FORMULA UNO - AERODINÁMICA

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24112007

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FORMULA UNO - AERODINÁMICA




Aerodinámica


Es usual que los monoplazas corran a velocidades superiores a los 300 km/h en la mayoría de circuitos; en el más rápido, el de Monza, los F1 han llegado a superar los 370 km/h hace algunos años (actualmente ha descendido a 348 km/h debido en gran parte a la normativa de utilizar motores v8 ). En cambio, otros circuitos, como el de Montecarlo, se registran valores inferiores a 300 km/h, con una media de 160 km/h en todo el circuito. Para ello, imprescindible es la aerodinámica y la ingeniería de dicha materia aplicada en los vehículos.

La aerodinámica en la Fórmula 1 actual persigue principalmente dos objetivos: conseguir una buena penetración del vehículo en el aire, y conseguir que el coche se pegue lo máximo posible al suelo. El equilibrio entre ambas, es el que determina si un monoplaza es competitivo o no.

Un monoplaza con mucha carga aerodinámica (es decir, que se pegue mucho al suelo), consigue un paso por curva más rápido, mientras que con poca carga, se consigue una mayor velocidad punta en recta. Por tanto dependiendo de la geometría del circuito se debe mover ese punto de equilibrio para favorecer una u otra especificación.En circuitos como Monza se usan alerones especiales, casi planos, exclusivos de ese GP, Mónaco es el caso contrario, necesita mucha carga aerodinámica. Para ello los ingenieros de los equipos usan el túnel de viento. A partir de los resultados obtenidos, se configura el coche usando alerones, pontones y demás artilugios aerodinámicos.

Desde la prohibición del efecto suelo ha habido que adaptar la forma de calibrar la carga aerodinámica. Para ello la dinámica de fluidos ha sido fundamental. Con la ayuda del túnel de viento, se puede saber si en el contacto entre el aire y la carrocería se forman o no turbulencias. Número de Reynolds.




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FORMULA UNO - AERODINÁMICA :: Comentarios

Mensaje el Miér 30 Abr 2008, 02:11 por Mamenf1

La Aerodinámica:


Un coche de Fórmula 1 actual tiene más cosas en común con un avión de combate que con un coche normal. La aerodinámica es una de las piezas clave para entender la Fórmula 1, por eso los equipos gastan millones y millones de euros en desarrollar y probar la aerodinámica cada año.

El diseñador de aerodinámica tiene dos funciones clave:
-Generar Downforce o fuerza descendente. Para ayudar a que el monoplaza vaya pegado al suelo, esta fuerza empuja a los neumáticos hacia el suelo, mejorando así la adherencia del coche y tomar mejor las curvas
-Minimizar las turbulencias que hacen que el monoplaza ruede más lento.
Los equipos comenzaron a experimentar con los alerones a finales de los 60. Los alerones de los Fórmula 1 siguen exactamente el mismo principio que las alas de los aviones, solo que al revés. A los monoplazas le interesa la fuerza descendente para la adherencia, a los aviones la ascendente para volar. Gracias al downforce, los monoplazas pueden tomar las curvas a velocidades de vértigo, ya que la aerodinámica de un coche de estas características es capaz de desarrollar una fuerza G (Fuerza gravitatoria) de 3,5g (Tres veces y medio el peso del monoplaza).
Posteriormente, a mediados de los 70 se descubre el efecto suelo. Los descubridores fueron los ingenieros de Lotus, se dieron cuenta de que no sólo los alerones sirven para generar aerodinámica si no que el propio coche también. Significa que el propio suelo (la parte de abajo) del monoplaza puede crear un efecto downforce. Incluso se llegó a instalar un ventilador bajo el coche para conseguir más adherencia, pero esto tras una carrera fue retirado.
Así que la aerodinámica de la Fórmula 1 se basa principalmente en un aspecto. Cuanto más downforce más manejable pero más lento es el coche, cuanto menos downforce, será más rápido pero menos manejable. Así en circuitos como Mónaco, el coche tendrá alerones muy agresivos y voluminosos, que generan más adherencia, pero a la vez más resistencia al aire (por lo que la velocidad es menor). En circuito como el de Monza, todo lo contrario.
Todas las piezas que integran un monoplaza tienen su efecto aerodinámico, desde la suspensión hasta el casco del conductor, todo influye en estas precisas máquinas, por eso hasta la pieza más pequeña, tiene su función en un monoplaza.

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Mensaje el Miér 30 Abr 2008, 02:15 por Mamenf1

Aunque sea un poco repetitivo a lo que ya puso gusi,pero insistiendo en lo mismo es bonito de leer desde donde se parte para llegar a donde llegan con esas maquinas es cuanto menos curioso y bonito de verlo asi se entiende mejor la f1 de donde viene a donde va y el porque de muchas cosas.

La verdad que es una maravilla saber todo esto y luego verlos como andan y suenan parece increible pero son muchas gentes las que ai detras de todo eso y es toda una maravilla de la tecnica digna de que lo sepan los mas forofos de este mundo que sois vosotros asi que leerlo entero tanto lo de gusi cmo lo mio os gustara y algo mas que sabremos,a mi por lo menos me encanta y apasiona y se que a vosotros igual.


un saludito para todos foreros formuleros y alonseros ah y antihalmiteros ajajajjajajj

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Mensaje el Mar 03 Jun 2008, 13:57 por juanillo25

bueno pues como va de aerodinamica creo que lo pondre aqui , la FIA obliga a todos los equipos con aleron delantero puente a unirlo al morro , como ya lo tiene echo renault , para asi evitar posibles trampas y rumores de flexibilidad , sobre todo los de mclaren que ya desde el año pasado con alonso les flexaba que metia miedo , igual esto les quita una decimita a algunos jejejejjeej.

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Mensaje el Mar 03 Jun 2008, 20:33 por lobo

juanillo25 escribió:bueno pues como va de aerodinamica creo que lo pondre aqui , la FIA obliga a todos los equipos con aleron delantero puente a unirlo al morro , como ya lo tiene echo renault , para asi evitar posibles trampas y rumores de flexibilidad , sobre todo los de mclaren que ya desde el año pasado con alonso les flexaba que metió miedo , igual esto les quita una decima a algunos jejejejjejej.

Haber si es verdad y ganamos algo joder que nos hacer falta. jajajajaaaaaaaaaaa

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Mensaje el Mar 30 Sep 2008, 11:13 por robertomsh

En este pequeño artículo, intentaremos conocer las razones y consecuencias que "puede" tener este aditamento.



Disquisiciones técnicas:

Como siempre que se pregunta para qué es determinado un dispositivo aerodinámico, sólo cabe hacer suposiciones, puesto que las razones exactas, sólo las puede conocer el propio ingeniero que ha diseñado el elemento, ya que como he dicho en innumerables ocasiones, un coche es un conjunto de partes, todas relacionadas entre sí.

En un principio, existen varios aspectos que conviene separar y diferenciar, y en algunos casos, unir:
1. Flexión.
2. Aumento de la Down-Force.
3. Canalización óptima del flujo hacia la popa.
4. Aumento de la potencia del motor.

Como se verá, algunas se pueden volver contraproducentes.

La Normativa técnica es muy clara: cualquier elemento ha de flexionar una cierta cantidad o un cierto
porcentaje como máximo.

Para qué se querría flexionar este dispositivo?

En el caso del plano inferior del alerón delantero, el que está más próximo al suelo, es evidente, puesto que cuanto más cerca esté del asfalto, más down-force generará el coche en sí mismo.

En el caso que nos atañe, la cuestión es más difícil de explicar, puesto que si deflecta desde su parte central, la down-force no aumenta directamente. Es posible que si deflecta una cierta cantidad,
(se supone que dentro de los límites que marca la Normativa), haga que el alerón trasero o el propio cuerpo del coche, genere indirectamente más down-force; pero esta es una cuestión que así, en principio, es imposible de saber sin conocer exactamente la geometría del coche en su conjunto. Para que
debido a la deflexión en sentido longitudinal (que el borde de ataque descienda y el borde de fuga ascienda) y por tanto aumente la down-force, ha de estar muy bien calculado, puesto que cuanta más
down-force se genere, más sucio será el flujo que reciba el resto del coche.



Cabe señalar también, que otros equipos, han adoptado en varias ocasiones soluciones parecidas a esta; la cuestión que todas ellas tenían un soporte central, para evitar una deflexión excesiva y por tanto, penalizable. Al no llevar soporte central el sistema de McLaren, cabe pensar otras cosas, puesto que sería una solución sencilla y fácil.

El hecho de doblarse por la parte central, sin cambiar su ángulo de incidencia, sólo modifica el flujo hacia la popa, no produciendo en sí mismo, y directamente, un aumento de la down-force.

Si nos ceñimos a la posible modificación o alteración del flujo,podemos decir que es posible adecuar convenientemente el flujo hacia la popa, con el objetivo de que el alerón trasero sea más eficiente.
También es posible adecuar el flujo, de manera que los pontones generen más down-force e incluso, adecuando el flujo se produzca una mejor refrigeración del motor. Todos estos casos son muy complicados de determinar y conocer, si no se ha seguido el diseño desde un principio, y sobre todo, conocer sus razones y objetivos. Esto puede parecer una verdad de Perogrullo, pero es así.

Quizás poca gente lo sepa, pero el diseño del casco es extremadamente importante en la cuantificación de la potencia del motor. De hecho, cualquier elemento que este por delante de la toma de admisión, afecta directamente a la potencia.



Se han hecho estudios reales y en túnel de viento, a la vez que por técnicas CFD de simulación, y se ha comprobado que una mala colocación o medidas del tubo pitot, puede afectar hasta 7 caballos la potencia
del motor ¡¡¡¡. Parece increíble, pero es así. mediante una simulación CFD, es relativamente sencillo apreciar este hecho y por tanto, estudiar y conocer la posición óptima del tubo pitot.

Desde este punto de vista, es posible que la colocación del nuevo dispositivo, responda a este objetivo, pero es algo difícil también de responder, si no se tiene la geometría completa del coche y por tanto,
no se puede proceder a una simulación CFD, que sería lo más simple y factible.

Dicho todo lo dicho, una última y decisiva apreciación:
Si añadimos a lo mencionado, la constatación de que el ala no posee soporte central, nos daremos cuenta de que lo que se está pretendiendo es interferir lo mínimo posible en el flujo hacia la toma de admisión; el hecho de existir este soporte, alteraría negativamente dicho flujo.



Durante estos últimos días, se han dicho muchas cosas relativas a este tema, pero creo sinceramente, que nadie ha hablado sobre esto (o al menos no lo he oído yo) y es un factor muy a tener en cuenta para
posteriores copias de otros equipos.

Conclusiones:
Por tanto y como resumen, diré que me inclino mucho más a pensar de que se trata de una solución aerodinámica cuyo objetivo es aumentar la potencia del motor, adecuando el flujo hacia la toma de admisión.
Cuantificar en qué grado aumenta dicha presión, es muy difícil, como siempre, sin tener la geometría total del coche.


TIMOTEO BRIET BLANES
www.turbulencia.com

25/06/2007 10:18

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Mensaje el Mar 30 Sep 2008, 11:25 por robertomsh

En ingeniería existe una premisa básica: "si una cosa funciona, utilízala y no la modifiques mucho"
(no se me ocurre investigar en nuevos diseños de presas, por ejemplo).

Voy a analizar como siempre, este novedoso dispositivo y elucubrar acerca de sus funciones.


Renualt R28

Esta "aleta" ha sido muy utilizada ya en diversos equipos de F1; por lo visto, su eficiencia ha sido contrastada y de ahí la razón por la cual, más equipos están intentando adaptarla a sus monoplazas. Conceptualmente hablando, se trata en principio de una superficie plana (la verdad es que no la he tocado y no sé qué perfil tiene a cada altura), que encauza adecuadamente el flujo hacia el alerón.

Esta es la primera aplicación. De todas formas y teniendo en cuenta este objetivo, dicha aleta, trabaja de dos maneras: Por una parte:

  • Divide al coche por la mitad, con lo que "impide físicamente" que el flujo pase de un lado a otro, mitigando las turbulencias que se producen.
  • El flujo que resbala por la superficie de la aleta, y debido al "efecto Coanda",
    se adecua a la superficie pegándose; ello es así debido a la viscosidad
    y por tanto a la fricción, bien es cierto que aumentará la drag, pero
    seguro que los beneficios alcanzados en términos de lift, serán mayores.
  • Quiero
    notar también, que dada la situación que tiene la aleta, es posible que
    haga reducir la drag local y total, se encuentra justo detrás de la
    toma de admisión, y en esa zona se producen muchas turbulencias que
    producen mucha drag y además afectan al buen funcionamiento del alerón
    trasero.

Toro Rosso STR3

Por otro lado, e intentando ver otras aplicaciones, existen otros dos aspectos muy evidentes:

  • Estabilizar la dinámica del coche en curvas.
  • Situar el centro de presión lateral y global del coche, allí donde se requiera.

Estas son las aplicaciones que a mi entender posee la llamada "Aleta de tiburón" y que seguro veremos variaciones y modificaciones sobre dicha aleta.

Timoteo Briet Blanes
Ingeniero aerodinámico

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Mensaje el Mar 30 Sep 2008, 11:39 por robertomsh

Introducción: El dispositivo o morro túnel de Ferrari, es justamente eso; algo extremadamente novedoso, que seguro será la primera piedra para posteriores diseños.

Hipótesis: La primera fotografía descriptiva que pude observar del llamado nuevo morro túnel de Ferrari es la siguiente:



En ella se apreciaba claramente, y según la posición del alerón delantero, una serie de aberturas; podían ser de 2 tipos:

  • Tipo chimena (de extraccción debido al efecto venturi).
  • Tipo tobera.
La primera hipótesis, por sí sóla, no es posible, al igual que la segunda por sí sóla. Tampoco es posible que el diseño se deba a razones de refrigeración o análogas. La unión de las 2 es la más aceptable y factible.Desde este punto de vista, si es un abertura por la que sale o se expulsa aire, ha de tomarlo por otro lado; en ese momento, me puse a observar otras fotos o imágenes del nuevo morro; conseguí,
algo que aún no había sido visto:




En ella se aprecia perfectamente lo señalado; existe una abertura inferior, por la que se aspira aire. Por tanto, ya tenemos definida la aplicación que sugiere este diseño. Por una parte:

  • Produce down-force, puesto que desvía cierto caudal de aire hacia arriba, haciendo que el coche se pegue al suelo (principio de acción-reacción).
    Esta producción de down-force, se puede representar en el vector que
    dibujamos sobre el morro del coche:

Este vector, indica la variación del flujo que tiene lugar a través del morro del coche.

  • Esta es la primera aplicación o consecuencia que tiene dicho diseño; la consecuencia siguiente, es que obviamente, al producirse más down-force, no es necesario que el alerón delantero sea tan grande, con lo que existirá menos resistencia, y por tanto la velocidad punta, en principio al menos, será mayor.


  • Por otro lado, las aberturas que se localizan sobre la parte superior del morro, son debidas a que extraer tan gran caudal de aire, no es una tarea fácil; se ha de canalizar dicho caudal de una forma adecuada; lo mismo ocurre con los aletines de los difusores, para que el efecto suelo se haga más
    tangible.


Se trata de un sistema auto-generador; esto es: un sistema que en su funcionamiento adquiere las condiciones óptimas para ello; debido a la disposición de las aberturas sobre el morro, se produce una depresión o zona de baja presión, que succiona el aire que se encuentra en la abertura inferior del morro; cuanta más velocidad tiene el coche, mayor será esta diferencia de presión, y por tanto el caudal de aire circulante.

Ya sabemos que existe un principio fundamental y básico en competición, que es el de aprovechar para "algo más" todos los elementos existentes sobre un coche, además de la función por la que se colocó o creó. Por esta razón, podemos pensar en 2 funciones más, principalmente debidas a la posición del morro:

  • Adecuar convenientemente el flujo a través de la parte inferior del coche; imaginamos que con ello se optimizará el efecto suelo y por tanto la down-force que genera.
  • Aumentar la potencia del motor.

En este caso de Ferrari, una de las funciones que seguro tiene, es la de adecuar el flujo que incide sobre la toma de admisión, haciendo que aumente la potencia disponible del motor.

Conclusiones: Se trata de un sistema muy novedoso, cuyas funciones básicas son la de aumentar la potencia del motor y aumentar la down-force general.
Sinceramente opinamos al respecto que se trata de un sistema muy atrevido, pero que seguro dará que hablar.


TIMOTEO BRIET BLANES
AERODYNAMIC ENGINEER

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Mensaje el Mar 30 Sep 2008, 12:23 por Mamenf1

SIMPLEMENTE BRAVO ROBERTOMSH REPORTAJE FANTASTICO

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Mensaje el Mar 30 Sep 2008, 23:16 por CHIMO

JOER NUN SABIA QUE HABIA INGENIEROS AERONAUTICOS EN ESTI FORO,ES BROMA GRAN TRABAJO ROBERTOMSH

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Mensaje el Miér 01 Oct 2008, 12:01 por lobo

Estoy con ellos muy buen trabajo cada día se aprenden algo.

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Mensaje el Sáb 08 Nov 2008, 06:18 por robertomsh

Los cambios que se hicieron en Renault



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