Aerodinámica Automotriz

Cuando un automóvil se encuentra en movimiento constantemente se ve sometido a diferentes fuerzas que resultan del desplazamiento del mismo a través de un gas (el aire). Para su estudio, la fuerza resultante se puede descomponer en Fuerzas Frontales (Resistencia al Avance también denominadas Fx), Fuerzas Laterales (Fy) y Fuerzas Verticales (Fz) que a su vez pueden ser ascendentes o descendentes (mejor conocidas por su terminología en inglés con “lift” y “downforce” respectivamente). De estas fuerzas, las más importantes son las (Fx) y la (Fz).

Desde mediados del siglo pasado los fabricantes han conseguido múltiples mejoras con respecto al máximo aprovechamiento de estas fuerzas, sin embargo, hay mucha diferencia entre los vehículos que usamos a diario si los comparamos contra un vehículo de carreras.

La resistencia al avance dependerá del Coeficiente de Resistencia (Cx) producto del diseño del vehículo, el área frontal (Vista de frente del vehículo) y la velocidad que afecta esta resistencia de forma exponencial… Es decir, a mayor velocidad mucho mayor será la fuerza que se opone al avance. Gracias a esto, reducir la resistencia al avance nos permite aprovechar con mejor eficiencia cada caballo de fuerza producido por el motor, logrando mejores velocidades y menor consumo de combustible.

En las carreras, se sacrifica mucho la resistencia al avance por lograr fuerzas descendentes que presionen al vehículo contra el pavimento, esto se logra a traves del diseño de la carrocería por medio de su respectivo coeficiente (Cz), sin embargo, se puede alterar o modificar más “fácilmente” gracias a alerones (spoilers).
El Downforce también es exponencial a la velocidad, lo cual es muy conveniente en carreras ya que aumenta la adhesión al pavimento a altas velocidades, sin embargo, la incorporación de alerones influye negativamente sobre la resistencia al avance (los vehículos de carrera compensan esta pérdida con caballos de fuerza adicionales).

El estudio de todos estos efectos se realiza en Túneles de Viento, denominados así por semejar las condiciones a las que el vehículo es sometido pero en forma estática. Alterar las especificaciones originales del vehículo (aerodinámicamente hablando) puede causar:

-Alto consumo de combustible.
-Disminución de la velocidad ya que los alerones aumentan el área frontal del vehículo.
-Esfuerzo innecesario del motor.
-Disminuye la eficiencia del sistema de enfriamiento: del motor; transmisión automática, dirección hidráulica y alternador.
-Disminuye la capacidad de disipación de calor de discos y/o tambores de frenos.
-Produce esfuerzos innecesarios de la suspensión sobre los resortes.
-Desgaste de neumáticos ya que simula un efecto de sobrecarga a alta velocidad.
-Ruido de Viento.