Aerodinamica Automotriz

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Índice

Resistencia por aire.        1

Figura 1: Representación virtual del comportamiento del aire en el auto.        1

Coeficiente Aerodinámico (CX).        2

Figura 2: Renault Clío Sport 2006        3

Ecuación para obtener el coeficiente aerodinámico (CX).        4

Pruebas en el túnel de viento.        4

Figura 4: Túnel de ensayos del St-Cyr Aerotechnical Institute.        6

Bibliografía        7

Resistencia por aire.

Entender el significado del coeficiente aerodinámico es elemental pues es en gran medida el responsable de la eficiencia y de la seguridad que nos ofrece un automóvil.

Para entenderlos mejor, debemos conocer en principio, qué es la resistencia aerodinámica. Esta resistencia es el componente de 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. La resistencia es siempre de sentido opuesto a dicha velocidad, por lo que habitualmente se dice de ella que es la fuerza que se opone al avance de un cuerpo a través del aire.

Al igual que con otras fuerzas aerodinámicas, se utilizan coeficientes aerodinámicos que representan la efectividad de la forma en la que un cuerpo se desplaza a través del aire.

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Coeficiente Aerodinámico (CX).

En la industria automotriz, estos coeficientes para el estudio aerodinámico se usan con una notación diferente a la utilizada en aeronáutica: como subíndices, los ejes de referencia del vehículo, X en sentido longitudinal, Y en sentido transversal (aeronáutica) y Z en sentido vertical (aeronáutica). El coeficiente de resistencia aerodinámica suele simbolizarse como CX, en vez de CD.

Hasta cierto punto, el CX es independiente del tamaño del cuerpo y de la velocidad del fluido. A partir de cierto punto, puede haber variaciones en el CX por cualquiera de las dos causas. Por esta razón, cuando se trabaja con modelos a escala para estudiar la aerodinámica de una forma, esta escala no suele ser menor de 1 a 5.

El Cx en la mayoría de los coches de producción está entre 0,25 y 0,40; algunos coches experimentales o prototipos bajan de 0,20. El CX es uno de los datos necesarios para calcular la resistencia aerodinámica, que es una fuerza. El otro dato es un área de referencia que, en coches de producción, es equivalente a la superficie frontal. La razón por la que se escoge la superficie frontal es que se supone que por detrás del plano de mayor área es donde se produce la separación del flujo aerodinámico de la carrocería; esta separación del flujo es la principal causa de resistencia aerodinámica en coche de producción.

El coeficiente aerodinámico puede ser visto como una limitante o ayuda dependiendo del tipo de vehículo. En el diseño de autos de carreras hay una gran batalla entre la resistencia y la carga aerodinámica. En el mundo real, los vehículos comunes solo necesitan reducir la resistencia por aire para disminuir los consumos de combustible.

La resistencia por aire en un vehículo actúa en el mismo plano que la dirección de movimiento e incrementa exponencialmente con el aumento de la velocidad.

Un bajo coeficiente aerodinámico le permite al vehículo alcanzar altas velocidades y reducir el consumo de combustible, mientras que un alto coeficiente aerodinámico generalmente se encuentra en autos deportivos que necesitan de carga aerodinámica.

Las formas suaves de las defensas, retrovisores, faros, etc, mejoran la aerodinámica, esto al no ocupar mucho espacio. Aunque un final del techo o del maletero en esquina y dirigido hacia abajo, como por ejemplo los monovolúmenes, es mejor que un final de techo o maletero redondeado como el de los sedanes. Los bajos carenados son una solución poco utilizada (revestimiento realizado con fibra de vidrio, fibra de carbono, plástico u otro material que se adapta al chasis con fines principalmente estéticos y pocas veces por aerodinámicos) pero efectiva.  Además, se pueden utilizar para “pegar” más el coche, con muy poca penalización en la resistencia. Un ejemplo claro, lo hecho en el Renault Clío Sport 2006.

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