La aerodinámica (I)

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En la web de Renault F1 han publicado varios reportajes sobre temas técnicos. Iré poniendo aquí los que me parezcan interesantes para acercar más la F1 a aquellos que desconocen la parte mecánica y tecnológica. Están muy bien explicados y no hay que ser ingeniero para entenderlos :) Empezamos con la aerodinámica, un factor que en los últimos años ha perjudicado a la F1, impidiendo los míticos duelos de antaño con los coches a unas distancias mínimas. Hoy en día acercarse demasiado a un coche supone una pérdida de estabilidad importante, por eso los pocos adelantamientos que vemos son al final de alguna recta. espero que os guste.

La teoría

La fuerza aerodinámica está generada por la diferencia de presión que generan las dos caras de un alerón o de una parte de la carrocería. El origen de este fenómeno está en la velocidad de las moléculas del aire que fluyen sobre las superficies. Cuando dos moléculas llegan al ángulo de atracción de un alerón al mismo tiempo, una fluye sobre la superficie superior del alerón mientras la otra fluye sobre su superficie inferior. Después, se encuentran. Pero la trayectoria de la primera es más corta que la de la segunda, y tienen diferente velocidad: la que fluye sobre la parte superior del alerón es más lenta que la que fluye sobre la parte inferior. Esta diferencia de velocidades origina una diferencia de presiones, y esta es la causa del downforce.

Cuanto mayor sea la diferencia de velocidades, mayor será la diferencia de presiones. Pero esta fórmula tampoco se cumple a rajatabla. Si la distancia que deben cubrir las moléculas de aire que fluyen por debajo del alerón es muy grande, se pierden antes de encontrarse con las moléculas que fluyen sobre la superficie superior, lo que origina una espectacular reducción de la potencia. Esta es la razón por la que los ingenieros superponen varios alerones con pequeñas superficies y casi nunca montan un único elemento. Esta solución permite que las moléculas atraviesen la superficie inferior a una mayor velocidad, impulsadas por las otras moléculas que fluyen sobre la superficie inferior. Por supuesto, la downforce va siempre acompañada por una resistencia aerodinámica. El objetivo de los aerodinamistas es localizar la carga y minimizar sus consecuencias. En realidad, conciben el coche como un enorme alerón. El difusor acelera el flujo del aire bajo el suelo y genera la máxima diferencia de presión entre las superficies superior e inferior del coche.

¿Qué parte tiene la mayor influencia?

Es difícil dividir las distintas partes de la downforce total y atribuirlas a un elemento específico del coche. Sin embargo, sí puede afirmarse que el difusor genera el 40% del total de downforce mientras el alerón delantero genera el 25% (solo un 10% cuando se crean turbulencias en el extremo delantero del coche), y el alerón trasero genera un 35%. La aerodinámica sigue siendo el modo más económico para mejorar el rendimiento. Los equipos invierten al menos el 20% de su presupuesto en este área porque saben que existe una relación directamente proporcional entre el número de elementos que son probados en el túnel de viento y las ganancias en la pista. Esto explica que el ING Renault F1 Team comenzara a probar en su túnel de viento siete días a la semana, las 24 horas del día, hace 2 años.

 

Fuente: ING Renault F1 Team

15 Responses to “La aerodinámica (I)”

  1. salvix Says:

    Además es un estudio inagotable que viene puesto acabo por expertos en aeronáutica e ingenieros físicos en colaboración. Sus aportaciones influyen también en el desarrollo estético del coche.

    Cada año el coche sufre pequeñas modificas estéticas fruto de los detalles aerodinámicos en coordinación con las exigencia impuesta por los reglamentos que dicta la FIA.

    Si nos fijamos el cambio estético es tan lento que no nos damos cuenta, pero si comparamos el primer Ferrari que condujo Michael Schumacher con el último con el que se jubiló hay una diferencia tal que nos hace recordar los tiempo de Fangio… es un decir.

    Ahora hay piezas tan pequeñas que si no te fijas no te das cuenta. Hay un montón, metidas en cada rincón del coche.

    Además, cada una de ella, por pequeña e insignificante que pueda parecer, tiene un importancia que el solo fallo de un par de milímetros o de gramos mas arriba o mas abajo, es el responsable del rendimiento del coche y causa de infracción del reglamento.

    ¿Os acordáis las dos “alitas” laterales de Ferrari tan cuestionadas hace muchos años y denunciadas por “algunos de sus equipos rivales”?

    Casi les costó el titulo constructores, si bien me acuerdo.

    Pero si, bueno, es aerodinámica la que compite en la F1.
    Creo que es un deporte “científico” mas que agonístico.
    Es una continua investigación que mueve dinero a paladas y los cerebros mas calientes del planeta.

    Y eso sin hablar de los compuestos de los neumáticos…

    Además de que su estudio y búsqueda para obtener la mezcla perfecta, cada compuesto debe de ir concorde con el tipo de asfalto y, allí viene, el tipo de reglaje aerodinámico.

    Es todo un superconjuntocojonudo (termino científico inventado por mi con licencia “Velo-titi”)…

    Todo el paquete tiene que ser una cosa sola. Aerodinámica, condiciones, ruedas, frenos y piloto, tienen que fundirse para dar vida a una sola maquina. Y eso, no una sola vez y ya está. En cada carrera un “combinado” diferente, con el mismo piloto, eso si, pero con adaptaciones aerodinámicas diferente en relación con el montón de factores que las condición requieren.

    A veces nos preguntamos: Como oñoc es posible que iban como a un pepino el domingo pasado y hoy parecen bicicletas…

    Todo culpa de la aerodinamica. Se hace lo imposible para que los coche vuelen y muchas veces pasa todo lo contrario

    Es ironico pero es así. Seguro que si los coche estarían ligeros de tanta aerodinamica, habría mas competición en el sentido del deportivo, pero como he dicho antes, este es un deporte de ciencia ficción, de limites y para muy pocos privilegiados.

    Alá, me he disparado el discurso…

  2. titi Says:

    …Hablando de Rinol:
    “Piquet se ve capaz de ganar el Mundial
    ”Intentaré ser más rápido que Alonso, por supuesto”

    O sea:

    UY,UY,UY,UY,UY,UY,UY,UY.

    ..y todavía no ha empezado…

  3. Xoxenel Says:

    Como no me pasaré por aquí en unos días, deciros que paseis especialmente bien las fiestas :mrgreen:

    Un abrazu

  4. Velocidad Says:

    Draven, buena aportación sobre la física implícita en los dos chorros de aire sobre los alerones, el chorro superior y el chorro inferior.
    Hay que ver cómo los ingenieros tienen que “controlar” y “conducir” el aire.

    Por otra parte, aprovecho para anotar un cambio que habrá en la Calificación de los sábados en las races de 2008.

    http://f1.gpupdate.net/es/noticias/2007/12/21/fia-altera-formato-de-clasificacion-para-2008/

    Ea.

  5. Velocidad Says:

    FISICHELLA “FIRMA” CON INDIOS A LA FUERZA (FORCE INDIA)
    ==========================================

    Nuestro entrañable piloto romano, Juan Carlos Pichi Quela (Giancarlo Fisichella), “firma” (entre comillas) con FORCE INDIA. Parece ser que la confirmación por el equipo todavía a estas horas no se ha hecho oficial.

    http://www.thef1.com/noticias/noticias-2007/diciembre-2007/force-india-firma-con-fisichella-avance

    Ea.

  6. Ben Says:

    Bentrovati a TUTTI,por fin he podido volver.

    Draven,muy bien la explicacion de la aerodinamica,simple explicarla,muy complicado aplicarla de la mejor forma.
    Los Britanicos,fuertes de sus experiencias aeronautica,son los que mas saben.
    Como el empuje hacia el suelo,debido a la aerodinamica, es mayor del peso del coche,hablando por absurdo,si se pone el coche ruedas arriba pegadas al techo del tunel,cuando la velocidad llega al max,el coche quedaria sustentado (????) solo debido al flujo del aire jajaja.
    Si no me equivoco los ensayos se hacen con maquetas escala 1/2,debido a la dificultad de hacer girar las ruedas,que no estan pegadas al coche,a la velocidad max porque se hace con una cinta que solo llega a 15o km/h.

    De todas formas,mi opinion es que lo mas dificil para los ingenieros es
    transmitir el par del motor al suelo (neumaticos),podrian realizar motores con un monton de caballos sin poderlos aprovechar al 100%.

    Saludos

  7. Desangelada Says:

    Como sabeis recientemente se han celebrado unas Pruebas Fórmula 3 Campos Racing a 6 mujeres en el circuito Ricardo Tormo para probar el nivel del automovilismo femenino: Natacha Gachnang, Simona de Silvestro, María de Villota, Carmen Jordá, Lucie Panackova y Alessandra Neri.

    http://es.f1-live.com/f1/es/actualidad/noticias/detail/071221210501.shtml

  8. salvix Says:

    BEN, ciao, bentornato!

    Aprovecho el momento, antes de que empiece el fin de semana, para felicitar la Navidad a todos los creyentes y a los que no, que pasen unas vacaciones cojonudas.

  9. Ben Says:

    Ciao Salvix,sempre sulla breccia jaja

    Yo tambien aprovecho para desear a todos los amigos del foro y Sus Familias

    BUON NATALE E FELICE ANNO NUOVO

    FELICES FIESTAS DE NAVIDAD Y AÑO NUEVO

    BON NADAL Y BON ANY NOU

    Ben

  10. javito Says:

    Aprovecho para felicitaros a todos vosotros menos a LOMU.
    ¡¡Sois cojonudos!!
    Sois los mejores del brog de Formula One.

    Voy a aprender y seguire aprendiendo.

    “Feliz año nuevo”
    El nuevo javito.

  11. lomu Says:

    feliz navidad a todos…..tambien a ti javito

  12. Gilles Says:

    Feliz Navidad a todos y a vuestras familias, compañeros de blog.

    A ver si seguimos en esta linea y discutimos menos o con menos rabia…

    Feliz Formula Uno.

  13. M3 Says:

    por si alguien no lo sabia (que no creo que haya nadie sin saberlo). hay una seccion en thef1.com donde dan muchos detalles tecnicos. explicados por un ingeniero, o eso pone en la pagina.

    por si alguien no lo sabe, o por si javito quiere seguir aprendiendo tambien en navidad, aquí dejo el link. está bastante bien, aunque de momento no es muy amplia esta seccion. entre algunas cosas explican tambien las posibles razones de los tapacubos de ferrari.

    http://www.thef1.com/destacados/tecnica

    ahí queda eso (van de abajo del todo a arriba.)

    salu2 y feliz navidad.

  14. Fidelio Says:

    Feliz Navidad a toda la peña de este blog. Salud, paz y felicidad para todas y todos.

    Y que “Mr. Noel” esta noche -y los Reyes después- sea generoso y se porte como nos merecemos!!!

    Saludos.

  15. novolyus Says:

    ostias M3 ¿ahora me vienes de listillo?

    Es coña marica.

    Yo pienso que la configuración aerodinámica de la que tanto se habla (Alerones, aletines, toberas,…) solo sirve para que los equipo puedan meter publicidad en los monoplazas. ¿Como iban a escribir Vodafone y Santander en un monoplaza con forma de cilindro como los de los primeros años?

    Todo un montaje de publicidad como el mono de los pilotos.

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