UN POCO DE AERODINAMICA

 La importancia de la aerodinámica en la f1 lo es prácticamente todo, cuando ya no se pueden desarrollar los motores, es cuando cobra su máximo protagonismo .Con este post voy a intentar arrojar algo de luz sobre los misterios del comportamiento del aire sobre los monoplazas.

Hay un principio que se llama de Bernouilli, donde se relaciona el aumento de la velocidad del aire con una disminución de presión, este principio básico es la explicación de por qué se elevan los aviones, necesitan un recorrido sobre la pista aumentando la velocidad para ir reduciendo la presión y así elevarse, el ala del avión está pensada en su forma para que el aire de la parte superior fluya más rápido que el de la parte inferior, lo que traducido en una diferencia de presión genera una fuerza de sustentación que es la base del vuelo.

Si diseñamos un ala que genere los flujos a la inversa, es decir con darle la vuelta ya podríamos demostrar este principio, producimos el efecto contrario, desaparece la fuerza de sustentación y se crea una fuerza que empuja hacia abajo, downforcé, sistema que utilizan los monoplazas para que literalmente se peguen al suelo y conseguir el máximo agarre de los neumáticos.

Siguiendo el principio de Bernouilli los monoplazas van equipados con una serie de alerones todos ellos ajustables para conseguir diferentes fuerza downforcé, lo que nosotros conocemos con más carga o menos carga dinámica. Supongamos que el circuito donde se va a correr tiene muchas curvas y pocas rectas, ajustamos los alerones para tener un fuerte empuje hacia el suelo lo que se traduce en mucha carga aerodinámica, consiguiéndose un paso por curva muy rápido, eso si con tanta carga aerodinámica a mayor velocidad mayor downforce, lo que implica perdida de velocidad punta, el lastre en las rectas se llama drag. En los circuitos donde se necesita mayor velocidad se aligerara  la carga dinámica.

Por eso son necesario tantos test  y  entrenamientos antes de una prueba, para poder encontrar ese equilibrio entre el drag y el downforce.

Turbulencias provocadas por el difusor

Muchas veces nos ponemos a pensar si los ingenieros no podrían interpretar las normas de otra manera y diseñar un nuevo modelo de monoplaza, pero el problema es siempre la aerodinámica, y por eso la forma que tienen los monoplazas, para evitar al máximo las turbulencias que puedan generar partes que por su forma  serian una resistencia al avance contra el aire. Para evitar que el aire que circula por el coche sea turbulento, se diseña el alerón delantero de manera que el aire circule de la forma más paralela y laminar, y a su vez desviar el aire que va hacia las ruedas y así evitar las turbulencias que se generarían.

Hay una parte del vehículo que normalmente no vemos es el llamado difusor, está debajo del monoplaza a la altura del alerón trasero, este elemento colocado en la parte final del vehículo tiene la misión de generar turbulencias detrás del monoplaza, causando asi dificultades al vehículo que circule detrás, haciéndole perder parte de la carga aerodinámica porque atravesara un flujo de aire que no corre laminarmente, haciendo perder un 7% de carga si la diferencia es de 1 segundo, y 13% si es de medio segundo.

Difusor

El ya conocido principio de Bernouilli se aplica también en muchas otras partes del monoplaza, no solo en la carrocería, en el motor, para acelerar el flujo de aire que entra en la admisión y así conseguir más par, en los escapes para que la evacuación de los gases se más rápida y efectiva consiguiendo un efecto de succión enorme en el vaciado de la cámara de combustión.

Está claro que estos vehículos con pesos entre los 600 y 700 Kg con su forma tan especial están pensados para correr, para conseguir una máxima efectividad deben de correr a cierta velocidad y así   las fuerzas aerodinámica hagan su trabajo, con más de 600 cv de potencia si no fuera por toda la técnica heredada de la aeronáutica, no se mantendrían en pista, años atrás había monoplazas que al perder algún alerón iniciaban el vuelo destrozándose contra la vallas y los espectadores.

Apasionante sin ninguna duda el trabajo de diseño de los ingenieros, en los próximos años asistiremos seguramente a nuevas formas en  elementos que forman  los monoplazas, y quien sabe si algún sabio nos sorprende con algún diseño más atrevido.