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La influencia de la aerodinámica en el consumo de un vehículo

Hay muchas maneras de hacer un  coche más eficiente y reducir las emisiones de CO2. El diseño de la aerodinámica es una de ellas:

¿Cómo influye en el Movimiento del aire? – este efecto es comparable a alguien que ha montado en bicicleta con viento de frente y tenía que pedalear más fuerte. Lo mismo se aplica a los coches: dado el aumento de la resistencia del aire y que el motor tiene que trabajar más duro, el consumo de combustible aumenta y consecuentemente también las emisiones de CO2. Por ese motivo, la aerodinámica es cada vez  más  el centro de investigación del diseño de automóviles.

pinguino-Los diseñadores trabajan sobre papel la naturaleza, con el fin de mejorar las propiedades aerodinámicas de prototipos. Durante mucho tiempo una gota de agua se consideró erróneamente la forma más aerodinámica,  hoy en día se sabe que el pingüino si lo es: cuando las gotas de agua son más gruesas en su parte delantera y finas, y afiladas en la parte de atrás. Un pingüino es más elaborado, afilado delante y grueso, y fluido detrás. Visto desde un punto de vista aerodinámico, el agua y el aire sólo se diferencian por su densidad, por lo que el pingüino podía ser utilizado para la comparación y estudio.

Fuente: Universidad de Tecnología de Ilmenau

Los grandes fabricantes de automóviles disponen en su mayoría túneles del viento en sus propias instalaciones, para llevar a cabo las pruebas de medición de fuerzas en condiciones reales. Las mediciones aerodinámicas en un túnel de viento son complejas debido a que las condiciones delas pruebas tienen que estar lo más cerca posible a la realidad. Toda la información pertinente de fuerzas y momentos que afectan a los vehículos se pueden medir en ellos.

La mayoría de los túneles de viento de fabricantes de automóviles se construyen como un pasillo rectangular,  en la cual el aire se sopla a través de un enderezador de flujo y una boquilla en el coche desde el frente y conducido a la pared trasera. Este ventilador puede generar viento a velocidades de hasta 300 kilómetros por hora.

Si el valor de CD (coeficiente aerodinámico) es bajado por 0,01 el consumo de combustible  se reduce en 0,04 litros y en consecuencia, las emisiones de dióxido de carbono  por parte de un gramo. En realidad, el consumo puede ser disminuido una décima parte de litro, e incluso por medio litro a altas velocidades en las autopistas. Cuanto mayor es la velocidad de conducción, y cuanto mayor es el aire de arrastre, más aire tiene que ser desplazado. Con lo cual mayor consumo y emisiones de gases.

Existen varios factores a tener en cuenta para reducir la resistencia del aire en un coche. Generalmente se trata de  cuestión de forma: por supuesto el diseño de la carrocería, puede hacer un vehículo más aerodinámico. Pero también es significativa, por ejemplo la mejora de algunos componentes, donde se forman  corrientes de aire y resistencias, al igual que en el compartimiento del motor, debajo de la carrocería y en los pasos de las ruedas. Los diseñadores de automóviles miran todos estos puntos y tratan de armonizar la aerodinámica con el confort.

Un parabrisas con una superficie convexa es más aerodinámico que uno plano. Pero en contra una pantalla frontal que es demasiado arqueada, compromete la visión del conductor. Se puede lograr un 5 por ciento menos resistencia al aire utilizando parabrisas aerodinámicos.

En la parte trasera lo más óptimo es una terminación abrupta. Con un arqueado del extremo posterior, este efecto se puede lograr con un spoiler. Lógicamente estudiados para este fin y no al de la estética. También son utilizados grandes alerones,  son formas que crean remolinos de aire detrás del coche y producen un efecto de succión, utilizado en competición para un mayor agarre y asentamiento, pero malas para la aerodinámica al aumentar así el arrastre con un 5-15 por ciento de resistencia al aire.

Los Air flows (entradas de aire) a través de las aberturas de ventilación en la carrocería del coche con el fin de enfriar el motor. El arrastre que es causado por el enfriamiento del radiador puede reducirse haciendo entradas de ventilación más pequeñas. Pero otro método es aún más efectivo es, el ajustable según necesidades y con un único radiador. El coche tiene más fluidez cuando los pasos de aire están cerrados, de un 5-10 por ciento de la resistencia del aire se puede reducir en el radiador.

En las ruedas, bajos del coche y áreas irregulares, se puede quedar atrapado el flujo de aire, que ralentizan la salida de este. El mayor freno se produce en la zona de las ruedas con un cinco porciento. La solución sería cubrir la rueda casi totalmente, pero esto está en contraste con lo visual. Los aletines o vértices que vemos en los pasos de ruedas y bajos del vehículo están estudiados para una mayor fluidez del aire y son importantes para un menor consumo y volvemos a decir menos emisiones de CO2

Afinamiento en el diseño de la aerodinámica hasta el último detalle, aun siendo la forma de la carrocería el mayor efecto en un coche, hay muchos detalles que pueden ser diseñados de tal manera que proporcionen un menor rozamiento por tan poco como sea el área de contacto con el aire, como por ejemplo los limpiaparabrisas y espejos laterales que se ve atrapado en pequeñas zonas irregulares. Limpiaparabrisas con spoilers, un mini-spoiler que dirige la corriente de aire baja cuando los limpiaparabrisas se utilizan, normalmente en parado están totalmente cubiertos en su posición.

Cámaras en lugar de espejos. Los espejos laterales, en particular, el saliente del contorno del  vehículo y su área de contacto, producen un gran agravio en el flujo del aire. Si se sustituyen  por cámaras, esta exposición seria una reducción significativa. La imagen del exterior seria visualizada a ambos lados del cuadro de mandos en pantallas, ya visto en prototipos. Pero en Europa, estas cámaras serán legalizadas dentro de cuatro años.

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El autor

Jose Antonio

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