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Aerodinámica automotriz y su evolución
Aerodinámica automotriz y su evolución

CLAVE EN CUALQUIER COCHE

Aerodinámica automotriz y su evolución

Algo indispensable para la eficiencia en los coches comerciales de la actualidad.

RENATO GONCALVES - 19 OCTUBRE 2016 02:58

Anteriormente la aerodinámica en los coches no era algo a lo que los diseñadores prestaban mucha atención, inclusive muy poco se sabía al respecto. En la actualidad, los coches fabricados son altamente aerodinámicos con el fin de mejorar el rendimiento del mismo en altas velocidades. Muy diferente de lo que fuese aquellos coches cuadrados donde solo se tenía en cuenta el agarre mecánico dejando a un lado los grandes beneficios que ofrecía el agarre aerodinámico, ideal para darle más estabilidad a los coches a velocidades elevadas. Un tema que tiene mucha historia, donde sus raíces vienen de la Fórmula uno cuando los ingenieros empezaron a implementar alerones en sus monoplazas, tanto delanteros como traseros, los cuales fueron evolucionando año tras año.

Estas innovaciones implementadas en la máxima categoría del automovilismo mundial se fueron aplicando en los coches de fábrica, lo que hizo que mejoraran considerablemente los diseños, haciéndolos mucho más lujosos estéticamente y con gran agarre en las curvas, para darle mayor seguridad a sus conductores. Cada vez son mucho más desarrollados los avances en aerodinámicas y las innovaciones son mucho más sorprendentes. Un avance que vino inspirado en las alas de los aviones, pero simplemente con una función inversa, ya que estas alas están fabricadas para hacer todo lo contrario en lo que respecta a la aviación, teniendo como objetivo utilizar el aire en pro al agarre del auto, empujándolo hacia debajo, de manera que se pierda lo menos posible el contacto de las llantas contra el suelo.

Aerodinámica automotriz y su evolución

Pero profundizando más en el tema respecto a la aerodinámica y diseño de carrocerías, existe un coeficiente de resistencia al avance que se denomina 'Cx', el cual se mide por la fuerza que sufre un cuerpo al moverse a través del aire en la dirección de la velocidad relativa entre el aire y el cuerpo; es decir, a mayor velocidad, mucho mayor será la fuerza que se opone al avance de la carrocería y su diseño frontal. El objetivo es entonces mejorar el coeficiente Cx gracias a diseños más eficientes sin perjudicar la estética, para aprovechar cada caballo de fuerza producido por el motor, lograr velocidades superiores, y obtener mejores índices en consumo de combustible.

Por otra parte, en el mundo de las carreras, se sacrifica mucho la resistencia al avance para lograr fuerzas descendentes que presionen al vehículo contra el pavimento. Es por eso que es muy común ver en deportivos y autos de pista, varios tipos de alerones que generan "downforce". Esta fuerza al igual que el Cx, resulta exponencial a la velocidad, lo cual es muy conveniente en carreras ya que aumenta la adhesión al pavimento a altas velocidades, aunque un alerón influye negativamente sobre la resistencia al avance (los vehículos de carrera compensan esta pérdida al equipar motores con mucha potencia y caballos de fuerza adicionales).

Generalmente el estudio de todos estos efectos se realiza en túneles de viento, que asemejan las condiciones a las que el vehículo es sometido pero en forma estática. Alterar las especificaciones aerodinámicas originales del vehículo puede causar:

-Alto consumo de combustible.

-Menos velocidad final (los alerones aumentan el área frontal del vehículo).

-Esfuerzo innecesario del motor.

-Menor eficiencia en el sistema de enfriamiento.

-Disminuye la capacidad de disipación de calor de frenos.

-Se generan esfuerzos innecesarios en la suspensión.

-Desgaste de neumáticos por efecto de sobrecarga a alta velocidad.

-Ruido excesivo del viento.

La resistencia aerodinámica depende de cuatro factores: la densidad del aire, la velocidad al cuadrado, la superficie frontal y el coeficiente de resistencia aerodinámica del vehículo, todo ello multiplicándose y por tanto influyendo en la misma medida. Si dividimos el resultado de esa multiplicación entre dos, tenemos la fórmula completa.

Aerodinámica automotriz y su evolución

Para saber si un vehículo es aerodinámico se simula su situación real en un túnel aerodinámico de forma cilíndrica llena de ventiladores que generan distintas corrientes de aire a distintas velocidades, en las que en vez de moverse el vehículo se mueve el aire contra el vehículo. Normalmente se le unen tiras de lana en puntos clave de la superficie del móvil, sea una maqueta de un avión, un automóvil o una bicicleta. A veces se utiliza un humo que ha sido coloreado mezclado con el aire para poder observar las turbulencias de una forma más clara.

Las turbulencias dejan patente las distintas presiones que se generan por las corrientes de aire; a veces estos datos son registrados por dispositivos electrónicos que interpreta un ordenador obteniendo tablas del perfil aerodinámico. El túnel de viento consta de un colector por el que se acelera el aire de forma progresiva mediante potentes ventiladores, un dispositivo de telas metálicas para reducir las turbulencias del aire, una cámara de medición que propicia que el aire se genere en condiciones estables y un difusor en la salida de la cámara de medición para reducir la velocidad de salida del aire.

En resumen, la resistencia aerodinámica juega un papel fundamental en la eficiencia de cualquier vehículo. El consumo de potencia derivado de este factor pasa de irrelevante a colosal a medida que aumentamos la velocidad (y la potencia implica más consumo de combustible). Una forma más aerodinámica suave, sin aristas, con frontal redondeado y trasera estrechándose gradualmente, unida a unas dimensiones contenidas en altura y en anchura dan como resultado, coches más eficientes.

No se trata de endemoniar determinados tipos de vehículos. Furgonetas, monovolúmenes y todo terrenos tienen una razón de ser muy clara y una utilidad concreta, por lo que se ven penalizados en el apartado aerodinámico por una gran superficie frontal y una forma más difícil de estilizar.

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