aero dinamica

Aerodinmica presente en un vehculo de competencia FORMULA SENA RACTOR SENA REGIONAL VALLE 7 DE ENERO DEL 2010

Christian Agredo Daz Tecnlogo en Diseo e Integracin de Automatismos Mecatrnicos

2 Aerodinmica presente en un vehculo de competencia

Introduccin

Los desarrollos aerodinmicos han permitido evolucionar los distintos vehculos o medios de

transporte optimizando su rendimiento y bajando sus costos de produccin. Muchos de los

grandes avances desarrollados se han basado en los vehculos de competencia como por

ejemplo el monoplaza.



Contenido

1 Aerodinmica 4

2 fuerza descendente 4

3 Efecto suelo 6

4 Difusor trasero 8

5 coeficiente aerodinmico 8

6 Perfil aerodinmico 11

6.1 Resistencia aerodinmica 13

7 principio de funcionamiento y partes aerodinmicas 18



Aerodinmica

El automovilismo de competicin es lder en cuanto a la investigacin de soluciones para lograr una mejor aerodinmica en sus blidos, en este sentido se podra decir que gran parte de los avances que vemos en los autos comunes y corrientes se los debemos a la Formula 1.

En la mayora de las categoras del automovilismo esta prohibido los elementos aerodinmicos mviles, es por esto que solo hay 2 principales componentes de un auto de carreras que podran ser usados para crear una fuerza descendente (downforce) cuando el auto va a una gran velocidad. La forma de la carrocera y los alerones.

Fuerza Descendente (Downforce)

Se dice que todo comenz en 1962, cuando Smokey Yunick puso un alern en el Watson Roadster de Jim Rathmann. El blido preparado por Yunick cambio para siempre las competencias Open Wheel.

El alern montado en el Watson Roadster le permita a Rathmann alcanzar velocidades en

curva nunca antes vistas en la Indianpolis Motor Speedway, pero tambin creaba tanta fuerza

descendente (downforce) y resistencia aerodinmica que le impeda alcanzar altas velocidades

y, por lo tanto, le hacan marcar mayores tiempos de vuelta. El Club de automovilistas de

http://www.2-tickets.com/venues/IndianapolisMotorSpeedway_all.GIFhttp://static.urbanpower.cl/images/2008/05/300px-angle_of_attacksvg.pnghttp://static.urbanpower.cl/images/2008/05/crl4408.jpg



EE.UU. inmediatamente prohibi el uso de estos alerones, pero pronto empezaron a aparecer

autos de Formula 1 usndolos y a comienzos de 1970 la prohibicin se levant

El principio usado por lo alerones es inverso al usado por las alas de los aviones para

despegar, creando una fuerza que empuja el alern hacia abajo, y por ende pegando el auto

contra la pista. Este efecto tambin se le conoce como agarre aerodinmico (aerodynamic

grip). La cantidad de fuerza descendente creada por un alern o efectividad de un alern

depende de unos cuantos factores; la forma, el rea de la superficie, la proporcin, la

inclinacin (o ngulo de ataque) y la velocidad del vehculo.

Una gran superficie crea, obviamente, una mayor fuerza descendente y tambin una gran resistencia aerodinmica. La proporcin del alern es el ancho dividido por la profundidad de este. El ngulo de ataque o inclinacin es un factor crtico, mientras ms inclinado el alern, mayor fuerza descendente y mayor resistencia aerodinmica. Tambin es muy importante la velocidad del vehculo, ya que la fuerza aerodinmica es aproximadamente proporcional al cuadrado de la velocidad del vehculo, la fuerza descendente (downforce) requiere de cierta velocidad para poder producir un efecto significativo.

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Si analizamos la imagen de un vehculo de Formula 1 vemos que principalmente cuenta con 2 alerones, el frontal y el trasero. La funcin del alern frontal es doble. Crea fuerza descendente para mejorar el agarre de los neumticos delanteros mientras minimiza (o optimiza) el flujo de aire que pasa por las ruedas delanteras, espejos, casco del piloto, carrocera, tubos de escape, alerones centrales hasta que llega finalmente al alern trasero. Es debido a esto que paradjicamente el alern trasero es aerodinmicamente menos eficiente que el alern delantero. Pero como este alern debe generar ms del doble de fuerza descendente que el delantero, tpicamente tiene una mayor proporcin y por lo general esta compuesto de varios elementos.

Tambin podemos ver unos cuantos alerones pequeos montados en varias partes de la carrocera de un blido de formula 1. Estos pequeos alerones se usan para poder redirigir el flujo de aire a distintas zonas (por ejemplo al alern trasero) y ya se han vuelto un estndar en todos los autos de F1.

Efecto suelo

A finales de los 70 un ingeniero introducira otro desarrollo ms a la Formula 1. El ingeniero A. Balbs integro a un blido Lotus faldones y un diseo especial a la parte inferior de la carrocera del Lotus con tal de disminuir la distancia entre el auto y el suelo y as disminuir la presin del aire que haba bajo el monoplaza. Este seria el llamado Efecto Suelo. El efecto suelo consista bsicamente en crear una zona de alta presin por encima del vehculo y una zona de baja presin por debajo de este. Esta diferencia de presiones provocaba una succin que pegaba el vehculo contra el asfalto mejorando notablemente el agarre para as poder hacer curvas de mayor velocidad. Este efecto es tambin usado por los aviones para poder volar, claro que obviamente el efecto es inverso, crean una zona de alta presin bajo el avin y una zona de baja presin sobre este.

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Los otros equipos de Formula 1 no tardaron demasiado en sacar partido del efecto suelo, caso notable es el del Brabham BT46B.

Cuando el BT46B apareci por primera vez en una sesin de pruebas en la pista Brands Hatch en 1978, los presentes en la pista no saban si el ventilador gigante atrs del monoplaza era una broma o no. No lo era. El diseador Gordon Murray (el mismo que tiempo despus diseara el Mclaren F1) encontr que la mejor forma de disminuir la presin bajo el BT46B es poner un ventilador gigante que chupe todo el aire debajo de este para as poder pegarse a la pista. El problema es que los dispositivos aerodinmicos mviles estaban prohibidos en ese tiempo bueno, aun lo estn. As que la respuesta de Murray fue muy simple: Es un ventilador de enfriamiento.

Niki Lauda quien fue el piloto del BT46B dijo en una entrevista tiempo despus fue una de las victorias ms sencillas que haya tenido. Recuerdo que haba aceite derramado en toda la pista. Mario Andretti se patinaba por todas partes, pero yo no. Era como si el Brabham estuviera sobre rieles.

Viendo todos los beneficios de este efecto se podra pensar errneamente que el efecto suelo era una gran solucin, pero esta tcnica tenia un gran problema. Cuando un vehculo usando el efecto suelo pasaba a gran velocidad sobre un bache, si daba un pequeo saltito o si por causa de algn accidente el vehculo levantaba una rueda o avanzara ladeado, este simplemente se volva inestable y poda hacer que el vehculo despegara y saliera volando. Este problema causo que se prohibiera o limitara el uso del efecto suelo luego de varios accidentes, de los cuales tal vez el mas recordado es el de Gilles Villeneuve en Blgica el ao 1982 cuando su blido golpeo con una de sus ruedas delanteras la rueda trasera de otro coche haciendo que su Ferrari saliera volando por los aires y cayera aparatosamente. Villeneuve muri en el acto.

http://en.wikipedia.org/wiki/Brands_Hatchhttp://en.wikipedia.org/wiki/Gordon_Murrayhttp://en.wikipedia.org/wiki/Mclaren_F1http://en.wikipedia.org/wiki/Niki_Laudahttp://en.wikipedia.org/wiki/Gilles_Villeneuvehttp://static.urbanpower.cl/images/2008/05/groundeffect.jpghttp://static.urbanpower.cl/images/2008/05/brabham-bt46b01.jpg



El difusor trasero

Bsicamente un difusor trasero ayuda a crear un mejor flujo de aire bajo el auto y adems es un apoyo a las ruedas traseras. El ngulo de este tambin es tan importante como el ngulo de un alern. A mayor ngulo habr mayor efecto suelo, pero se necesita mayor flujo de aire bajo el auto. A menor ngulo habr aun mejor efecto suelo siempre y cuando el auto tenga un alern delantero (como en la Formula 1)

Cx y ACx coeficiente aerodinmico

Existe una forma de medir la efectividad aerodinmica de los vehculos y en general de cualquier cuerpo. Se llama Resistencia Aerodinmica y mide la resistencia que opone el aire al avance de un determinado cuerpo. La resistencia aerodinmica se obtiene al multiplicar el Coeficiente Aerodinmico (Cx) del vehicul con el rea frontal del mismo en m. Esto nos da el valor de la Resistencia Aerodinmica (ACx), la cual es una fuerza.

El Cx (coeficiente aerodinmico) mide la resistencia de la forma de algn cuerpo, es independiente del tamao del cuerpo y de la velocidad del fluido hasta cierto punto. Pasado ese punto podra haber variaciones en el Cx por cualquiera de las 2 causas anteriormente mencionadas, es por esta razn que cuando se hacen modelos a escala para estudiar la aerodinmica de algn cuerpo nunca se hace a una escala menor que 1:5.

En un auto comn y corriente la resistencia aerodinmica se produce debido a que el automvil desplaza el aire por donde pasa, el aire produce una oposicin a este movimiento tratando de frenar al auto. Se calcula que cerca de un 23% de la potencia que genera un automvil se

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gasta solamente en vencer la resistencia aerodinmica, este valor incluso puede llegar a los alarmantes 60% si el vehculo va a gran velocidad por la carretera.

Entonces, si se pudiera reducir la resistencia aerodinmica obtendramos una mayor velocidad, podramos usar motores ms pequeos para mover los autos eficientemente y, lo que es ms importante, podramos disminuir considerablemente el consumo de combustible.

La mayora de los vehculos modernos tienen un Cx de entre 0.28 y 0.35, los vehculos todo terreno tienen un Cx que varia entre 0.35 y 0.45, vehculos prototipo pueden bajar aun ms su Cx hasta llegar a tener menos de 0.25. En cambio un auto de Formula 1 tiene un Cx de 0.7 a 1.1, dependiendo de la pista en la que va a correr.

El Cx no es un valor que pueda ser calculado por una persona comn y corriente (o por lo

menos no fcilmente), la nica forma de obtenerlo es a travs del propio fabricante. La mayora

da a conocer el valor del Cx de sus modelos (en el manual del auto o bien en Internet), pero

obtener el ACx es un poco ms complicado. De cualquier forma aqu hay unos cuantos valores

de Cx de automviles en su versin estndar o bsica, versiones ms equipadas por lo general

tienen un Cx mayor ya que al agregar ms accesorios exteriores se esta variando su forma y

por ende su Cx

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Algunos coeficientes aerodinmicos

2,1 un ladrillo pulido

0,9 bicicleta con ciclista.

0,7 a 1,1 Frmula 1

0,7 Caterham Seven

0,6 o ms un camin tpico.

0,57 Hummer H2, 2003

0,51 Citron 2CV

0,5 Dodge Viper

0,42 Lamborghini Countach, 1974

0,39 Dodge Durango, 2004

0,39 Toyota Hilux, 2005

0,38 Volkswagen Escarabajo

0,38 Mazda MX-5, 1989

0,372 Ferrari F50, 1996

0,36 Ferrari Testarossa, 1986

0,36 Honda Civic, 2001

0,36 Citron CX, 1974 (el modelo recibi su nombre precisamente por su bajo Cx)

0,34 Ferrari F40, 1987

0,34 Chevrolet Caprice, 1994-1996

0,34 Chevrolet Corvette Z06, 2006

0,338 Chevrolet Camaro, 1995

0,33 Dodge Charger, 2006

0,33 Audi A3, 2006

0,33 Subaru Impreza WRX STi, 2004

0,33 Mazda RX-7, 1987-91

0,32 Toyota Celica, 1995-2005

0,31 Mazda RX-7, 1986-91

0,30 Fiat Uno, 1989 1996

0,30 BMW E90, 2006

0,30 Porsche 911 (996), 1997

0,29 Dodge Charger Daytona, 1969

0,29 Honda CR-X HF 1988

0,29 Porsche Boxster, 2005

0,29 Chevrolet Corvette, 2005

0,29 Lancia Dedra, 1989-2000

0,29 Lotus Elite, 1958

0,29 Mercedes-Benz Clase C Coup, 2001-2007

0,28 Porsche 911 (997), 2004

0,28 Citroen C4, 2004

0,27 Mercedes-Benz Clase C Sedan, 2001 2007

0,27 Toyota Camry Hybrid, 2007

0,26 Mercedes-Benz W221 S-Class, 2006

0,26 Toyota Prius, 2004

0,25 Honda Insight, 1999

0,24 Audi A2 1.2 TDI, 2001

http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Caterham_Seven&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Hummer_H2http://es.wikipedia.org/wiki/Citro%C3%ABn_2CVhttp://es.wikipedia.org/wiki/Dodge_Viperhttp://es.wikipedia.org/wiki/Lamborghini_Countachhttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dodge_Durango&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Toyota_Hiluxhttp://es.wikipedia.org/wiki/Volkswagen_Escarabajohttp://es.wikipedia.org/wiki/Mazda_MX-5http://es.wikipedia.org/wiki/Ferrari_F50http://es.wikipedia.org/wiki/Ferrari_Testarossahttp://es.wikipedia.org/wiki/Honda_Civichttp://es.wikipedia.org/wiki/Citro%C3%ABn_CXhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ferrari_F40http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Chevrolet_Caprice&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Chevrolet_Corvette_Z06&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Chevrolet_Camarohttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dodge_Charger&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Audi_A3http://es.wikipedia.org/wiki/Subaru_Imprezahttp://es.wikipedia.org/wiki/Mazda_RX-7http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Toyota_Celica&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Mazda_RX-7http://es.wikipedia.org/wiki/Fiat_Unohttp://es.wikipedia.org/wiki/BMW_E90http://es.wikipedia.org/wiki/Porsche_911http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Dodge_Charger&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Honda_CR-X&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Porsche_Boxsterhttp://es.wikipedia.org/wiki/Chevrolet_Corvettehttp://es.wikipedia.org/wiki/Lancia_Dedrahttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Lotus_Elite&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_Clase_Chttp://es.wikipedia.org/wiki/Porsche_911http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Citroen_C4&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_Clase_Chttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Toyota_Camry_Hybrid&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Mercedes-Benz_W221&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Toyota_Priushttp://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Honda_Insight&action=edit&redlink=1http://es.wikipedia.org/wiki/Audi_A2



Que el auto se vea aerodinmico no significa que lo sea

Cual vehicul es ms aerodinmico?

El Lamborghini Countach (Cx 0.42), bueno, estas completamente equivocado. Mientras el Audi A2

(Cx 0.24).

Que vehculo tiene una forma ms aerodinmica, un bus Duple 425 o una Hummer H2?

Sorprendentemente el bus es ms aerodinmico que la Hummer, ya que el bus posee un coeficiente aerodinmico de 0.425 y la Hummer unos pobres 0.57

Que vehculo tiene una forma ms aerodinmica, El Audi TT 1998 o un Audi A100 1983?

Otra comparacin que parece vencer a la lgica. A pesar de lo suave y redondeada que parezca la carrocera del TT no es suficiente para vencer el Cx del Audi 100. El Cx del Audi TT del 98 es de 0.35, muy por encima de los 0.30 de Cx del Audi 100. El Audi TT modelo 2007 tiene un Cx de 0.30

Perfil aerodinmico

Fuerza aerodinmica

Una fuerza aerodinmica es generada cuando una corriente de aire fluye sobre y por debajo de un

perfil. El punto donde esta corriente se divide se lo denomina "punto de impacto". La fuerza

aerodinmica es la resultante de dos fuerzas que desempean un papel importantsimo, estas son, la

sustentacin y la resistencia al avance.

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:2007-Audi-TT.jpghttp://static.urbanpower.cl/images/2008/06/countvsa2.jpghttp://static.urbanpower.cl/images/2008/06/busvshm.jpghttp://static.urbanpower.cl/images/2008/06/ttvs100.jpg



Una presin muy alta se genera en el punto de impacto. Normalmente el rea de alta presin se

localiza en la porcin ms baja del perfil, dependiendo del ngulo de ataque. Esta rea de alta

presin contribuye a las fuerzas producidas por la pala.

La figura nos muestra tambin, lneas que ilustran como el flujo de aire se desplaza por arriba y por

abajo del perfil. Note que el flujo de aire es deflectado hacia abajo, y si recordamos la tercera Ley de

Newton, "cada accin tiene una reaccin opuesta", se generar una fuerza hacia arriba tambin. Esta

fuerza se suma a la fuerza total aerodinmica.

A muy bajos ngulos de ataque esta fuerza puede ser muy baja o nula.

La forma del perfil genera baja presin sobre el mismo de acuerdo al principio de Bernoulli. La

diferencia de presin entre la parte superior del perfil (extrados) y la parte inferior (intrads) es

bastante pequea, alrededor del 1%, pero aplica a lo largo de la pala de un rotor es bastante

significativa.

La fuerza total aerodinmica, algunas veces llamada fuerza resultante, puede ser dividida en dos

componentes, que son la sustentacin y la resistencia. La sustentacin acta en forma perpendicular

al viento relativo. La resistencia es la fuerza que se opone al movimiento de un cuerpo (perfil) en el

aire.



Muchos factores contribuyen a la sustentacin total generada por un perfil. El incremento de

velocidad causa un aumento de sustentacin debido a la diferencia de presiones entre el extrados y

el intrads. La sustentacin se incrementa con el cuadrado de la velocidad, as, una pala con una

velocidad de 500 Kts. genera 4 veces ms sustentacin que una que vuele a 250 Kts.

La sustentacin vara con la superficie que tenga la pala. Un rea de 100 pies cuadrados generar el

doble de sustentacin que otra de 50. Por supuesto, el ngulo de ataque tiene su importancia en la

generacin de sustentacin como as tambin la densidad del aire.

Normalmente, un aumento de la sustentacin generar un aumento de la resistencia. Por lo tanto,

cuando se disea un perfil se toman en cuenta todos estos factores y se lo realiza para que tenga el

mejor desempeo en el rango de velocidades en que se vaya a mover.

Resistencia aerodinmica

La resistencia aerodinmica es la fuerza opuesta al movimiento de cuerpo a travs del aire; la

resistencia se divide en resistencia al perfil, la resistencia inducida y la resistencia parasita. La

resistencia total es primariamente funcin de la velocidad.

Resistencia parsita

Se denomina as toda resistencia que no es funcin de la sustentacin. Es la resistencia que se

genera por todas las pequeas partes no aerodinmicas de un objeto. Est compuesta por:

Resistencia de perfil: La resistencia de un perfil alar se puede descomponer a su vez en otras dos:

Resistencia de presin: Debida a la forma de la estela.

Resistencia de friccin: Debida a la viscosidad del fluido.

Resistencia adicional: Es la resistencia provocada por los componentes de un avin que no

producen sustentacin, como por ejemplo el fuselaje o las gndolas de los motores.

Resistencia de interferencia: Cada elemento exterior de un avin en vuelo posee su capa lmite,

pero por su proximidad stas pueden llegar a interferir entre s, lo que conduce a la aparicin de esta resistencia.

http://es.wikipedia.org/wiki/Sustentaci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Perfil_alarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Capa_l%C3%ADmite



Resistencia inducida

Si consideramos un ala de envergadura finita, debido a unos torbellinos que aparecen en los extremos del ala por a la diferencia de presiones entre el extrads y el intrads, surge la llamada resistencia inducida. Por lo tanto, es funcin de la sustentacin y de ah que sea directamente proporcional al ngulo de ataque (mayor sustentacin implica mayor resistencia inducida).Es la resistencia producida como resultado de de la produccin de sustentacin. Altos ngulos de ataque, que producen ms sustentacin, producen alta resistencia inducida. Es en otras palabras la resistencia por el peso se puede decir en cierto modo que romper la inercia es parte de esto. La resistencia inducida es una de las fuerzas aerodinmicas opuestas a la sustentacin.

Frmula de la resistencia inducida:

Donde (descripcin de la variable y unidades en el Sistema Internacional de Unidades):

*Di - Resistencia inducida (newtons). *L - Sustentacin (newtons). * - Densidad del fluido (kg m-3

).

*b - Envergadura (m). *V - Velocidad m( s-1

). *e - Factor de eficiencia que depende de la forma en planta del ala (adimensional). *Coeficiente de la resistencia inducida:

Resistencia total

La frmula de la resistencia aerodinmica total creada por un avin en vuelo es:

Donde:

*D - Resistencia. Se utiliza la "D" por el trmino ingls drag (arrastre). Newtons.

* - Densidad del fluido. . *V - Velocidad. . *S - Superficie alar en planta. m2.

*CD - Coeficiente aerodinmico de resistencia. Adimensional.

- Este trmino se denomina presin dinmica.

Por lo tanto, la frmula del coeficiente aerodinmico de resistencia es:

As pues, la resistencia aerodinmica total es la suma de la resistencia parsita y la inducida, por lo

que:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ala_(aeron%C3%A1utica)http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81ngulo_de_ataquehttp://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Newton_(unidad)http://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Kilogramohttp://es.wikipedia.org/wiki/Metro_c%C3%BAbicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Envergadurahttp://es.wikipedia.org/wiki/Metrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Segundo_(unidad_de_tiempo)http://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3n_din%C3%A1mica



La siguiente figura nos muestra un cuadro de las diferentes resistencias en

funcin de la velocidad.

La resistencia de avance es la provocada por el perfil con su friccin con el aire. Esta no cambia

significativamente con la variacin del ngulo de ataque pero se incrementa con el aumento de

velocidad.

En el diagrama la curva A nos muestra la resistencia parasita que es muy baja a bajas velocidades y

aumenta con la velocidad.

La curva B nos muestra la resistencia inducida que decrece con la velocidad en estacionario esta

resistencia es muy alta.

La curva D muestra la resistencia total que es la suma de las otras tres.

Interaccin de los gases

Temperatura

La temperatura de un fluido es importante. El aceite caliente, por ejemplo fluye, ms rpidamente que

el aceite fro. El aire caliente se eleva mientras que el aire frio baja. Dependiendo de la forma

aerodinmica y la velocidad las propiedades del fluido en nuestro caso el aire cambia afectando as el

comportamiento del vehculo.

Presin

Conforme una sustancia fluye a lo largo de un objeto, va empujando ligeramente sobre la superficie

(es decir, va ejerciendo presin sobre la superficie del objeto). Pequeos empujones sobre una

superficie de gran tamao dan como resultado una fuerza de gran magnitud. La presin disminuye

cuando la velocidad del fluido aumenta. El aire caliente se expande aumentando la presin.



Densidad

Todo objeto tiene masa. Esto quiere decir que est compuesto de molculas. Las molculas son las partes ms pequeas de un cuerpo. La densidad es una medida de cuntas molculas hay en un "objeto" y qu tan pegadas se encuentran unas de otras. La densidad del agua es mayor que la del aire. Cierto tipo de materia, como el aire, se puede comprimir de modo que ocupe menos espacio, o puede expandirse para ocupar un espacio ms grande. Densidad del aire 1.2Kg/m.

Viscosidad

Es la propiedad de un fluido a no deformarse.

Fuerza

Fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los cuerpos materiales

Peso y gravedad

La masa es la cantidad de molculas que se encuentran en un lugar. El peso de un cuerpo es una

magnitud vectorial, el cual se define como la fuerza con la cual un cuerpo acta sobre un punto de

apoyo, a causa de la atraccin de este cuerpo por la fuerza de la gravedad.

Velocidad

Es tiempo en que tarda una partcula en recorrer una distancia.

Aceleracin

Es el cambio de rapidez por unidad de tiempo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Cantidad_de_movimientohttp://es.wikipedia.org/wiki/Vector_(f%C3%ADsica)http://es.wikipedia.org/wiki/Fuerzahttp://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad



Fuerza descendente

Resistencia

Efecto suelo

Resistencia

Aerodinmica

1. Principios de funcionamiento

Mientras el fluido este de un color ms clido significa que se encuentra a mayor velocidad. Si

disminuye su velocidad o se genera un vacio el fluido tendr un color ms frio.

Fuerza descendente

Alta presin

Baja presin

Traccin



2. Partes aerodinmicas

1 Alern delantero 3 Tomas de aire 5 Alern posterior

2 Brazos suspensin 4 Candelabros 6 Airbox

7 Pontones 8 Difusor

2.1 Alern delantero

Bsicamente el alern delantero esta diseado para darle una mayor down-foce al vehculo y de este

modo pegarlo mas contra el asfalto.

1

5

4

2

7

7

3

3

8

6



El sistema de funciones de los alerones delanteros se puede clasificar en 5:

a) Generacin de Down-Force. b) Separar adecuadamente el flujo de las ruedas delanteras. c) Adecuar el flujo que pasa por debajo del suelo y a los pontones de refrigeracin. d) Adecuar el flujo a cierta zona del coche (casco del piloto por ejemplo). e) Sellar el suelo, por mtodos aerodinmicos. f) La primera funcin, es la que habitualmente todo el mundo conoce; de todas formas, las otras

3, son ms importantes si cabe, por cuanto son ms difciles de llevar a cabo, de una forma ptima.

a) Down-force

Colocar el perfil adecuado, para que con un ngulo de incidencia determinado y una superficie

determinada, se genere una fuerza descendente dada. Con la incorporacin de Flaps Gurney, por

ejemplo, podemos aumentar dicha fuerza, con un aumento de resistencia muy pequeo.

b) Adecuacin del fluido

Las ruedas de un coche de F1, generan, aproximadamente, el 40% de la resistencia total del coche;

por tanto, si existe un lugar donde debemos trabajar para reducir la resistencia.

c) Generar el afecto suelo

Como el fluido pasa a mayor velocidad en la parte inferir del alern se reduce la presin inferior y se

aumenta la presin, estas diferencias de presiones generan un vacio en la parte inferior del carro

pegando el vehculo al asfalto.

d) disminucin de vibraciones

Adecuando el alern delante me pueden disminuir el golpeteo del fluido en el casco del piloto de esta

manera reducir las vibraciones que afectan al piloto.



e) sellar aerodinmicamente el vehculo

Si generamos unos vrtices de alta energa, que fluyan por todo el suelo, se evitara que el aire entre en la zona de baja presin; como tambin vimos, en los coches de F3, existen unos pequeos alerones, encargados de esto como son estos pequeos alerones.

2.2 Brazos de suspensin

Los brazos de suspensin son generalmente en forma de ala para generan down-force y reducir la

resistencia al aire.

2.3 tomas de aire

Canalizan el aire hacia los radiadores de refrigeracin o admisin del motor debe estar ubicado por

donde pase el aire a mayor velocidad o con presin para que la apertura sea mnima.

Tomas de aire



2.4 candelabros

Mini alern para crear una fuerza de apoyo extra y mejorar el paso del fluido para generar una menor

turbulencia.

2.5 Alern posterior

El alern posterior esta diseado principalmente para general una mayor down-force o fuerza

descendente y de esta forma pegar mas las llantas de atrs facilitando tomar una curva a alta

velocidad. El alern trasero tambin genera una turbulencia al final del vehculo generando una

succin del vehculo posterior.

2.7 Airbox

El Airbox esta diseado para que el aire que entra con mayor presin por la apertura se serene y sea

fcil su admisin el motor. Su forma externa esta diseada para que el fluido se concentre en el

alern trasero.



2.8 difusor

La parte baja del coche es plana y se curva hacia arriba tras el motor para 'extraer' el aire bajo el coche, creando una especie de vaco bajo la carrocera, que tiende a 'pegarse' como una ventosa al asfalto creando el llamado 'efecto suelo'. Ofrece as un a fuerza de adherencia muy grande sin apenas resistencia al avance.

aero dinamica

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