Aerodinámic Aerodinámica y el auto

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Aerodinámic Aerodinámica y el auto
Módena Claudio ©

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Túnel aerodinámico para la Ferrari y determinación del flujo de aire con columna de humo químico – Pininfarina


Sabemos que la aerodinámica, estudio del aire en movimiento, es una de las ciencias más apasionantes. La conquista del aire, efectuada en los últimos cincuenta años, ha introducido grandes cambios en nuestra forma de vida y en la concepción de la tecnología.
La aerodinámica y la aeronáutica están muy relacionadas, pero se dan otros campos que, en realidad, no son inferiores en importancia, relacionados con la industria automotriz moderna. El aire está formado por una capa de gases que rodean a nuestro planeta; principalmente sus capas superficiales contienen una mezcla de gases de nitrógeno y oxígeno, de densidad relativamente alta.
Como es el caso de todos los gases en general, el aire tiene mucha movilidad, y es puesto en movimiento por objetos sólidos y por calentamiento.
Los vehículos, por ejemplo, crean perturbaciones aerodinámicas al moverse, y la magnitud de las fuerzas y presiones es tal que afectan considerablemente el comportamiento del vehículo. Quizá los problemas mayores estén en el frenado que producen las fuerzas en el vehículo, la estabilidad de los mismos a altas velocidades, la aireación y ventilación deficientes, y la acumulación de lluvia y nieve en los parabrisas, entre otros inconvenientes. El diseño exterior de un automóvil para reducir la resistencia al aire fue usado en las décadas del ’20 y del ’30. Su aplicación no siempre respondió a una necesidad técnica pero, actualmente y a las velocidades corrientes en las que la resistencia del aire consume potencia mecánica, es imposible no recurrir al diseño aerodinámico.
La mayoría de las terminales automotrices poseen grandes y complejos túneles de viento, capaces de probar vehículos a altas velocidades.
En la actualidad, la aerodinámica es una de las áreas más importantes del desarrollo del automóvil. M.Benz destina gran cantidad de tiempo y medios de trabajo en el túnel aerodinámico de Stuttgart, para que sus vehículos sean más seguros, más económicos y más confortables.

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Ensayos en el túnel aerodinámico del Mercedes Benz Clase A, con humo químico. El coeficiente de penetración Cx del ClaseA es similar a los excelentes valores aerodinamicas restantes.


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El flujo de aire que se genera alrededor del vehículo es muy importante para la estabilidad, sobre todo para un auto como el Mercedes Benz A, de poco largo total.


En los medios o círculos del automóvil, el coeficiente “Cx” forma parte desde hace tiempo del vocabulario básico de los entendidos.
Cuando se trata el problema o el tema del consumo, se hacen alusiones o referencias al comportamiento aerodinámico y al coeficiente de penetración. Cuanto menor es el coeficiente de penetración Cx, mayores son beneficios económicos. Pero la aerodinámica es una ciencia bastante más compleja, y hasta que no se tiene en cuenta el frontal (superficie del frente) del vehículo, no se puede saber la resistencia que puede ofrecer al aire al desplazarse.
El túnel aerodinámico de Mercedes Benz posee un ventilador accionado por un motor de 5.000 kW de potencia, capaz de soplar vientos huracanados.
Este instrumento de viento actúa en un túnel de dimensiones colosales, y una hélice de palos gigantescos presiona el flujo de aire, por un circuito de 125 metros de longitud, a través de conductos y difusores laminados de formas variadas.
Todo esto es para conseguir que la corriente de aire no choque en forma incontrolada contra el automóvil, sino que tome contacto con el mismo en forma de flujo uniforme, con las menores turbulencias posibles.
Para ello, la vena fluida se filtra –se orienta– poco antes de ingresar en la cámara de ensayo. Este filtro –similar a una gran tela–, en verdad, no es tan fácil de construir, ya que hay muy pocos fabricantes, a nivel internacional, capaces de construir una rejilla metálica de 120 metros cuadrados de superficie con total precisión.
Sin embargo, estas construcciones no están destinadas a lograr un buen coeficiente Cx en los automóviles. La aerodinámica constituye una de las principales áreas de desarrollo de los vehículos.
La búsqueda del “compromiso óptimo” entre la estética y la aerodinámica comienza en la parte de experimentación de los modelos, en estrecha colaboración con los diseñadores.
Pero no siempre ha sido así, ya que, a pesar de que las leyes de la aerodinámica eran conocidas por los físicos, pasarían muchos años para que fueran aplicadas a la construcción del auto.
La aerodinámica moderna aplicada al diseño de vehículos es fruto de la crisis: la guerra de los precios del petróleo desatada en 1973, más conocida como “la crisis del petróleo”, contribuyó a que se produjera un cambio de conciencia.
Así fue como la aerodinámica comenzó a desempeñar un papel decisivo en la construcción del automóvil. Por otra parte, un buen coeficiente aerodinámico no se logra solo a altas velocidades.
A la velocidad de 60 km/h, la resistencia del aire es mayor que la resistencia a la rodadura, y se incrementa de forma desproporcionada de acuerdo al aumento de la velocidad. Según los especialistas de Mercedes Benz, reducir la resistencia del aire en un 10% significa una economía de combustible del 3% en forma aproximada.
La reducción del coeficiente Cx en las últimas generaciones de los modelos Mercedes de la gama intermedia es una prueba de los esfuerzos que realiza la empresa por diseñar estilos – líneas y perfiles– más aerodinámicos. Así fue, por ejemplo, que la serie W123, del año 1976, tenía un Cx de 0,44, en tanto que la serie W124 – desarrollada con posterioridad a la crisis– presentaba un Cx de 0,29 (valor excelente en la actualidad).
Los modelos de la serie W210 –caracterizados por los cuatro faros ovalados– tienen un Cx de 0,27, lo que significa una evolución en las pautas del comportamiento aerodinámico.

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Detalle de los chorros de humo, utilizado por las terminales automotrices como método clásico para el estudio de la aerodinámica – Mercedes Benz.

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