Aerodinámica en vehículos

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  • #31598
    waldote111

    me gustó..

    #31597
    Jalmenaraster

    Muy interesante Fio. Gracias.

    #31596
    marea

    Interesante, siempre me a gustado la aerodinámica, pero habrá que dosificarlo en pequeñas dosis.

    #31595
    Fiorano

    Pronto se hace evidente una frase que también les mencionamos anteriormente; “Que un vehiculo se vea aerodinámico no significa que realmente lo sea”. Una mejor aerodinámica no es algo que solo se obtenga “al ojo”.

    Si se quiere averiguar si algún cambio en la carrocería es positivo o negativo para la aerodinámica es necesario hacer pruebas concretas. Aunque claro, a estas alturas ya hay conocimientos generales de que cosas funcionan mejor que otras, por ejemplo, ¿se han fijado en la forma que toma una gota de agua al caer? Bien, cuando la gota cae a través del aire, este moldea la gota de agua de tal manera que ofrezca la menor resistencia posible, he ahí el porque la gota tiene forma de gota, valga la redundancia.

    Esto es lo que algunos ingenieros a principios de los años 20 aprovecharon para sus futuros modelos, por ejemplo el Rumpler, el cual a pesar de tener una carrocería bastante “arcaica” (si lo comparamos con automóviles contemporáneos) tenía un Cx de solo 0.28, mucho mejor que la mayoría de los automóviles de ahora. Este resultado impresiono incluso a los ingenieros de Volkswagen que estaban haciendo la prueba en el túnel de viento. Como dato anecdótico; Volkwagen no pudo lograr un resultado mejor que el Rumplet hasta 1988 con el Passat.

    Aerodinámica al ojo

    Bien, en esta parte veremos que tan buenos son diferenciando aerodinámicas de autos diferentes, la idea es que no miren más arriba que Cx tiene cada auto, si no que traten de adivinar ustedes mismos solo con verlo. Si no aciertan ninguna, no se preocupen, es normal.

    Qué vehiculo tiene una forma más aerodinámica, ¿un Lamborghini Countach o un Audi A2?

    Si respondió Lamborghini Countach (Cx 0.42), bueno, estas completamente equivocado. Si respondiste Audi A2 (Cx 0.24) es porque haz aprendido lo que mencionó en el párrafo anterior.

    Qué vehiculo tiene una forma más aerodinámica, ¿Ferrari F40 o BMW E90?

    No porque un vehiculo se vea más aerodinámico que otro significa que lo sea, si bien el F40 no lo hace nada de mal con un Cx de 0.34 estoy casi seguro que muchos no creyeron que un BMW E90 (0.30) tiene una forma más aerodinámica.

    Qué vehiculo tiene una forma más aerodinámica, ¿Porsche 911 (966) o Renault 25 TS?

    De nuevo, la frase que mencione anteriormente también se aplica de forma inversa, que un vehiculo no se vea más aerodinámico que otro, no significa que no lo sea. Cualquiera podría pensar “esa lavadora no puede compararse con un 911“, pero no, la lógica parece no ser parte de la aerodinámica. El Porsche 911 tiene un Cx de 0.3, el Renault 25 TS un Cx de 0.28.

    Qué vehículo tiene una forma más aerodinámica, ¿un bus Duple 425 o una Hummer H2?

    Soprendentemente el bus es más aerodinámico que la Hummer, ya que el bus posee un coeficiente aerodinámico de 0.425 y la Hummer unos pobres 0.57.

    Qué vehículo tiene una forma más aerodinámica, ¿El Audi TT 1998 o un Audi A100 1983?

    Otra comparación que parece vencer a la lógica. A pesar de lo suave y redondeada que parezca la carrocería del TT no es suficiente para vencer el Cx del Audi 100. El Cx del Audi TT del 98 es de 0.35, muy por encima de los 0.30 de Cx del Audi 100. El Audi TT modelo 2007 tiene un Cx de 0.30.

    Qué vehículo tiene una forma más aerodinámica, ¿Citroen 2 CV o Mercedes W221 Clase S?

    Por fin algo que parece tener más logica. El Citroen 2CV es ampliamente inferior al Mercedes Benz Clase S en cuanto a la aerodinámica. La pobre aerodinámica de la citroneta (0.51) no tiene nada que hacer frente a los 0.26 del Clase S.

    Pero bien, seguro ya estás un poco mareado, ya que con todo esto de la aerodinámica y que los autos que siempre creímos eran aerodinámicos resulta que de verdad no lo son tanto, te estarás preguntando que hace a un auto aerodinámico. Pero esa no es la pregunta correcta.

    ¿Qué partes de un auto tienen mayor influencia sobre la aerodinámica?

    Como vimos anteriormente con las preguntas de comparación que les hice, la aerodinámica no es algo que pudiéramos decir “predictiva” a simple vista, o sea, agregando un alerón o rebajando la altura arbitrariamente no se podría decir exactamente si estos cambios son para bien o para mal, probablemente rebajar el ángulo del capo de un auto modelo A puede ser bueno (y seguramente se llegó a esa conclusión luego de un paso por el túnel de viento), pero hacer la misma operación en un auto modelo B podría ser desastroso.

    A continuación un par de tips sobre que tanto afectan ciertas partes de un auto en su aerodinámica:

    Parachoques delantero: Disminuir la altura de este es beneficioso. De esta forma se evita que pase mucho aire por abajo del auto.

    Capó: Ayuda a reducir el Cx, ya que desvía el viento hacia los laterales, reduciendo así el aire que golpea en el parabrisas.

    Parabrisas: Redondeados y unidos suavemente a los cristales laterales. A mayor inclinación de este se reduce más el Cx, pero con un límite practico de 60°.

    Llantas o Tapa llantas: De preferencia lisas y solo con los agujeros que sean necesarios para refrigerar los frenos. ¿Han visto las llantas que usa Ferrari en la F1?, pues no son así porque no les guste mostrar los discos de freno.

    Retrovisores: Son un par de aerofrenos, pero lamentablemente necesarios para poder mirar hacia atrás. Si son de forma redondeada y con la parte delantera más pequeña que la trasera (lado donde va el espejo) ayudará a disminuir su efecto negativo.

    Porta maletas (techo): Nefastos. Si son muy necesarios que sean con barras perfiladas.

    Parte Trasera: Los vortices y que se producen en la estela que deja el vehiculo generan un efecto de succión que frena al vehiculo. Por esto se estrecha la forma de los costados hacia atrás y se cuida la unión entre el techo y el vidrio trasero. Por lo general se evita dejar el vidrio trasero en un ángulo de entre 25° y 40°.

    Errores y aciertos del Tunning

    Ya es conocido por muchos el fenómeno tunning. Vamos a analizar algunas de las prácticas más usadas dentro de los tuners, que sirve y que no sirve.

    Parachoques delantero lo más cerca del suelo posible

    Si bien hay que decir que ver un Lada con parachoques que llegan al piso es un tanto gracioso, hay que admitir que en la practica ayuda a la aerodinámica del auto. Como les mencione en la parte 1, los autos generan el efecto suelo al crear una zona de baja presión bajo el auto y una zona de alta presión sobre el. Al poner un parachoques delantero más cerca del suelo están ayudando a crear una zona de baja presión bajo el auto, lo que eventualmente produciría el efecto de “succión”. Ahora, ¿es útil para el Lada el efecto suelo? Esa respuesta seguramente debe quedar para el dueño del Lada, pero hay que tener en cuenta una cosa, el efecto suelo no es algo que se genere a los 80 Kph. Se necesita mucha más velocidad.

    Faldones laterales

    Al igual que el parachoques delantero, el faldón mas cerca del suelo ayuda a crear el efecto suelo. De hecho son necesarios para evitar que se mezclen flujos de aire de distintas presiones y velocidades (el flujo de aire que pasa bajo el auto tiene una presión menor y mayor velocidad que el flujo de aire externo al auto).

    Parachoques trasero más cerca del suelo.

    Contrario a lo que puedan pensar, poner un parachoques trasero lo mas bajo posible es un gran error (aunque el auto este produciendo efecto suelo o no). Como les decía mas arriba, bajo el auto hay un rápido flujo de aire de baja presión que recorre el vehiculo desde adelante hacia atrás. Nunca podremos evitar que entre aire bajo el auto, aunque pongamos el parachoques delantero más super-duper bajo que encontremos. Entonces, como no podemos evitar que el aire entre, lo haremos salir rápido de ahí para que no se acumule bajo la parte trasera. Y esto no es posible si ponemos un parachoques que es demasiado cercano al suelo. ¿Y entonces que podemos hacer? Sigan el ejemplo de Ferrari, Lamborghini, autos de competencia y/o cualquier deportivo rápido, pongan un difusor trasero.

    Llantas

    Como mencioné anteriormente, las llantas debieran ser lo más lisas posibles, así como las llantas que usan los autos que van a romper record de velocidad en los salares, o las llantas de los autos que usan energía solar (o alternativas) como combustible. Aunque claro, para muchos seguramente las ventajas que puedan darle unas llantas lisas no sobrepasan el hecho que las llantas con más aberturas ayudan al enfriamiento de los discos de frenos, y no los culpo.

    Accesorios de cualquier tipo
    Tal vez no es necesario explicar esta parte, ya que he remarcado varias veces que cualquier objeto externo a lo que venia de fabrica en la carrocería del auto solo contribuirá a entorpecer el flujo de aire que lo recorre.

    Alerones

    Y llegamos a los nunca bien ponderados alerones. Muchos creen que los alerones se ponen meramente por un tema estético, otros piensan que aumentan la velocidad del vehículo ya que al poner uno este se asemeja más a un auto de carreras. Pero la verdad es que un alerón es mucho más que un elemento estético, y no, no aumenta la velocidad de tu auto, de hecho…la podría disminuir.

    El alerón es un elemento que se usa para mejorar la aerodinámica, mejora la adherencia de autos de carrera y mejora la estabilidad cuando se dobla por curvas. Pero no todo es color de rosa, ya que el alerón también puede disminuir la velocidad máxima, ofrecer una mayor resistencia a la aceleración del auto y aumentar el consumo de combustible ya que se necesita mayor potencia para vencer la resistencia aerodinámica que genera el alerón.

    Se preguntaran entonces, porque son tan populares en las carreras si al parecer son mayores los contras que los pros. Fácil, un auto de carrera rara vez (tal vez casi nunca) alcanza su velocidad máxima en una pista. El tema de la aceleración es un poco más preocupante, de hecho uno de los principales reglajes en un auto de competición es aceleración vs velocidad máxima, pero como un auto de competición rara vez alcanza su velocidad máxima en una pista de carrera, se podría dar mayor prioridad a la aceleración que a la velocidad máxima (puedo estar equivocado en este punto, ya que yo no preparo autos de carrera). Siguiendo con el consumo de combustible; tampoco un problema para un equipo de carreras. Y en cuanto a la potencia; los autos de competición tienen muchos caballos de fuerza.

    Pero lamentablemente tu auto de calle de motor 1.4 no tiene tantos HP para compensar la resistencia aerodinámica que podría llegar a generar un alerón, por lo que tendrás una menor aceleración, mayor consumo de combustible y menor velocidad máxima. (Eso si, todo lo anterior tiene directa relación con cuan pronunciado es el ángulo de ataque del alerón, eso es algo que veremos en un momento más.)

    De todas formas hay personas que solo les importa el fin estético de un alerón, si bien en cosa de gustos no hay nada escrito y tomando en cuenta que algunos vehículos mejoran su aspecto si se le ponen ciertos accesorios, hay que tener en cuenta algunas cosas.

    Hay gran variedad de alerones en el mercado, incluso se puede encontrar alerones de terceros que dicen ser útiles para todo vehículo. Sepan que esto tan imposible como decir que “5” es el resultado de cualquier operación matemática. Lo mejor es siempre buscar el que ofrece el fabricante del auto, ya que este se ajustara 100% a la aerodinámica del auto porque ha sido probado en túneles de viento y se ha llegado a la conclusión que el alerón no produce efectos indeseados.

    Lo más peligroso de poner un alerón erróneo en tu vehículo, es que esto no será evidente hasta que este manejando a una gran velocidad, ya que a baja velocidad es poco y nada lo que ganaras en adherencia gracias al alerón.

    Tenga cuidado también con el ángulo de batalla del alerón, recuerde que a mayor ángulo mayor es la adherencia ganada, mayor la resistencia a la aceleración y mayor la potencia que necesita su auto para vencer la resistencia aerodinámica de su auto y alcanzar altas velocidades.

    Urbanpower

    #31594
    Fiorano

    Aerodinámica de lo vehículos particulares y errores y aciertos del tuning

    El efecto suelo en automovilismo

    Lotus 78 con faldones y difusor para crear efecto suelo. En el automovilismo se busca, al contrario que en aeronáutica, crear una zona de alta presión por encima del vehículo y una de baja presión por debajo. La diferencia de presiones provoca una succión que “aplasta” al vehículo contra el suelo, mejorando el agarre, lo que se traduce en la posibilidad de trazar curvas a mayor velocidad.

    Este efecto se introdujo en la Fórmula 1 a finales de los años 1970 por parte de A. Balbás, ingeniero británico de origen alemán integrado en las filas de Lotus, mediante faldones y un diseño especial de la parte inferior de la carrocería para lograr un efecto Venturi que disminuyera la presión del aire debajo del monoplaza. Dada la efectividad del sistema, no tardó en ser copiado por los demás equipos. Otra técnica que se utilizó, concretamente en el Brabham BT46B, era la extracción del aire de debajo del vehículo mediante un ventilador situado horizontalmente, pero fue prohibida inmediatamente.

    Sin embargo, esta técnica tenía el problema de que en cuanto no hubiese una presión lo suficientemente pequeña por debajo del vehículo, cosa que por ejemplo podía pasar si se pasaba a gran velocidad por encima de un bache y el vehículo daba un “saltito”, éste podía volverse muy inestable e incluso podía “salir volando”. Después de un período de “tolerancia” y tras varios accidentes muy aparatosos, en la mayoría de competiciones, incluida la Fórmula 1, se prohibió o limitó la utilización del efecto suelo por motivos de seguridad.

    Lo interesante del efecto suelo es que aumenta considerablemente el esfuerzo límite de adherencia entre los neumáticos y el suelo “aerodinámicamente”, sin aumentar la masa del automóvil, haciendo que el agarre sea mayor a mayores velocidades. El problema se presenta cuando los materiales de la banda de rodamiento de los neumáticos llegan al límite de adherencia contra el suelo, o cuando por accidente se levanta una rueda o el auto avanza ladeado. Cuando esto ocurre, el vehículo simplemente se vuelve incontrolable.

    Esta condición causó gravísimos accidentes en competiciones de coches de carreras, especialmente en la Fórmula 1. Entre los más trágicos recordados está el que sufrió el piloto canadiense Gilles Villeneuve en la tanda clasificatoria del GP de Bélgica de 1982, donde al golpear con una de sus ruedas delanteras la rueda trasera de un coche rezagado, su Ferrari salió prácticamente volando, despidiendo por los aires a Villeneuve, quien murió en el acto.

    Una de las fuerzas más importantes que delimitan y limitan la dinámica de un F1, es la llamada Sustentación; en competición de coches, dicha fuerza también se denomina Down-Force, pues se trata de una fuerza que se realiza hacia abajo, pegando el coche al asfalto; ello es debido a que se intenta producir el mayor agarre o fricción de los neumáticos al asfalto; en esta entrada, describiré someramente qué es la Down-Force desde un punto de vista teórico.

    Aplicando el principio de acción-reacción de Newton:

    “Cuanto más aire desvío hacia arriba, más “L” obtendré; los kilos de aire desviados, es la “DF” (en kilos)”.

    Me apoyo en el aire para empujar el coche hacia abajo; de ahí, que con bajas temperaturas, el aire “pese más” y desplazemos menos caudal hacia arriba, para generar la misma down-force. Con bajas temperaturas, “aerodinámicamente” el coche funciona mejor.

    La sustentación es una fuerza perpendicular a la superficie, resultado de una diferencia de presión entre el intradós y e extradós de dicha superficie; en mi caso, esta fuerza de sustentación ha de ser hacia abajo (Down-Force) para hacer que el coche se “pegue” más al asfalto; es decir: aumente la fricción de las ruedas con el mismo. De esta forma, se reduce el tiempo de paso por curva, a la vez que aumenta la capacidad de aceleración y la capacidad de frenado.

    Todos estos anteriores dispositivos, tienen el objetivo de crear down-force; dichos dispositivos, utlizan 2 métodos o principios:

    – El choque de las moléculas de aire.

    – La depresión que se produce al aumentar la velocidad (Bernouilli).

    – En un primer lugar, si supongo que el aire está formado por partículas sólidas (moléculas), éstas, al incidir sobre cierta superficie, originan una fuerza.

    Efecto suelo y el Downforce, ambos, aprovechan el flujo de aire que circula por el contorno del auto para aumentar el agarre en la pista y por ende la velocidad en las curvas. Entonces, podríamos resumir la parte 1 en unos cuantos tips:

    – Para producir un efecto suelo “seguro”, la distancia entre el chasis y el suelo debería variar entre 10 y 5 cm.

    – El centro de gravedad debe permanecer lo más bajo posible

    – El chasis debe parecer un ala invertida para que exista efecto suelo: el Toyota GT One no era así porque se veía más bonito.

    – El ancho del vehículo debe ser el máximo que permita el reglamento: lo mismo que el punto anterior.

    – Para no perder estabilidad es imprescindible tener un alerón trasero o delantero o donde lo permita el reglamento

    – Para aumentar o disminuir el efecto suelo se puede usar un difusor trasero: Este punto no lo vimos en la primera parte. Básicamente un difusor trasero ayuda a crear un mejor flujo de aire bajo el auto y además es un apoyo a las ruedas traseras. El ángulo de este también es tan importante como el ángulo de un alerón. A mayor ángulo habrá mayor efecto suelo, pero se necesita mayor flujo de aire bajo el auto (fondo plano de preferencia). A menor ángulo habrá aun mejor efecto suelo siempre y cuando el auto tenga un alerón delantero (como en la Formula 1)

    Cx y ACx

    Bien, existe una forma de medir la efectividad aerodinámica de los vehículos y en general de cualquier cuerpo. Se llama Resistencia Aerodinámica y mide la resistencia que opone el aire al avance de un determinado cuerpo. La resistencia aerodinámica se obtiene al multiplicar el Coeficiente Aerodinámico (Cx) del vehiculo con el área frontal del mismo en m². Esto nos da el valor de la Resistencia Aerodinámica (ACx), la cual es una fuerza.

    El Cx (coeficiente aerodinámico) mide la resistencia de la forma de algún cuerpo, es independiente del tamaño del cuerpo y de la velocidad del fluido hasta cierto punto. Pasado ese punto podría haber variaciones en el Cx por cualquiera de las 2 causas anteriormente mencionadas, es por esta razón que cuando se hacen modelos a escala para estudiar la aerodinámica de algún cuerpo nunca se hace a una escala menor que 1:5.

    ¿Pero de que sirve todo esto al común de los automovilistas?

    Aunque en el túnel de viento se aprecie otra cosa es el automóvil el que se mueve dentro del aire (como un barco en el agua) y no el aire el que se mueve sobre el auto.

    En un auto común y corriente la resistencia aerodinámica se produce debido a que el automóvil desplaza el aire por donde pasa, el aire produce una “oposición” a este movimiento tratando de frenar al auto. Se calcula que cerca de un 23% de la potencia que genera un automóvil se gasta solamente en vencer la resistencia aerodinámica, este valor incluso puede llegar a los alarmantes 60% si el vehiculo va a gran velocidad por la carretera.

    Entonces, si se pudiera reducir la resistencia aerodinámica obtendríamos una mayor velocidad (aunque no de mucha utilidad practica para el conductor común), podríamos usar motores más pequeños para mover los autos eficientemente y, lo que es más importante, podríamos disminuir considerablemente el consumo de combustible.

    La mayoría de los vehículos modernos tienen un Cx de entre 0.28 y 0.35, los vehículos todo terreno tienen un Cx que varia entre 0.35 y 0.45, vehículos prototipo pueden bajar aun más su Cx hasta llegar a tener menos de 0.25. En cambio un auto de Formula 1 tiene un Cx de 0.7 a 1.1, dependiendo de la pista en la que va a correr.

    El Cx no es un valor que pueda ser calculado por una persona común y corriente (o por lo menos no fácilmente), la única forma de obtenerlo es a través del propio fabricante. La mayoría da a conocer el valor del Cx de sus modelos (en el manual del auto o bien en Internet), pero obtener el ACx es un poco más complicado. De cualquier forma aquí hay unos cuantos valores de Cx de automóviles en su versión estándar o básica, versiones más equipadas por lo general tienen un Cx mayor ya que al agregar más accesorios exteriores se esta variando su forma y por ende su Cx

    2,1 – un ladrillo pulido

    0,9 – bicicleta con ciclista.

    0,7 a 1,1 – Fórmula 1

    0,7 – Caterham Seven

    0,6 o más – un camión típico.

    0,57 – Hummer H2, 2003

    0,51 – Citroën 2CV

    0,5 – Dodge Viper

    0,42 – Lamborghini Countach, 1974

    0,39 – Dodge Durango, 2004

    0,39 – Toyota Hilux, 2005

    0,38 – Volkswagen Escarabajo

    0,38 – Mazda MX-5, 1989

    0,372 – Ferrari F50, 1996

    0,36 – Ferrari Testarossa, 1986

    0,36 – Honda Civic, 2001

    0,36 – Citroën CX, 1974 (el modelo recibió su nombre precisamente por su bajo Cx)

    0,34 – Ferrari F40, 1987

    0,34 – Chevrolet Caprice, 1994-1996

    0,34 – Chevrolet Corvette Z06, 2006

    0,338 – Chevrolet Camaro, 1995

    0,33 – Dodge Charger, 2006

    0,33 – Audi A3, 2006

    0,33 – Subaru Impreza WRX STi, 2004

    0,33 – Mazda RX-7, 1987-91

    0,32 – Toyota Celica, 1995-2005

    0,31 – Mazda RX-7, 1986-91

    0,30 – Fiat Uno, 1989 – 1996

    0,30 – BMW E90, 2006

    0,30 – Porsche 911 (996), 1997

    0,29 – Dodge Charger Daytona, 1969

    0,29 – Honda CR-X HF 1988

    0,29 – Porsche Boxster, 2005

    0,29 – Chevrolet Corvette, 2005

    0,29 – Lancia Dedra, 1989-2000

    0,29 – Lotus Elite, 1958

    0,29 – Mercedes-Benz Clase C Coupé, 2001-2007

    0,28 – Porsche 911 (997), 2004

    0,28 – Citroen C4, 2004

    0,27 – Mercedes-Benz Clase C Sedan, 2001 – 2007

    0,27 – Toyota Camry Hybrid, 2007

    0,26 – Mercedes-Benz W221 S-Class, 2006

    0,26 – Toyota Prius, 2004

    0,25 – Honda Insight, 1999

    0,24 – Audi A2 1.2 TDI, 2001

    0,20 – Loremo Concept, 2006

    0,19 – Dodge Intrepid ESX Concept Car , 1995

    0,19 – Mercedes-Benz “Bionic Car”, Concept Car 2005

    0,16 – Daihatsu UFEIII Concept Car, 2005

    0,16 – General Motors Precept Concept Car, 2000

    0,14 – Fiat Turbina Concept Car, 1954

    0,137 – Ford Probe V prototype, 1985.

    Lista más completa aquí.

    #31593
    Jng


    [quote quote="Jng"]
    [quote quote="BLACK_SLR"]
    Una duda… Como es posible que un Lexus LS que es alto puede llegar a tener una coeficiente de .26 y un Bugatti que es más bajo lo tiene más elevado lo mismo lo veo en otros autos deportivos, en que consiste esta diferencia, no dberia ser los deportivos más aerodinamicos???

    El Cx es un coeficiente adimensional. Depende sólo de la forma.

    El que depende de la superficie frontal es el SCx.
    [/quote]

    No influye la anchura de la rueda?
    [/quote]

    La anchura de la rueda es un cambio de forma y de superficie a la vez.

    #31592
    jatepon2

    Estoy completamente de acuerdo con patoaparato, mezclo dos concepto, pero es que uno sin otro no son nada.
    De nada te vale un Cx bajisimo si el vehiculo no es estable o no tiene la adecuada refrigeracion,superficie de ruedas….etc.
    Se trata a fin de cuentas de un equilibrio entre dos magnitudes fisicas, o dicho de otro modo, entre la estetica y la mecanica.

    #31591
    patoaparato

    Estoy casi de acuerdo con lo último que ha puesto Jatepon2 salvo en que ha mezclado 2 conceptos en la comparación entre el Veyron y el Twingo. El Veyron, de por sí, tiene un Cx muy malo, pero es que no está planteado como para penetrar en el aire, sino para ofrecer mucha refrigeración y para pegar al coche al suelo.

    Hoy en día, los coches por definición tienden a ser alas invertidas por las necesidades de visibilidad del habitáculo. Por decirlo de alguna manera, siempre habrá una “chepa” en la parte superior del objeto donde irán las personas y a través de las cuales podrán mirar. Famoso es el caso de los Mercedes CLK GTR prototipos GT1 de Le Mans, que despegaban el vuelo. Estaban muy bien perfilados, pero en cuanto perdían un poco de apoyo delante, la forma de gota de agua por arriba y suelo plano por abajo no es, ni más ni menos, que un ala al revés. Por lo tanto, hay que sacrificar penetración en el aire para obtener apoyo vertical.

    El Cx, si bien en sí mismo no aporta nada, sí es importante porque no deja de ser un factor multiplicador. No es lo mismo 0’3*2 que 0’4*2. El SCx varía en la misma proporción que lo hace el Cx a igual superficie frontal.

    Me gustaría saber cuál es el Cz del Veyron, porque tiene que ser brutal.

    En otro orden de cosas, los neumáticos sí son ciertamente importantes. Hay coches en los que los fabricantes declaran abiertamente varios Cx en función del acabado, y no es porque cambie la altura libre al suelo o la carrocería, que permanecen iguales, sino por la anchura del neumático que lleva como equipo de serie esa versión.

    Un saludo al foro

    #31590
    jatepon2

    Despues de leer los post,y algunos articulo, la definicion que he consegudo es: la capacidad que tiene un cuerpo para penetrar en el aire ofreciendo la menor resistencia posible.
    Con ello, todas las formas que originen perturbaciones a esa penetracion, hacen que el Cx se eleve.
    Es decir, tan solo es un concepto matematico, siendo lo realmente importante el famoso SCx(superficie frontal x Cx).
    Si tenemos en cuenta que la resistencia se origina por la perturbacion de los flujos de aire, todas las entradas de aire(motor,frenos,ventilacion) afectan al Cx, de ahí el coeficiente del B. Veyron, con todas sus aperturas de refrigeracion.
    Por otro lado, la superficie frontal hemos de calcularla en conjunto, como una fotocopia del vehiculo visto de frente. Por tanto entra en este galimatias, tanto la carroceria, como los espejos, neumaticos, alerones,baca…, todo lo que frontalmente podamos “ver”.
    Por tanto, a mayor seccion de neumatico, mayor superficie fronta, y peor Cx.
    A mayor boca de refrigeracion(motor, frenos, turbos…) mayor Cx.
    De hecho, el Cx es insignificante si varia de 0.30 a 0.35 como se ha dicho anteriormente, pero no es lo mismo la superficie de un twingo y un Veyron, de ahí nuevamente el peor Scx de este ultimo.
    Como anecdota, un lancia Y 10, tiene 0.33, y un Testarossa del 84, el mismo.
    Otra anecdota; distintos tuneles de viento, arrojan distintos Cx para el mismo modelo, por lo que usualmente se toma un valor medio.

    #31589
    CABO


    [quote quote="BLACK_SLR"]
    Una duda… Como es posible que un Lexus LS que es alto puede llegar a tener una coeficiente de .26 y un Bugatti que es más bajo lo tiene más elevado lo mismo lo veo en otros autos deportivos, en que consiste esta diferencia, no dberia ser los deportivos más aerodinamicos???

    El Cx es un coeficiente adimensional. Depende sólo de la forma.

    El que depende de la superficie frontal es el SCx.
    [/quote]

    No influye la anchura de la rueda?

    #31588
    Jng


    Una duda… Como es posible que un Lexus LS que es alto puede llegar a tener una coeficiente de .26 y un Bugatti que es más bajo lo tiene más elevado lo mismo lo veo en otros autos deportivos, en que consiste esta diferencia, no dberia ser los deportivos más aerodinamicos???

    El Cx es un coeficiente adimensional. Depende sólo de la forma.

    El que depende de la superficie frontal es el SCx.

    #31587
    CABO


      Una duda… Como es posible que un Lexus LS que es alto puede llegar a tener una coeficiente de .26 y un Bugatti que es más bajo lo tiene más elevado lo mismo lo veo en otros autos deportivos, en que consiste esta diferencia, no dberia ser los deportivos más aerodinamicos???

    Tambien hay que tener en cuenta los neumaticos, supongo.

    #31586
    patoaparato

    Porque una cosa es lo perfilado (Cx) que sea el vehículo, y otra que el SCx (Superficie frontal x Cx) sea malo por culpa de una gran superficie frontal. El Lexus está muy perfilado pero es muy alto, el Veyron tiene unos condicionantes de estabilidad a muy alta velocidad que lo asemejan más a un F1.
    De hecho, hay monovolúmenes que están muy bien perfilados (Citroën C-Airlounge tiene un Cx de 0,26, si mal no recuerdo) pero que luego pierden esa ventaja en ser muy altos y anchos.

    Es algo parecido a los ordenadores: si consigues que dos procesadores de 1000 MHz funcionen igual de bien que uno de 2000 MHz, los primeros te cuestan en total 50+50=100 y el segundo 150€, ¿qué ventaja aporta esa tecnología de 2000 MHz?

    Un saludo al foro

    #31585
    BLACK_SLR

      Una duda… Como es posible que un Lexus LS que es alto puede llegar a tener una coeficiente de .26 y un Bugatti que es más bajo lo tiene más elevado lo mismo lo veo en otros autos deportivos, en que consiste esta diferencia, no dberia ser los deportivos más aerodinamicos???

    #31584
    CABO

    Un F1 ejerce tanta presion aerodinamica contra el suelo que a una detrerminada velocidad podria rodar  boca abajo por un techo.

    #31583
    patoaparato

    Ya que estamos en plan trascendental, prosigamos.

    Camiones
    Se ha demostrado que uno de los principiles hándicaps de los vehículos de gran superficie frontal viene dada por la aerodinámica. Al fin y al cabo, una vez alcanzada cualquier velocidad, para mantenerla sólo hay que vencer las fuerzas resistentes que se oponen al movimiento. Y éstas son la resistencia del viento, la rodadura de los neumáticos y las pérdidas mecánicas. Siguiendo con lo expuesto arriba para la F1, se puede decir que el futuro en los camiones va por dos caminos: perfilar las cabinas para que penetren mejor en el aire (ya que la superficie frontal va a seguir siendo la misma) y canalizar los enormes caudales de aire desviados.
    Años ha ya se descubrió que una gran mejora eran los deflectores delanteros, tanto los superiores (desde el techo de la cabina hasta el techo del semirremolque o caja) como los laterales. Éstos eran de dos tipos: deflectores (análogo al superior) y canalizadores. Éstos últimos, los más interesantes, van colocados en las esquinas del frontal de la cabina y canalizan hacia atrás el flujo de aire que sale transversal a la cabina debido al avance del vehículo. De este modo, las turbulencias, torbellinos y depresiones que se generaban en los laterales del vehículo se veían disminuidos drásticamente con el consiguiente ahorro de combustible y disminución de vibraciones.

    Hoy en día, el futuro está en el alerón trasero. La base de partida es la siguiente: si en un turismo una fuerza ascendente de 100 kg en el eje trasero sobre 500 kg que soporte significa un 20% (e inestabilidad entre otros factores negativos) en un camión de 10 toneladas es equivalente a un 1%, que se convierte en un 0’25% si va cargado (40 Tm). Por lo tanto, se investiga en un alerón “invertido” para el extremo posterior superior de la caja o semirremolque, de modo que canalice el aire hacia abajo y rellene el hueco dejado tras el camión en su avance. De este modo, la estela generada se reduce drásticamente y la ganancia en combustible se estima entre el 5 y el 8%.

    Más información: http://www.repsolypf.com/esp/bienvenidoalinfinito/motorycompeticion/vehiculosindustriales/reportajes/temasactualidad/equipamiento/equipamiento.asp?PaginaID=113015&Nivel=E,%20232#anim

    Un saludo al foro

    #31582
    jatepon2

    ” el mosquito vuela”
    Esa fue la respuesta por parte de los ingenieros de Lotus al genial Colin Chapman cuando este decidio poner alerones a sus lotus de F1.
    Por otro lado, la cuestion aerodinamica en F1, es distinta. No solo es pasar toda la potencia al suelo en recta, sino en curvas y aceleraciones, que es donde más se necesita. Ese fue el mayor logro de estos ingenieros en aerodinamica(otro dia hablamos de formas y materiales).
    Volviendo al caso más común para nosotros, no es solo la aerodinamica de la carroceria, si no del vehiculo en general.
    Se nos olvida usualmente que las formas curvas del techo hacen que el vehiculo se levante, tenga sustentacion positiva, que cancelamos parcialmente con alerones,deflectores en el maletero…..
    El efecto que cita somonte al principio, se conoce desde los albores del automoviles, para lo cual un ingeniero llamado Kamm, trabajó sobre la parte posterior, logrando una forma como la que actualmente luce el C4, o más clasico el Bizarrini Manta. A esta forma se le denominó trasera Kamm, con lo que se consigue un flujo laminar en la zona trasera del techo.
    Otro punto a tratar son los bajos, ya que el aire que pasa por esta zona genera un levantamiento, y remolinos.
    Como ejemplos, los vehiculos de altas prestaciones(Porsche Gt, Ferrari Enzo) con los bajos carenados y difusores traseros ; pero en coches más cercanos lo podemos observar cuando a un vehiculo se le potencia y se añade un faldon delantero para que pase menos aire frontal, y se evacue el que procede del vano motor.
    Otro punto a tratar, es la presion que se ejerce sobre los cristales laterales, y los montantes. Como ejemplo el Bentley GT soporta una presion del aire de 50 Kg a alta velocidad.
    Tan solo son pinceladas, pero es que el campo da para mucho.
    Saludos

    #31581
    proyet

    Efectivamente, por eso las alas de los aviones acaban en punta para dejar el aire lo menos perturbado posible. Pero eso en los coches no se puede hacer. Otra cosa importante es la superficie frontal.
    En la F1 los alerones son basicamente alas alreves (empujan hacia abajo) preparadas para que a la velocidad a la que se mueven los coches se consiga la  maxima carga aerodinamica. Es la resistencia de los alerones la que hace que los F1 tengan tanta resistencia al avance.

    Saludos

    #31579
    Predeterminado del sitio

    Aerodinámica en vehículos

    #31580
    Predeterminado del sitio

    A veces los coches aerodinámicos se reconocen por caraterísticas estructurales como un capot escarpado, parabrisas inclinado, formas perfiladas…

    El retrato robot de un coche deportivo tal y como se suele imaginar, capaz de traspasar el aire como un misil. Pero insistir tanto en la delantera es exagerado y ademas erroneo. De hecho, los resultados aerodinámicos de un vehículo dependen mas de su forma trasera que la delantera, en una proporción de un 60% a un 70% contra el 30% o el 40%. Si es fácil comprender que la delantera del vehículo “empuja” el aire delante de él, creando así una sobrepresión susceptible de frenar su avance, en cambio se sabe menos que en la estela del vehículo se crea una fuerte depresión, que disminuye su avance mediante un efecto ventosa o paracaidas. Así pues, el dibujo de la forma trasera es objeto de un esmerado cuidado por parte de los técnicos de aerodinámica de los fabricantes de vehículos. Es lo que explica en particular las diferencias de CX entre versiones derivadas del mismo vehículo, berlina, break, tricuerpo, etcetera. Las delanteras son las mismas, pero no las zagas, lo que entraña diferencias de Cx significativas.

    Y que pasa en al F1) un efecto curioso…

    En el balance aerodinámico, los coches de F1 lucen Cx cercanos a 1,2, muy superiores a los poco mas de 0,3 de los coches convencionales, y cercanos a los que presenta un cuadrado o un disco, lindando con los máximos de la materia.

    Como se explica esta anomalía, si son objeto de estudios intensivos en túneles de viento? En primer lugar, estos coches presentan varios handicaps a nivel aerodinámico, como el tamaño de las ruedas, sobre todo las traseras. Pero lo importante en un coche de F1 es pegarlo al suelo para aumentar su capacidad de frenado y paso por curva, la fuerza aerodinámica vertical que se ejerce sobre un turismo lo “aligera” unos 200 kg a 160 km/h, minetras que presiona un coche de F1 a la misma velocidad mas de una tonelada. Asi pues, los alerones delanteros y traseros de los bólidos están estudiados fundamentalmente para adherir el coche al suelo. Por eso existen diferentes alerones, para los circuitos mas rápidos, donde la velocidad máxima es la premisa, y para los mas revirados, donde se necesita una “carga aerodinámica” mayor para garantizar la mejor adherencia.

    saludos

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