Agradecer a Fran-TT del Audi TTCE su participación, ya que ha sido el que "ha levantado la liebre", arrojando algo de luz (o mas bien bastante) sobre este tema.
No os preocupéis por el nivel del artículo, digamos que será de medio tirando a bajo, ya que intento profundizar lo mínimo en la materia, porque no pretendo que nadie se quede "por detrás" o no comprenda las cuestiones más básicas, ni yo soy un experto ni nada por el estilo.
Vamos a ello.
Partimos de la base de que hay 2 tipos de Alerones:
Tipo 1.- En los que el aire resbala por una sola cara (caso del Audi TT, Porsche Panamera, Audi A7, etc).
Tipo 2.- En los que el aire abraza y resbala por ambas caras (Porsche Carrera GT, Nissan GTR, etc).
Alerón Tipo 1:
Cuando un coche circula a elevada velocidad (en torno a 90-100Km/h) el aire comienza a ejercer fuerzas
Cuando un coche circula a elevada velocidad (en torno a 90-100Km/h) el aire comienza a ejercer fuerzas
sobre la carrocería que deben tenerse en cuenta. Si el perfil del coche es redondeado y curvado en forma de ala de avión, es decir, el aire entra por el morro, resbala por el capó, sigue por el parabrisas, resbala por el techo y vuelve a bajar suavemente en la trasera, se crea una succión en la zona trasera que tiende a levantar el culo del coche.
Así que el pequeño alerón del TT lo que hace es romper las líneas de corriente que se generan en "el culo" del coche creando un torbellino, remolino caótico atrás incapaz de crear succión, es decir, lo que conseguimos con esa aleta es evitar que el coche se levante y queda apoyado por su propio peso
como si fuera a bajas velocidades, con lo cual, este tipo de alerón no mete fuerza contra el suelo, sólo sirve para evitar que el aire levante la trasera y pierda agarre atrás.
como si fuera a bajas velocidades, con lo cual, este tipo de alerón no mete fuerza contra el suelo, sólo sirve para evitar que el aire levante la trasera y pierda agarre atrás.
Alerón Tipo 2:
Cuando un coche es realmente potente (con todos los respetos a nuestros TT) y necesita agarre de
verdad en las altas velocidades, se pone un alerón en forma de ala de avión invertida que sí crea una fuerza hacia abajo ayudando al coche a pegarse al suelo.
El principio aerodinámico es el mismo que hace que un avión se levante del suelo, lo único que se pone la zona curvada hacia abajo para que la fuerza sustentadora vaya en sentido contrario al de un avión, es decir, hacia el suelo.
Una curiosidad: los F1 tienen este efecto tan aumentado que son capaces, a partir de una cierta velocidad, de rodar por un tunel boca abajo sin caerse...
Alerón combinado:
Decir también que algunos coches combinan ambos tipos de alerones, como es el caso del Bugatti Veyron:
Y ya que nombramos el Veyron, decir que los alerones tambien tienen otras funcionalidades, por ejemplo los alerones moviles, que sirven para ayudar en la frenada, en la refrigeracion del motor (como en el Porsche 964 entre otros)...
Ahora entramos en materia:
Cálculo de sustentación (o Downforce, en este caso):
L=1/2 x p x V² x A x Cl
L= lift (sustentacion)
Cl= coef. sustentacion
V= velocidad
A=area
p=densidad
El Cl varía con el ángulo de ataque del alerón, para hallar el Cl en alerón simple, (esta tabla varía en función del tipo de alerón):
Cl= coef. sustentacion
V= velocidad
A=area
p=densidad
El Cl varía con el ángulo de ataque del alerón, para hallar el Cl en alerón simple, (esta tabla varía en función del tipo de alerón):
El ángulo de ataque, es el formado por entre la cuerda y la horizontal, aquí tenemos lo que es la cuerda y cada parte del alerón:
Elección del ángulo de ataque:
En esta grafica se ve perfectamente el ángulo de ataque al cual el perfil entra en pérdida, la linea azul, va subiendo, y llega un momento que baja. pues justo antes de que empiece a bajar es el angulo al cual el perfil entra en perdida
La linea roja es la linea de resistencia, si os fijais, conforme aumenta el ángulo de ataque aumenta la resistencia, y la linea verde es el resultado de dividir la sustentación entre la resistencia, representa la fineza del perfil, cuanto mayor sea la relación mas rendimiento tiene el perfil, nos indica la mayor sustentación con la menor resistencia posible.
Entonces para conseguir que un ala que sustente lo más posible para tener mucho downforce, frente a la menor resistencia (drag) y conseguir la mayor velocidad punta tenemos que buscar un perfil con una fineza alta.
Otra curiosidad: el Enzo genera en su totalidad 775 kg a 355 km/h (todo el conjunto, no sólo el alerón trasero o el difusor), un lotus elise a 100 km/hr ya genera en torno a 60kg en su eje trasero...
Aunque los que no tengamos la oportunidad de tener uno de estos coches, o no comprendamos el principio de funcionamiento del alerón, siempre tenemos la opción de meter uno de estos en el maletero:
Otra curiosidad: el Enzo genera en su totalidad 775 kg a 355 km/h (todo el conjunto, no sólo el alerón trasero o el difusor), un lotus elise a 100 km/hr ya genera en torno a 60kg en su eje trasero...
Aunque los que no tengamos la oportunidad de tener uno de estos coches, o no comprendamos el principio de funcionamiento del alerón, siempre tenemos la opción de meter uno de estos en el maletero:
Y así nos ahorraríamos hacer tantos estudios :P
Jesus Llagas (jLlagas)
