Aerodinámica básica aplicada a la F1

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09012010

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Aerodinámica básica aplicada a la F1




La aerodinámica se ha convertido en la clave para el éxito en la Fórmula 1 y es por eso que los equipos invierten tantos millones en investigación y desarrollo de esta área cada año. Los diseñadores tienen principalmente dos objetivos a la hora de crear o desarrollar un monoplaza: Conseguir el mayor downforce o carga aerodinámica que “empuje” al coche contra el suelo para aumentar el agarre a alta velocidad, y minimizar el drag o la resistencia al avance causada por las turbulencias que frenan el coche.

DOWNFORCE o carga aerodinámica:
Los alerones de un F1 operan igual que las alas de un avión pero al revés. El aire fluye a diferentes velocidades por los dos lados del ala por tener que recorrer distancias diferentes y esto crea una diferencia de presión según el principio de Bernoulli. En los aviones esa diferencia de presiones produce sustentación para mantenerlo en el aire, y en un F1 produce lo contrario a la sustentación, es decir, carga aerodinámica empujándolo hacia abajo.
La carga aerodinámica es mayor cuanto mayor sea la velocidad del monoplaza y a 130 km/h la carga aerodinámica de un F1 ya es similar al propio peso del monoplaza. Este dato significa que un F1 podría rodar por un techo a velocidades superiores a los 130 km/h, adaptando lógicamente los sistemas de alimentación de combustible y aceite. A alta velocidad, el downforce llega a triplicar el peso del coche.
Así, el downforce permite a un F1 tener velocidades de paso por curva rápida de escándalo, y pasar por curvas como Eau Rouge a más de 300 km/h cuando los mejores turismos de carreras no pueden superarla a más de 150-160 km/h.

DRAG o resistencia al avance:
El precio que hay que pagar por producir downforce es el drag o resistencia al avance. Las turbulencias generadas por los alerones y las ruedas al descubierto, así como el flujo de aire necesario para refrigerar el motor y los frenos “frenan” a los F1, mucho más que a un coche de calle. A pesar de que un F1 pasa de 0 a 300 km/h en poco más de ocho segundos, su aerodinámica dificulta enormemente que los F1 puedan superar 350 km/h, al sacrificar la velocidad punta por una mayor velocidad de paso por curva rápida.
Esta alta resistencia al avance hace que cuando un F1 llega a 300km/h a una curva, sólo con levantar el pie del acelerador la deceleración sea de 1g, similar a la deceleración de un deportivo utilizando al máximo sus frenos. Cuando el F1 aplica sus frenos de carbono, la deceleración puede llegar a 5g, parando un monoplaza que rueda a 300km/h en menos de 4 segundos.
Esta temporada, la reducción del drag cobra más importancia que hasta ahora por la prohibición de repostar combustible en carrera. Al reducir la resistencia al avance el consumo de gasolina disminuye, por lo que los equipos trabajan en ello para poder comenzar las carreras con menos kilos en sus depósitos.

Una vez diseñado un F1, se varía el número de alas montadas en el alerón delantero o trasero y su perfil, para adecuarse a las necesidades de cada circuito. Así, en circuitos lentos y revirados como Mónaco se pueden ver alerones muy “cargados” con perfiles agresivos para aumentar el downforce, mientras que en circuitos de alta velocidad como Monza los coches reducen al máximo el ala para reducir la resistencia al avance y aumentar la velocidad en las largas rectas, siempre buscando la configuración más rápida a lo largo de toda la vuelta.

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