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La aerodinámica automotriz es el estudio de la aerodinámica de los vehículos de carretera. Sus principales objetivos son reducir la resistencia aerodinámica y el ruido del viento, minimizar la emisión de ruido y prevenir las fuerzas de elevación no deseadas y otras causas de inestabilidad aerodinámica a altas velocidades. El aire también se considera un fluido en este caso. Para algunas clases de vehículos de carreras, también puede ser importante producir carga aerodinámica para mejorar la tracción y, por lo tanto, las habilidades en las curvas.
Historia [ editar ]
La fuerza de fricción de la resistencia aerodinámica aumenta significativamente con la velocidad del vehículo. [1] Ya en la década de 1920, los ingenieros comenzaron a considerar la forma del automóvil para reducir la resistencia aerodinámica a velocidades más altas. En la década de 1950, los ingenieros automotrices alemanes y británicos estaban analizando sistemáticamente los efectos de la resistencia del automóvil para los vehículos de mayor rendimiento. [2] A finales de la década de 1960, los científicos también se dieron cuenta del aumento significativo de los niveles de sonido emitidos por los automóviles a alta velocidad. Se entendió que estos efectos aumentan la intensidad de los niveles de sonido para usos de tierras adyacentes a una tasa no lineal. [3] Pronto los ingenieros de carreteras comenzaron a diseñar carreteras para considerar los efectos de la velocidad de los niveles de sonido producidos por la resistencia aerodinámica, y los fabricantes de automóviles consideraron los mismos factores en el diseño de vehículos.
Características de los vehículos aerodinámicos [ editar ]
Un automóvil aerodinámico integrará los pasos de rueda y los faros para reducir la resistencia al viento en la forma general y también reducir la resistencia. Se simplificará ; por ejemplo, no tiene bordes afilados que crucen la corriente de viento por encima del parabrisas y contará con una especie de cola llamada fastback o Kammback o liftback . Tenga en cuenta que el Aptera 2e , el Loremo y el Volkswagen XL1 intentan reducir el área de su espalda. Tendrá un piso plano y liso para soportar el efecto Venturi y producir fuerzas aerodinámicas hacia abajo deseables. - se utiliza para enfriar,combustión , y para los pasajeros, luego se vuelve a acelerar por una boquilla y luego se expulsa debajo del piso. Para los motores centrales y traseros, el aire se desacelera y presuriza en un difusor, pierde algo de presión al pasar por el compartimiento del motor y llena la corriente de deslizamiento . Estos autos necesitan un sello entre la región de baja presión alrededor de las ruedas y la alta presión alrededor de la caja de cambios. Todos ellos tienen el piso del compartimiento del motor cerrado. La suspensión se simplifica ( Aptera ) o se retrae. Las manijas de las puertas , la antena y los rieles del techo pueden tener una forma aerodinámica. El retrovisor lateral solo puede tener un carenado redondo como nariz. Se dice que el flujo de aire a través de los compartimentos de las ruedas aumenta la resistencia ( fuente alemana) aunque los autos de carreras lo necesitan para enfriar los frenos y muchos autos emiten el aire del radiador hacia el compartimiento de las ruedas. La aerodinámica es extremadamente importante para superar esa barrera limitante que atraviesa todo el tiempo en la carretera. Aunque los spoilers pueden ser deseables y aumentan el manejo y la carga aerodinámica, el factor limitante es que los spoilers hacen que la aerodinámica entre en juego más rápido, pero disminuye la función aerodinámica por la forma voluminosa que se mueve por el aire.
Comparación con la aerodinámica de los aviones [ editar ]
La aerodinámica del automóvil se diferencia de la aerodinámica de los aviones en varios aspectos. Primero, la forma característica de un vehículo de carretera es mucho menos aerodinámica en comparación con un avión. En segundo lugar, el vehículo opera muy cerca del suelo, en lugar de al aire libre. En tercer lugar, las velocidades de funcionamiento son más bajas (y la resistencia aerodinámica varía con el cuadrado de la velocidad). Cuarto, un vehículo terrestre tiene menos grados de libertad que un avión y su movimiento se ve menos afectado por las fuerzas aerodinámicas. En quinto lugar, los vehículos terrestres comerciales y de pasajeros tienen restricciones de diseño muy específicas, como su propósito previsto, altos estándares de seguridad (que requieren, por ejemplo, más espacio estructural 'muerto' para actuar como zonas de deformación) y ciertas regulaciones.
Métodos de estudio de la aerodinámica [ editar ]
La aerodinámica automotriz se estudia utilizando modelos informáticos y pruebas en túnel de viento . Para obtener los resultados más precisos de una prueba en túnel de viento, el túnel a veces está equipado con una carretera rodante. Se trata de un piso móvil para la sección de trabajo, que se mueve a la misma velocidad que el flujo de aire. Esto evita que se forme una capa límite en el piso de la sección de trabajo y afecte los resultados.
Coeficiente de arrastre y área de arrastre [ editar ]
El coeficiente de arrastre (C d ) es una calificación comúnmente publicada de la suavidad aerodinámica de un automóvil, relacionada con la forma del automóvil. Multiplicar C d por el área frontal del automóvil da un índice de resistencia total. El resultado se denomina área de arrastre y se enumera a continuación para varios automóviles. La anchura y la altura de los coches con curvas conducen a una gran sobreestimación del área frontal. Estos números utilizan las especificaciones del área frontal del fabricante de Mayfield Company a menos que se indique lo contrario. [4] Las cifras del área de arrastre que no reflejan el coeficiente de arrastre y las cifras del área frontal de pruebas aerodinámicas independientes (por ejemplo, áreas de arrastre basadas en cifras informadas por el fabricante o especulaciones fundamentadas) se indican con un asterisco (*).
Fuerza aerodinámica [ editar ]La fuerza descendente describe la presión descendente creada por las características aerodinámicas de un automóvil que le permite viajar más rápido a través de una curva al sujetar el automóvil a la pista o la superficie de la carretera. Algunos elementos para aumentar la carga aerodinámica del vehículo también aumentarán la resistencia. Es muy importante producir una buena fuerza aerodinámica hacia abajo porque afecta la velocidad y la tracción del automóvil. [6] Ver también [ editar ]
Referencias [ editar ]
Enlaces externos [ editar ]
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