico (4) ed azionabili per movimentare l’elemento aerodinamico (4), quando à ̈ fissato al veicolo (1), rispetto al veicolo (1) stesso, consentendo il posizionamento dell’elemento aerodinamico (4) in detta disposizione di base ed ogni disposizione di detta pluralità di disposizioni operative; - un primo sensore di accelerazione laterale fissabile al veicolo (1) per rilevarne, in continuo e/o ad intervalli prefissati, un relativo valore di accelerazione laterale; - una centralina elettronica predisposta per l’acquisizione di: almeno un primo coefficiente (K1), relativo al veicolo (1), almeno un secondo coefficiente (Ks), relativo all’elemento aerodinamico (4); un terzo ed un quarto coefficiente esponenziale (m, n); ed almeno un estremo inferiore (αmin, tmin) ed un estremo superiore (αmax, tmax) definenti congiuntamente un intervallo operativo del parametro di posizionamento (α, t); la centralina essendo collegabile al primo sensore di accelerazione laterale ed ad un rilevatore di velocità del veicolo (1) per acquisire, in continuo e/o ad intervalli prefissati, rispettivamente detto valore (ay) di accelerazione laterale e un valore (V) di detta velocità rilevati; la centralina essendo configurata per, quando l’elemento aerodinamico (4) à ̈ fissato al veicolo (1) percorrente una traiettoria curvilinea e la centralina à ̈ collegata: a detto primo sensore di accelerazione laterale; al rilevatore di velocità (V); ed ai mezzi di movimentazione, a loro volta collegati all’elemento aerodinamico (4), calcolare, in continuo e/o ad intervalli prefissati, un valore (Q) di detto parametro di posizionamento (α, t) in accordo con la seguente formula: Q = (K1* ay<m>) / (Ks* V<2n>) F dove: K1e Ksrappresentano rispettivamente detto primo e detto secondo coefficiente (K1,Ks); m e n rappresentano rispettivamente detto terzo e detto quarto coefficiente esponenziale (m, n) e possono essere numeri reali positivi; F rappresenta un fattore di correzione che può assumere un valore positivo, negativo od essere pari a zero; e aye V rappresentano rispettivamente il valore (ay) di detta accelerazione laterale e il valore (V) di detta velocità, rilevati rispettivamente da detto sensore e da detto rilevatore; la centralina essendo configurata ulteriormente per comparare, in continuo e/o ad intervalli prefissati, detto valore (Q) calcolato di detto parametro di posizionamento (α, t) con detto intervallo operativo del parametro di posizionamento (α, t) per: - quando detto valore calcolato (Q) à ̈ compreso in detto intervallo operativo, azionare in continuo e/o ad intervalli prefissati, i mezzi di movimentazione per disporre l’elemento aerodinamico (4) in una seconda disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un parametro di posizionamento (α, t) avente il relativo valore pari al valore (Q) calcolato; - quando detto valore calcolato (Q) à ̈ inferiore a detto estremo inferiore (αmin, tmin) di detto intervallo operativo, azionare i mezzi di movimentazione per disporre l’elemento aerodinamico (4) in una terza disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita dal parametro di posizionamento (α, t) avente un relativo valore pari detto estremo inferiore (αmin, tmin) di detto intervallo operativo o in detta prima disposizione di base; e - quando detto valore calcolato (Q) à ̈ superiore a detto estremo superiore (αmax, tmax) dell’intervallo operativo, azionare i mezzi di movimentazione per disporre l’elemento aerodinamico (4) in una quarta disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un parametro di posizionamento (α, t) avente un relativo valore pari a detto estremo superiore (αmax, tmax) dell’intervallo operativo; al fine di ottimizzare l’azione di contrasto di detta forza aerodinamica (Fsy) generata dall’elemento aerodinamico (4).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, in cui l’elemento aerodinamico (4) ha il profilo alare simmetrico rispetto ad un relativo piano (6) di simmetria principale; in cui i mezzi di fissaggio sono predisposti per fissare l’elemento aerodinamico (4) al veicolo (1) con possibilità di rotazione rispetto ad un asse di rotazione (J), passante per il piano (6) di simmetria principale dell’elemento aerodinamico (4) e parallelo ad un piano di simmetria longitudinale (X-Z) del veicolo (1), ed i mezzi di movimentazione sono azionabili per movimentare in rotazione l’elemento aerodinamico (4) rispetto a detto asse di rotazione (J) per consentire all’elemento aerodinamico di essere disponibile in detta prima disposizione di base in cui il relativo piano (6) di simmetria principale à ̈ parallelo al piano di simmetria longitudinale (X-Z) dell’veicolo (1) ed in ogni disposizione di detta pluralità di disposizioni operative, in cui il relativo piano (6) di simmetria principale à ̈ inclinato di un relativo angolo d’attacco (α) rispetto al piano di simmetria longitudinale (X-Z) del veicolo (1); in cui detto parametro di posizionamento (α) à ̈ l’angolo d’attacco (α); in cui detti estremo inferiore (αmin) ed estremo superiore (αmax) dell’intervallo operativo dell’angolo d’attacco (α) corrispondono rispettivamente al valore di un angolo d’attacco minimo (αmin) e dal valore di un angolo d’attacco massimo (αmax) relativi a detto l’elemento aerodinamico (4); in cui la centralina à ̈ configurata per: - quando detto valore calcolato (Q) dell’angolo d’attacco (α) à ̈ compreso in detto intervallo operativo, azionare i mezzi di movimentazione per movimentare in rotazione l’elemento aerodinamico (4) per disporlo nella seconda disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un valore di detto angolo d’attacco (α) pari a detto valore (Q) calcolato; - quando detto valore calcolato (Q) à ̈ inferiore a detto angolo minimo (αmin), azionare i mezzi di movimentazione per movimentare in rotazione l’elemento aerodinamico (4) per disporlo nella terza disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un angolo d’attacco (α) pari a detto angolo minimo (αmin); e - quando detto valore calcolato (Q) à ̈ superiore a detto angolo massimo (αmin), azionare i mezzi di movimentazione per movimentare in rotazione l’elemento aerodinamico (4) per disporlo nella quarta disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un angolo d’attacco (α) pari a detto angolo massimo (αmax).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, ulteriormente comprendente un secondo sensore di direzione del vento fissabile all’elemento aerodinamico (4) e/o al veicolo (1) per, quando fissato, rilevare il valore di un angolo di direzione del vento (β) compreso fra la direzione del veicolo (1) in movimento e una direzione (Vair) del vento riscontrante il veicolo (1); in cui la centralina à ̈ predisposta per l’acquisizione di un quinto coefficiente (K0,) di amplificazione dell’angolo di direzione del vento (β), la centralina essendo collegabile ulteriormente a detto secondo sensore per acquisire detto valore di detto angolo di direzione del vento (β) rilevato dal secondo sensore; ed in cui il fattore di correzione (F) à ̈ dato dalla seguente formula: F = (K0* β) dove K0rappresenta detto quinto coefficiente e β rappresenta il valore di detto angolo di direzione del vento (β) rilevato da detto secondo sensore.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3, comprendente una pluralità di elementi aerodinamici (4), in cui i mezzi di movimentazione sono azionabili per movimentare in rotazione indipendentemente ognuno degli elementi (4) aerodinamici di detta pluralità di elementi aerodinamici (4) rispetto al relativo asse di rotazione (J) consentendo di disporre ogni elemento aerodinamico (4) in ogni disposizione di detta pluralità di disposizioni operative; in cui la centralina à ̈ configurata per calcolare detto valore (Q) dell’angolo d’attacco (α) per ogni elemento aerodinamico (4) della pluralità di elementi aerodinamici (4), e per azionare i mezzi di movimentazione per movimentare in rotazione indipendentemente ognuno degli elementi (4) aerodinamici di detta pluralità di elementi aerodinamici (4) in base all’esito della relativa comparazione del relativo valore (Q) calcolato dell’angolo d’attacco (α).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, comprendente un primo ed un secondo elemento aerodinamico (4), con detti elementi aerodinamici (4) alloggiabili rispettivamente in un primo ed un secondo alloggiamento previsti in detto veicolo (1), con detti primo e secondo alloggiamento accessibili da una relativa apertura disposta su una superficie esterna (8) del veicolo (1); in cui detti mezzi di fissaggio sono predisposti per fissare ognuno degli elementi aerodinamici (4) al relativo alloggiamento, con possibilità di traslazione rispetto alla superficie esterna (8) del veicolo (1) ed in cui i mezzi di movimentazione sono predisposti per traslare indipendentemente, rispetto a detta superficie del veicolo (1), ogni elemento aerodinamico (4), quando alloggiato nel e fissato al relativo alloggiamento, per consentire ad ogni elemento aerodinamico (4) di essere disponibile in detta disposizione di base, in cui elemento aerodinamico (4) à ̈ completamente contenuto in detto alloggiamento, ed ogni disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da una relativa distanza (t), rispetto alla superficie esterna (8) del veicolo (1), di un estremità superiore (9) dell’elemento aerodinamico (4) fissato; in cui il parametro di posizionamento (α, t) à ̈ detta distanza (t); in cui detti estremo inferiore (tmin) ed estremo superiore (tmax) dell’intervallo operativo della distanza (t) corrispondono rispettivamente ad una distanza minima (tmin) ed ad una distanza massima (tmax); in cui, quando disposto in ogni relativa disposizione operativa di detta pluralità di disposizioni operative, il primo elemento aerodinamico (4) genera una forza aerodinamica diretta verso destra rispetto al senso di marcia in avanti del veicolo, in cui, quando disposto in ogni relativa disposizione operativa di detta pluralità di disposizioni operative, il secondo elemento aerodinamico (4) genera una forza aerodinamica diretta verso sinistra rispetto a detto senso di marcia; in cui, in detta formula, il fattore di correzione (F) à ̈ uguale a zero ed il secondo coefficiente (Ks) relativo al primo elemento aerodinamico (4) à ̈ positivo ed il secondo coefficiente (Ks) relativo al secondo elemento aerodinamico (4) à ̈ negativo; ed in cui la centralina à ̈ configurata per calcolare il relativo valore (Q) di detta distanza (t) per entrambi gli elementi aerodinamici (4), ed azionare i mezzi di movimentazione per traslare indipendentemente ogni elemento aerodinamico (4) per: - quando il relativo valore calcolato (Q) della distanza (t) à ̈ compreso in detto intervallo operativo, disporlo nella relativa seconda disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da un valore di detta distanza (t) pari al valore (Q) calcolato; - quando il relativo valore calcolato (Q) à ̈ inferiore al valore detta distanza minima (tmin), disporlo nella relativa terza disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da una distanza (t) pari a detta distanza minima (tmin) o in detta relativa prima disposizione di base; e - quando il relativo valore calcolato (Q) à ̈ superiore al valore di detta distanza massima (tmax), disporlo nella relativa quarta disposizione di detta pluralità di disposizioni operative definita da distanza (t) pari a detta distanza massima (tmax).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione precedente, in cui il primo ed il secondo elemento aerodinamico (4) hanno i relativi profili alari asimmetrici presentanti, da un relativo primo lato, una relativa concavità (10).
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 o 6, in cui il primo ed il secondo elemento aerodinamico (4) sono uguali.
8. 8. Autoveicolo avente almeno tre ruote, fra loro disassate, comprendente un dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti.
9. 9. Autoveicolo secondo la rivendicazione precedente in cui ogni elemento aerodinamico (4) à ̈ fissato all’autoveicolo (1) ad una prima quota maggiore di una seconda quota (hg) in cui à ̈ situato il baricentro (CG) dell’autoveicolo (1) per generare detta relativa forza aerodinamica (Fsy) avente un’origine situata ad una terza quota (hs) maggiore di seconda quota (hg).
10. 10. Autoveicolo secondo la rivendicazione 8 o 9, comprendente un dispositivo come definito nella rivendicazione 7 in cui il primo ed il secondo elemento aerodinamico (4) sono fissati al relativo alloggiamento in modo tale che, quando entrambi sono situati nella relativa disposizione di base risultino contraffacciati con le relative concavità (10) del profilo alare rivolte verso lati laterali diversi dell’autoveicolo (1).