Durant les proves prèvies al Ral·li de Catalunya celebrades per Hyundai aquesta setmana, es va poder veure un instrument de mesura a la part superior del sostre del Hyundai i20 N Rally1 conduït per Thierry Neuville/Martjin Wydaeghe i Ott Tänak/Martin Järveoja. S’han plantejat moltes preguntes sobre la finalitat d’aquest instrument, per això creiem que val la pena aprofundir en la qüestió.
L’instrument en qüestió era un tub de Pitot. Es tracta d’un dels instruments més utilitzats per mesurar la velocitat de l’aire als túnels de vent i a les proves exteriors, tant de vehicles com a nivell industrial. A la prova de Hyundai, el tub de Pitot es va muntar sobre un suport aerodinàmic, dissenyat per crear la mínima resistència a l’aire, és a dir, per minimitzar la pertorbació que un instrument tan prominent podria causar en el rendiment del cotxe.
Quin és l’objectiu de muntar un tub de Pitot durant les proves? Perquè els valors de velocitat de l’aire que proporcionen aquests instruments són molt més fiables que els valors de velocitat del cotxe registrats pel velocímetre. El tub de Pitot, situat en una posició fixa pel que fa al cotxe, proporciona als enginyers una informació molt valuosa sobre la velocitat màxima, la velocitat mitjana i els diferents rangs de velocitat durant la prova. Aquesta informació és molt útil no només per a l’ajustament del cotxe, sinó també pels enginyers encarregats de les simulacions numèriques realitzades mitjançant tècniques de dinàmica de fluids computacional (CFD) per simular el flux d’aire al voltant del cotxe, a l’hora d’avaluar l’aerodinàmica i proposar millores.
Els resultats obtinguts amb les tècniques de CFD descriuen amb gran precisió la velocitat de l’aire, la pressió i els nivells de turbulència al voltant del cotxe. Però, perquè aquests resultats siguin útils, cal una referència. És a dir, cal conèixer el valor de la velocitat de l’aire en un punt fix, per ajustar tots els càlculs a partir d’aquest valor. Això també explica perquè el tub de Pitot està situat tan alt al sostre: per proporcionar valors de velocitat de l’aire lliures de qualsevol interacció amb el cotxe.
Com funciona un tub de Pitot? Com es veu a la imatge de dalt, el tub de Pitot té dos tipus d’orificis: un a la part davantera i diversos en posició del darrere. El de la part davantera mesura la pressió absoluta, és a dir, la suma de les pressions estàtica i dinàmica. Els situats a la part del darrere mesuren només la pressió estàtica, a causa de la seva posició, perpendicular a la direcció del flux. La pressió dinàmica s’obté aleshores per la diferència entre la pressió absoluta i la pressió estàtica. I la velocitat de l’aire és directament proporcional a la pressió dinàmica.
L’ús dels tubs de Pitot no és estrany a les proves dels cotxes de carreres. S’utilitzen habitualment als circuits, moltes vegades en bateria, per caracteritzar el flux d’aire al voltant del cotxe. Però els tubs de Pitot també s’han utilitzat àmpliament a les proves de cotxes de ral·li.
