El auto y la aerodinámica

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El auto y la aerodinámica
Módena Claudio ©

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Túnel de viento moderno, para el estudio aerodinámico de maquetas de distintos tamaños _ BMW.

Tuvimos la oportunidad, en Septiembre de 2016, de visitar por segunda vez, el Museo de la Ciencia y la Tecnología “Leonardo da Vinci” en la ciudad de Milán, Italia.

En esa oportunidad, pudimos observar nuevamente la genialidad del creador, y conocer sus múltiples obras.

Sabemos que en el diseño de su paracaídas -por ejemplo- Leonardo demostró tener profundos conocimientos respecto a la existencia de la resistencia aerodinámica al avance de un cuerpo. En este caso del paracaídas, esta resistencia puede llegar a ser máxima, si se tiene en consideración el correcto perfil -su elección- para el citado paracaídas.

Pero en realidad, fue a fines del siglo 19 que a consecuencia de la existencia de los primeros dirigibles, se comienza con un estudio científico de la resistencia aerodinámica al avance.

Pero es en los comienzos del siglo 20, cuando los conocidos Hermanos Wrigth demuestran de manera contundente, que lo que es más pesado que el aire también puede volar. Después de esto, fueron muchos los investigadores que se dedicaban a estudiar la resistencia aerodinámica, su origen, y el efecto de la fuerza de sustentación, generados de distintas maneras, en cuerpos de diferentes formas.

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Automóvil PORSCHE 911 Turbo en el túnel aerodinámico, para desarrollar un Cx. de 0,31 y obtener mayores fuerzas de apoyo, con el uso de un alerón accionado electrohidráulicamente, cuando se supera cierta velocidad -PORSCHE.

Por otra parte, el conocido ingeniero francés Eiffel (famoso por la construcción de su torre en París.) experimentaba dejando caer desde la segunda plataforma de dicha torre, diferentes cuerpos, logrando velocidades muy altas para aquella época. (caída a velocidad creciente).

Como corolario de los estudios hechos por tantos investigadores al respecto, se tuvo un amplio y más preciso conocimiento sobre el tema. Es decir, que cuando un determinado cuerpo se desplaza en el aire, se genera una fuerza contraria a su avance, denominada “resistencia aerodinámica”. Esto es el resultado de que dicho cuerpo se ve obligado a apartar o separar a las distintas moléculas que componen dicho fluido, sabiendo que el aire produce cierta densidad y viscosidad.

Podemos decir entonces que la aerodinámica, es la ciencia que estudia, las velocidades, las trayectorias, y las presiones _incluyendo en ciertos casos las temperaturas_ que se registran en el flujo de aire o de cualquier otro fluido compresible en movimiento. En la actualidad, sabemos que el estudio más bien profundo de los fenómenos aerodinámicos, se realiza por lo general, dentro de los “Túneles de viento”, y en forma virtual a través de los sistemas computados.

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Túnel de viento para los modelos de la marca sueca _VOLVO y modelos usados para las pruebas.

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Volvo construyó un túnel de avanzada, que permite simular el flujo de aire alrededor del vehículo, por debajo, y con las ruedas en movimiento.

El primer auto estudiado desde el punto de vista aerodinámico, a través de un túnel de viento, fue el Rumpler V.6, construido durante la Primera Guerra Mundial, por el ingeniero alemán Edmund Rumpler. Un ejemplar de este modelo se expuso por primera vez en el Salón del Automóvil de Berlín, de 1921. Cuando un automóvil se desplaza en el seno del aire, las moléculas que integran el citado fluido, se canalizan en determinadas trayectorias, que son denominadas “filetes”. Dichas filetes pueden visualizarse, de acuerdo a su dirección y comportamiento en forma práctica.

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Hace algunas décadas, era utilizado el método de las “hebras de lana”, ya que las mismas eran orientables y de poco peso, especialmente en los automóviles que se ensayaban al aire libre. El ensayo efectuado en movimiento, por medio de las hebras de lana, consiste en pegarle o adherirle a la carrocería del auto _a una distancia de veinte centímetros entre sí_ una considerable cantidad de hebras comunes de color, de unos diez centímetros de largo.

Sabemos que la dirección de las filetes, (a través de las hebras mencionadas sujetas desde un extremo, que se encuentra del lado del frente del auto), como las turbulencias, podrán ser vistas, fotografiadas o filmadas desde otro vehículo que circule a la par (a una distancia adecuada para no influenciar en el desarrollo del ensayo).

Respecto al túnel aerodinámico, el conocido método de las filetes de humo parafínico, consiste en la existencia -ubicado antes del modelo a ensayar- de uno o varios tubos por donde salen las filetes de humo parafínico.

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