miércoles, 10 de septiembre de 2014

Aerodinámica III: Alerones y pontones

Los alerones y los pontones son los componentes aerodinámicos de los monoplazas más conocidos y más bonitos para los afeccionados a este deporte pero estos no sólo cumplen una función estética si no que estos tienen que hacer que el coche se pegue lo máximo al suelo y reducir al máximo también el DRAG o resistencia aerodinámica de los vehículos. Existen dos alerones o alas, una delantera y otra trasera y hay dos pontones, uno a cada lado del coche.

Alerón Delantero
Este año la FIA ha cambiado la normativa y estos deben medir 1650 mm de ancho por respecto a los 1800 mm del año pasado. Esto provoca que los alerones no lleguen hasta la punta de la parte exterior de las ruedas y provoca que los equipos tengan que decidir a donde enviarán el aire, por la parte interior de las ruedas o por la exterior. el alerón debe comenzar a tan solo 525 mm del suelo, 100 menos que el año anterior, que hace que los monoplazas no sean tan agradables a la vista y que se tengan que elegir diferentes tipos de alerones para cumplir la normativa. Estos son:  morro de alien, morro con escalón o morro de morsa. Su parte lateral mide aproximadamente 50 cm de ancho.

La función de este elemento es crear apoyo aerodinámico en la parte delantera del coche, crea el 25% del apoyo total en un F1. Su forma de ala de avión invertida hace que el aire pase mucho más rápido por debajo de él y crea una baja presión que hace empujar al coche contra la pista. Para mantener separada la alta presión por encima del alerón de la baja presión de debajo, se colocan derivas laterales que ayudan a sellarlo. Cada vez las formas que se encuentran en la parte superior son más complejas para dirigir mucho mejor el aire hacia la zona deseada.Podemos diferenciar varias partes:
  • Sección central: esta es la parte central del alerón que mide 50 cm y que es neutra, es decir, no ofrece ningún apoyo aerodinámico, lo que permite que sea más fácil adelantar.
  • Flaps: son unos elementos colocados sobre las derivas laterales que antes se utilizaban generalmente para aumentar la carga aerodinámica pero actualmente se utilizan más para desviar el flujo de aire hacia una zona deseada.
  • Derivas laterales: se utilizan para sellar las presiones, es decir para que las altas presiones se sitúen por encima del alerón y las bajas por debajo y no se mezclen.

Alerón Trasero
La FI también ha realizado cambios en el alerón trasero. este ahora pasa de medir 220 mm de alto a medir 200 mm, además de eliminar el Beam Wing, la parte inferior del alerón, situada sobre la caja de cambios que ofrecía un gran apoyo aerodinámico en la parte trasera. Esta fue sustituida por dos pilares centrales que deberán sujetar el escape en su posición. El alerón mide 75 cm de ancho y se diferencian dos planos, el plano principal y el flap.

El alerón trasero es uno de los elementos aerodinámicos más importantes porque es el que logra que la parte trasera se pegue más al suelo, la parte en la que está la tracción de un F1. Este genera el 25% del apoyo total de un F1, además de la mitad del apoyo aerodinámico que tienen las ruedas traseras ya que la otra mitad lo crea el difusor. Pero este a pesar de generar mucho downforce, también crea mucho DRAG o resistencia aerodinámica. Podemos diferenciar unas pocas partes importantes:
  • Branquias: son unos orificios en las derivas laterales del alerón que intentan reducir la resistencia aerodinámica e intentar eliminar vórtices de aire que se crean debido a la diferencia entre las bajas presiones que circular por debajo del alerón y a las altas que circulan por encima de este.
  • Derivas laterales: son dos elementos que unen el alerón con el monoplaza, estas tienen que soportar toda la carga generada sobre el alerón.
  • DRS o Drag Reduction System: es un sistema desarrollado en el año 2011 que permite reducir la carga aerodinámica y así ganar mucha velocidad punta. Este funciona mediante un actuador hidráulico que mueve el flap desde su posición normal (cerrada) hasta una mayor altura lo que permite dejar un hueco entre el plano principal y el flap por el que pasa el aire.

Pontones
Los pontones son las partes que se encuentran a ambos lados del monoplaza que se extienden desde el cockpit hasta casi las ruedas traseras. Estas son las que dan más anchura a estos monoplazas, los ingenieros desearían quitarlos porque generan mucha resistencia aerodinámica pero son esenciales para la refrigeración del motor del coche, para reducir este DRAG, los intentan hacer lo más pequeños posibles. Este año estos son más grandes porque necesitan más refrigeración estas motorizaciones y todos sus componentes.

Su diseño es como un ala de avión invertida, estos nunca son rectos, adoptan una curvatura poco pronunciada y exponencial para que el aire circule pegado a ellos y llegue el máximo a la parte superior de los difusores.

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