Aerodinámica y superficies

Es necesario tener en cuenta que cualquier "accesorio aerodinámico", además de cumplir con una función estética, tiene un impacto sobre la seguridad, y sobre la practicidad del uso, por lo cual si la ventaja que tiene no es decisiva, no es fácil que sea adoptado en la producción en serie.

Con respecto a la línea, también se utiliza en aerodinámica la superficie de tipo "aplastada", como un palo de golf. Una superficie de este tipo aparece en la parte exterior de los espejos retrovisores de algunos modelos de BMW, y algunas marcas americanas la usan en la unión entre los espejos y los parantes del parabrisas, en tanto que Toyota (en el modelo ecológico Prius) y sobre algunos modelos Lexus, utiliza paneles corrugados en la parte inferior del monocasco.



Las superficies irregulares son aparentemente contrarias a la idea básica de lo que deberían ser las superficies ventajosas aerodinámicamente hablando.

Sabemos que la aerodinámica es una ciencia llena de sorpresas, y que el coeficiente de resistencia depende de una combinación de características de forma, dimensiones y velocidad media de desplazamiento, expresadas en un número denominado de Reynolds (Re), que en general influye en la fuerza cinética (responsable del movimiento turbulento) con respecto al medio viscoso (responsable del movimiento laminar).

Altos números de Re significa una mezcla importante de la vena laminar generando fenómenos turbulentos o de vórtices. Bajos números de Re indican lo contrario, es decir que prevalecen las fuerzas de cohesión del flujo.

De cualquier manera, las experiencias dicen que se verifican condiciones por lo que vale la pena introducir una superficie corrugada, como en la zona de los espejos, donde se pueden reducir los ruidos aerodinámicos.

Toyota y Lexus, que colocan partes corrugadas en la parte inferior del monocasco, las aprovechan para guiar el flujo con el fin de reducir la resistencia generada.

Con respecto al número de Reynolds, se ha investigado el fenómeno de la resistencia muy minuciosamente, y la conclusión es que la resistencia que se produce por el desprendimiento de los torbellinos es un caso especial.



El número de Reynolds es definido de la siguiente manera: un valor sin dimensión, que es proporcional a la velocidad del aire en un cuerpo, multiplicada por una "longitud característica", como la longitud de un automóvil.

El mismo es utilizado para indicar efectos a escala. Cabe recordar que el conocido Coeficiente de penetración o Cx, es un valor sin unidades, que permite la comparación de la resistencia inducida por cuerpos de diferentes formas y tamaños.

Por otra parte, el vórtice está definido como un movimiento rotativo, en una zona de aire. Como conclusión, en lo referente a las soluciones aerodinámicas, puede decirse que, en la práctica, la resistencia del aire al desplazamiento de un vehículo se concentra en una fuerza resultante, que tiene su aplicación en un punto denominado "centro de empuje" que, por lo general, se ubica detrás del parabrisas y a una distancia intermedia entre el borde inferior de las ventanillas y el techo.

Dicha "fuerza resultante" se descompone en un par de fuerzas, que tienden a alivianar o descargar el tren delantero, y a cargar en la misma medida al tren trasero, tendiendo en consecuencia a reducir la adherencia de las ruedas directrices delanteras.



Este efecto, que a velocidades normales tiene poca importancia –en autos de serie–, en vehículos deportivos o en automóviles de competición es muy importante, por lo que el diseño de la carrocería debe prever el uso de ciertas soluciones, para contrarrestar estas fuerzas. El más común es el uso de un spoiler en la parte baja delantera (debajo del paragolpes), con el objeto de cortar el flujo de aire que circula por debajo del vehículo, y disminuir así el efecto de sustentación de la parte delantera. Los efectos del flujo de aire, sobre la parte trasera del automóvil, obligan al uso de distintas soluciones técnicas para reducir el coeficiente de resistencia aerodinámica. En la actualidad, se recurre a la técnica de suavizar, de afilar levemente la parte trasera de la carrocería (para disminuir el Cx), de modo que no haya separación de la corriente de flujo de aire, en el extremo final de la carrocería, cortando de golpe el flujo con un alerón.