TIP-12 DE MECÁNICA BÁSICA (AERODINAMICA DEL AUTOMOVIL)

AERODINAMICA

Seguro que en un planeta sin atmósfera el problema no es el mismo, pero en el nuestro, por ahora tenemos que desplazarnos contra el aire que nos rodea, con viento ya la cosa se complica mas. ¿Quien no se ha encontrado con rachas de viento que nos ha impedido avanzar por momentos? 

SEGÚN LA FORMA QUE OFRECEMOS AL AIRE QUE NOS RODEA TENDREMOS MAS O MENOS RESISTENCIA.

Los ingenieros de las marcas automovilísticas trabajan a fondo contra un enemigo invisible: la resistencia que ejerce el aire contra el avance. Este factor condiciona la estabilidad, el confort, la velocidad y el consumo del coche. Para optimizarlo, los ingenieros trabajan con dos variables. ¿Cuáles son? ¿Cómo influyen en el diseño?

Una es la superficie frontal (A), que debe reducirse al máximo para evitar que el viento choque contra una especie de pared. La otra, es el diseño, un elemento clave para que el coeficiente de resistencia (Cx) sea más bajo. Actualmente la parte delantera suele concebirse en forma de curva suave, al contrario que hace años, cuando los coches presentaban aristas y ángulos rectos. La multiplicación de Cx por A expresa la eficiencia aerodinámica.

¿Y COMO VEMOS AL ENEMIGO INVISIBLE?

¡EL FAMOSO TÚNEL DE VIENTO!

El coeficiente aerodinámico Cx

Denominado abreviadamente coeficiente aerodinámico y representado por Cx, es un índice sin dimensiones, que refleja la influencia de la forma de una carrocería sobre la potencia absorbida para vencer la resistencia del aire. Cuanto más elevado es este coeficiente, mayor es la resistencia aerodinámica. El coeficiente Cx no tiene significado si no va unido al valor de la sección frontal S del vehículo, pues la resistencia aerodinámica depende del producto S por CX.

Las unidades de medida del Sistema Internacional, por lo cual la resistencia aerodinámica quedará expresada en newton. La potencia (en vatios) absorbida por la resistencia aerodinámica.

Por supuesto que Cx no se mantiene constante durante la marcha, pues, a causa de los cambios de posición y a fenómenos de sustentación, la sección frontal y el perfil se modifican ligeramente.

El coeficiente Cx se puede determinar mediante pruebas efectuadas en el túnel aerodinámico con prototipos y modelos reducidos a escala. Orientando el automóvil según diferentes ángulos, es posible determinar los coeficientes de resistencia aerodinámica característicos de cada inclinación. Cuando el vehículo se dispone perpendicularmente a la dirección del viento, el coeficiente de resistencia aerodinámica hallado se llama Cy. También es posible determinar el coeficiente de sustentación, llamado C,. (*Aerodinámica.)

Factores que afectan a la aerodinámica de un coche

• Los portaequipajes perjudican la aerodinámica, aunque no lleven nada.
• Llevar las ventanillas abiertas en largos recorridos.
• Pequeños detalles como el enrasado de las ventanillas, eliminar los vierteaguas, el carenado del limpiaparabrisas y tener un tapón de deposito de gasolina liso, mejoran la aerodinámica.
• Las formas suaves (parachoques, retrovisores, faros, ...) suelen mejorar la aerodinámica. Aunque, un final del techo o del maletero en esquina y dirigido hacia abajo(A2,C4, Primer Astra y Irizar PB), es mejor que un final de techo o maletero redondeado( Megane Classic y último Clio).
• Los bajos carenados son una solución poco utilizada, pero efectiva. Además, se pueden utilizar para **** más el coche al firme, con muy poca penalización en la resistencia.
• La cantidad de superficie que se enfrenta al viento es junto con el Coeficiente aerodinámico los dos factores que determinan la resistencia aerodinámica final.

 

Por este motivo, las versiones más básicas de un coche han sido con frecuencia las que han servido para asignar tal o cual Cx a un modelo, ya que solían ser las de mejor aerodinámica, ya que montaban neumáticos más estrechos y, hasta los años 1980, podían carecer del retrovisor exterior del lado opuesto al del conductor. Un ejemplo: El Renault 25 más aerodinámico era el Renault 25 TS, ya que montaba los neumáticos más estrechos y tenía un único retrovisor exterior.

 

La fórmula de la resistencia aerodinámica total creada por un automóvil en movimiento es idéntica a la utilizada en aeronáutica, con la salvedad de la denominación de la fuerza y de su coeficiente asociado. 

Y el coeficiente aerodinámico de resistencia es:      
Se utiliza la "x" porque en el triedro de referencia que se asocia al vehículo la resistencia actúa paralelamente al eje OX.

Sin embargo, para comparar diferencia "real" en cuanto a eficacia aerodinámica de dos vehículos, no se utiliza el Cx, sino el SCx (que en ocasiones también se puede encontrar como CxS).

Por lo que el SCx es función de la superficie frontal del vehículo y se mide en m2 en el Sistema Internacional de Unidades.

Ya hemos visto que dependiendo de la forma del cuerpo que avanza dentro del aire se produce una sustentación positiva (arriba) o negativa (pegando el coche al suelo).