Aerodinámica Vehicular: Principios y Efectos Clave
Clasificado en Tecnología
Escrito el en 
español con un tamaño de 4,51 KB
Aerodinámica: El desplazamiento de un vehículo se produce a través del aire, un fluido que se opone al movimiento según la forma del vehículo y su velocidad. Para reducir esta resistencia, los fabricantes diseñan carrocerías afiladas y utilizan faldones o alerones que mejoran la penetración o aumentan la fuerza del vehículo sobre el suelo. Reducir la resistencia aerodinámica mejora la velocidad máxima, reduce el consumo y disminuye los ruidos del aire sobre la carrocería. La aerodinámica de un vehículo depende de su superficie frontal en contacto con el aire y de su coeficiente de rozamiento (Cx).
Capa Límite
La capa límite es un fenómeno causado por la viscosidad del aire. Al moverse el coche, el aire forma capas laminares. La capa de aire más cercana al coche, de aproximadamente 1 mm, se adhiere a la superficie, formando la capa límite. Su grosor varía según la forma del vehículo.
Corte de Cola
El corte de cola se refiere a la longitud hasta donde el flujo de aire acompaña a la carrocería. En vehículos con corte tipo *hatchback*, se crea una bolsa de aire detrás, lo que puede generar turbulencias. El efecto Coanda en el corte de cola se refleja en la parte delantera (techo), donde se sitúa el conductor, ya que la carrocería es más baja en la parte trasera.
Efectos Aerodinámicos Clave
El Efecto Coanda
El efecto Coanda describe cómo un fluido sigue la trayectoria de una superficie curva, siempre que la curvatura no sea excesiva. Si un cuerpo sólido golpea una superficie curva, sale despedido, pero un fluido tiende a seguir la forma de la superficie.
El Efecto Magnus
El efecto Magnus se produce cuando una superficie con irregularidades arrastra más fluido. Al girar una pelota en el aire, un lado tiene más velocidad que el otro, generando una fuerza lateral que desvía su trayectoria. Las pelotas de golf tienen grabados para aprovechar este efecto. En los vehículos, se busca un equilibrio entre estética y aerodinámica.
Efecto Suelo o Coche Ala
El efecto suelo, también conocido como coche ala, fue implementado por Colin Chapman, quien diseñó pontones con forma de ala invertida. Estos pontones se acercaban al suelo para generar una fuerza descendente. Debido a su peligrosidad, este diseño fue prohibido.
Difusor
El difusor, utilizado tras la prohibición del efecto suelo, se ubica en la parte baja del vehículo y tiene forma de ala. Al final del vehículo, el difusor eleva la corriente de aire, enlazándose con los alerones traseros para generar sustentación negativa.
Efecto Gurney
El efecto Gurney, común en coches de rally, funciona bien hasta unos 120 km/h. Al variar la inclinación de un alerón, se modifica su efecto. Un ángulo excesivo puede generar turbulencias. La adición de una chapa perpendicular al final del ala (Gurney flap) mejora el rendimiento en ángulos pronunciados.
Alerones y Flujo de Aire
Alerones Múltiples
Los alerones múltiples se diseñan con diferentes formas e inclinaciones para que la corriente de aire superior siga una trayectoria más corta y la inferior una más larga. Ejemplos incluyen las barquetas y los alerones móviles.
Aleta de Tiburón
La aleta de tiburón es una lámina que dirige el flujo de aire hacia el alerón trasero, garantizando un chorro de aire perpendicular y mejorando su eficiencia.
Fórmulas y Cálculos
Cx..Sf=Alt·Anch·0,8=m2
Cy..Sh=Long·Anch
Cz..SL=Alt·Long·0,6
Velocidades/3,6
(80km/h...)
Cx=1/2·p·V2·Cx·Sf
Cy=.. Sh
Cz.. SL
(120..)
Ala
Km/h->m/s=120/3..6
Sala 0.75·0.22=m2
L1yl2 a m
Af=1/2·p·(V12-[V1·L2/L1]2)·Sala