Race Car Technology 8

Revista de Técnica de

8

Competición Automovilística

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DISEÑO Y OPTIMIZACIÓN DE COCHES DE COMPETICIÓN


EDITORIAL Director General Timoteo Briet Blanes. [email protected]

Diseño: Marcelo Taboada

Equipo Técnico

Edición: Roberto Pravata Consultas: [email protected]

Redacción Administración: C/ San Bartolomé 19 C.P. 12190 Borriol (Castellón)

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Director General Timoteo Briet Blanes. [email protected]

ÍNDICE VÓRTICES DE KARMAN

Diseño: Marcelo Taboada

ENSAYO POST RIG: FRECUENCIA DE TEST

Edición: Roberto Pravata

DINÁMICA DE LA FRENADA Consultas: [email protected]

ÁNGULO DE AVANCE Redacción Administración: C/ San Bartolomé 19 C.P. 12190 Borriol (Castellón)

TRAZADAS DE UNA CURVA — OPTIMIZACIÓN ALERON FRONTAL FERRARI 2009 — CFD

REDUCCIÓN RESISTENCIA AERO — REDUCCIÓN CONSUMO DE COMBUSTIBLE — RELLENO DE POPA

VARIACIÓN DE LA TEMPERATURA DE LOS NEUMÁTICOS


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VÓRTICES DE KARMAN

Todos hemos visto las turbulencias que se forman en la popa de un vehículo cualquiera; estudiarlas, es muy complicado por cuanto incluso no se sabe bien cómo se forman; de ahí la importancioa del CFD, que es capaz de simularlas y estudiarlas. De todas formas, existe una turbulencia muy pecular, llamada de Karman, la cual, es geométricamente muy bella y repeti-tiva en numerosos contextos de la naturaleza y en diferentes escalas; veamos cómo cuantificarla y veamos cual es su geometría.


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usadas en diferentes contextos y escala (ver fotos); de esta forma, existen diversas teorías para explicarlas y sobre todos cuantificarlas. Los vórtices de Karman son turbulencias repetitivas y bien definidas. También son aprovechables para fabricar anemómetros. Las Turbulencias pueden ser periódicas o no; en cualquier caso, existe mucha similitud “geométrica” entre las turbulencias ca


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Apreciamos estas turbulencias, en diferentes contextos (estela de un avión, nubes a su paso por un volcán, etc....).

Hay que tener en cuenta que estas turbulencias se forman a partir de una velocidad:

Esta es la relación geométrica más importante que define los vórtices de karman.


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ENSAYO POST RIG: FRECUENCIA DE TEST

En los últimos meses, y gracias a la presentación del POST RIG DE 7 POSTES, que Nacho Suárez ha realizado para tecnicaf1.es y que formará parte de su infraestructura de investigación, hemos recibido numerosas dudas al respecto. Esencialmente y resumiendo, un ensayo post rig afina el damper; bien es verdad que podemos afinar y determinar un setup global y com pleto. Por otro lado, es posible ensayar mediante el post rig, un circuito determinado y concreto, suministrando un input a los cilindros, corres pondiente al perfil del asfalto; de hecho, nosotros lo hacemos, pero es necesario conocer dicho perfil, y ello, no es fácil; quizás se pueda, y de hecho se puede, conocerlo comparando las elongaciones de los amortiguadores y la deformación de los neumáticos. De cualquier forma, en un ensayo post rig, se realizan los 2 ensayos siguientes: 1. se ensaya el coche mediante un input "escalón"; ello proporciona mucha información; nuestro post rig vital, también lo hac e. A parte

de este ensayo heave, es posible, y también lo hacemos, realizar otros ensayos como en roll. 2. el otro tipo de ensayos es suministrar un i nput que recorra todas las frecuencias a diferentes amplitudes, para observar l a r espuesta del

setup a cada frecuencia; es muy habitual realizar este ensayo. Lógicamente, a mayor frecuencia, menor amplitud o energía:

Como siempre, una conjunción óptima entre ambos ensayos, es lo ideal.


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DINÁMICA DE LA FRENADA

Frenada: El pilotaje requiere unas fuertes reducciones de velocidad antes de afrontar los pasos por curvas y eso exige frenadas, incluso violentas, a fin de acomodar la velocidad adecuada. En la práctica, las frenadas se realizan siempre en las mismas zonas del circuito que son las que preceden a las curvas. Existe, pues, una zona de frenada para cada curva del circuito que será más o menos extensa dependiendo del tipo de curva y de la reducción de velocidad que se necesita para recorrerla. Referencias A medida que el piloto va conociendo el circuito y la cantidad de freno a aplicar, va estableciendo sus puntos de frenada, nor malmente al borde de la pista opuesto al vértice de la curva, para poder realizar la trazada precisa. Si se circula por el lado contrario de la pista deberá efectuar una suave curva de empalme a fin de colocarse en el punto correcto. Para poder recordar el punto exacto de fr enada tomará una serie de puntos de referencia que consisten en cualquier señal - una mata al borde, una marca en la pista, un letrero , etc. que le pueda señalar dónde comenzar a frenar antes de tomar cada curva. Ello le permite realizar siempre el mismo tipo de fre nada dando al recorrido una consistencia de paso. Cada piloto tiene, por tanto, sus puntos de referencia para frenar y conoce el grado de presión que debe ejercer sobre el freno y el tiempo en que debe mantenerlo antes de poder acelerar. Y eso, para cada curva del circuito. No os confundáis. Para asegurar la consistencia de paso es preciso frenar en el mismo punto y con la misma intensidad en cada vuelta. Sin embargo, no siempre es factible en condiciones de carrera. Por otra parte, vuestras referencias sólo sirven para vosotros. Si otro piloto asegura que frena en otro punto no lo adoptéis sin ensayarlo progresivamente. El punto de referencia desaparece del campo de visión del piloto mucho antes de que realmente lo sobrepase. Apurar la frenada, comenzar a frenar en el sitio más cercano p osible al punto de giro, es asignatura individual del piloto. Aplicación El punto de frenada y la cantidad de freno variará según el grado de reducción de velocidad deseada y el estado del piso y de los neumáticos. En los entrenamientos el piloto irá modificando sus puntos de referencia hasta establecer los ideales para las ca racterísticas del kart y de la pista, apurando las frenadas hasta llegar a los límites de paso por curva. No olvidéis que la distancia de frenada aumenta con el cuadrado de la velocidad. La frenada se realizará antes de comenzar la trazada ya que ésta debe partir a la velocidad adecuada de inicio de la curva. Por tanto, el freno se aplicará en el trozo de recta apto para la frenada y antes de comenzar a girar la dirección. Aunque los neumáticos r adiales permiten seguir apurando la frenada con las ruedas giradas, este tipo de gomas no está permitido en karting. Además, girar las ruedas en frenada introduce nuevas componentes de inercia sumando al nuevo reparto de pesos, provocando mayor subviraje delantero, p osi ble pérdida de adherencia trasera y posible riesgo de patinazo. La práctica es frenar, soltar el freno, trazar manteniendo el gas y comenzar a acelerar en el punto adecuado de la curva. Sin embargo, cabe la posibilidad de ensayo de frenada con giro de rueda en los entrenamientos, a fin de establecer el punto exacto que luego se utilizará en carrera.


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El grado de aplicación del freno debe ser también muy preciso ya que una frenada excesiva llega a bloquear las ruedas no permitiendo que estas giren. La adherencia de una rueda blocada es muy inferior a la de una rueda que gira con lo que la frenada será muc ho menos eficaz. Dado que el kart no puede llevar ayudas para frenado - tipo ABS-, llegados al punto de bloqueo de ruedas, es preferible soltar el freno, para permitir que las ruedas giren y volver a aplicarlo. Algunos pilotos llegan al extremo de frenar a golpe s, apretando y soltando el freno alternativamente, lo que, si no hay bloqueo de las ruedas, es una pérdida de eficacia. En condiciones de p ista deslizante, p. e. con lluvia, la pérdida de adherencia en la frenada puede ser muy acusada y tanto los puntos de referencia como l a presión en el freno deberán ser modificados adecuadamente. Con las ruedas rectas, el kart debe frenar también en línea recta sin deslizar hacia derecha o izquierda. Un mal equilibrio d e chasis, desgaste desigual de gomas o reparto inadecuado de presiones puede hacer que la parte trasera del kart, aligerada de peso en la frenada, se desplace lateralmente lo que fuerza a corregir la trayectoria. Zona A medida que el piloto experimentado va conociendo las variables de pista, chasis, gomas, etc., los puntos de referencia dejan de ser fijos para convertirse en una "zona". Realmente frenar al límite es un asunto complejo de estimación de muchas variables que hay que evaluar en conjunto y muy rápidamente. El estado de la pista puede variar durante la carrera, los neumáticos van adquiriendo te mperatura y también se van desgastando, y las condiciones de carrera fuerzan muchas veces a variar ligeramente el punto. Tanto si se va detrás de un rival, cuyo punto de frenada no coincide con el nuestro, como si decidimos sobrepasarlo, hay que adecuar el momento y la intensidad de la frenada. Esa estimación de la distancia de frenada admisible constituye la "zona" para cada piloto que debe conocer si está o no dentro de la misma. "Pasarse de frenada", frenar demasiado tarde, equivale a comenzar a trazar a menor velocidad de la deseada cuando no a salirse de la trazada o de la pista. Conclusión En cualquier caso, si se quiere ir deprisa hay que procurar evitar frenar y, según las palabras de Fangio: "Hay que acelerar más y frenar menos". Y hay que entenderlo ya que, efectivamente, se llega a necesitar fuertes frenadas, pero procurando realizar únicamente las precisas y en el grado necesario. Es esencial mantener el grado de concentración que evite todo frenazo inútil, que supone una reducción de la velocidad efectiva, además de un desgaste adicional de frenos, neumáticos y combustible. El grado de pericia de un piloto puede medirse en proporción inversa al número de frenazos inútiles que realiza. Es preciso ser rápido y eficaz, no hay trofeos para un frenador espectacular.


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ÁNGULO DE AVANCE

Es el Angulo formado en el plano longitudinal por el eje del Pivote, con la vertical al suelo. Su valor puede oscilar entre 0 º y 12º. Este Angulo es el responsable directo de la capacidad de Auto-Alineación de la dirección del vehículo, y por ende de su estabilidad en recta. Se combina al girar para modificar la Caída ( Camber ). El valor normal en un Turismo está situado aproximadamente en 7º, en un Monoplaza 3º, y a finales de los años 80, en los F-1 de Efecto Suelo era de 0 ó 1º al objeto de ayudar al piloto a girar la D irección, dado que, el vehículo estaba sometido a las terribles Cargas Aerodinámicas de los llamados “ Wing Cars “. También nos proporciona el Tacto de Giro al Volante y corrige el Angulo de Caida ( Camber ). Con el archifamoso nivel “ Dunlo p “ y

con la ayuda de unos Platos Giratorios Graduados, bajo las ruedas directrices, podemos comprobar su Angulo. Para el Avance, es más importante la Igualdad de Valores de cada lado que el valor Intrínseco del Angulo. En una palabra, si el reglaje indicado es de +7º, deben ser +7º exactos en cada Rueda Directriz. Su variación obliga, por Geometría, a variar tambien los Angulos de Caida ( Camber ) y Convergencia ( Toe-In ).

Lo dicho hasta aquí, aunque es importante, No lo es todo respecto a la Dirección. Entre otras consideraciones, podemos apuntar las siguientes : • La dureza de la dirección debe ser la justa para que el piloto tenga sensibilidad y sea capaz de discernir con exactitud qu e está suce-

diendo en el Tren Delantero. • Es imprescindible el control y lubricación de las crucetas, cojinetes de Teflón, Servodirección, etc. • La Desmultiplicación debe acercarse a un valor de 15 -16 : 1, al objeto de que con una 1.5 vueltas de volante vayamos de tope a tope

de la Dirección, y la respuesta y correciones de giro sean instantáneas. En un Monoplaza suele usarse de ½ vuelta a ¾ de vuel ta de volante para ir de tope a tope de la Caja de Dirección.

• La capacidad de Auto -Alineamiento y Retorno, está definida por la inclinación de pivote, el Avance y el Desfase en la huella o ta-

maño del circuito de proyección del eje de Pivote ( King Pin Offset ).


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OTRA MANERA DE EXPLICARLO El Angulo de Avance ( Caster ), es el formado por la linea de Mangueta, mirada de perfil, ( Lateralmente ), con la Vertical. Se aprecia claramente en las Motos y Bicicletas, dado que es el que forma hacia delante el Pivote de Dirección con la línea imaginaria vertical. Se mide en Grados, Minutos, o incluso en Milímetros de distancia entre el punto de intersección con el suelo y el punto medio de la huella de contacto del Neumático con él. En los vehículos actuales, Todo Delante, su mayor peso sobre el Tren Delantero determina un Angulo de Avance relativamente pequeño ( entre 3º y 6º ); en cambio en los de Peso más repartido entre los dos Trenes, como la Tr acción Trasera, o incluso los Todo Atrás, para conseguir el mismo efecto tendremos que proporcionar un valor Superior ( entre 6º y hasta 15º ) Con las Direcciones Asistidas actuales, su valor queda únicamente definido por el Efecto Auto-Estabilizador que pretendemos conseguir en línea recta a una cierta velocidad, el cual se complementa con el Angulo de Salida a vehículo parado y con giros importantes de volante. También el comportamiento en curva, así como la rapidez que necesitamos conseguir al inicio de ella, determinaran el valor del Angulo de Avance ( Caster ). El Angulo de Avance, proporciona en la Geometría de Dirección un Incremento del de Caida ( Camber ) cuando la giramos, lo cua l hace que el vehículo considerado se comporte de muy diferente forma según el Angulo de Avance ( Caster ) del que hayamos partido en Estático. Según el Angulo de Avance ( Caster ) que demos al Tren Delantero, conseguiremos el comportamiento adecuado para que nuestro vehículo sea más del gusto del Piloto. En general, procuraremos que el valor del Angulo de Avance ( Caster ) sea el mínimo necesario para que el rozamiento que se p ro-

duce en línea recta No nos reste excesiva Velocidad. Como ya hemos dicho anteriormente, el Angulo de Avance ( Caster ) nos proporciona la Estabilidad en Línea Recta imprescindible. A baja velocidad, y ante giros de volante importantes, produce el retorno de la Dirección a la posición de equilibrio ( Volante Recto ). Aunque el Angulo de Salida o Angulo de Pivote ( King Pin Inclination, Es el ángulo for mado en el plano frontal por el e je de Pivote con la Vertical al suelo ) influye más, junto con éste es el responsable del mayor esfuerzo que tenemos que efectuar al girar el volante del vehículo, sobre todo a vehículo parado cuando carece de Dirección Asistida. Lo que más importa, desde el punto de vista de la competición, es el hecho de que el Angulo de Avance ( Caster ) hace que al girar la Dirección se incremente o acuse el Angulo de Caída ( Camber ) Estático; el de Caída con la Dirección girada depende del valor del de Avance, con lo cual en las curvas nos va a incidir definitivamente en el equilibrio del vehículo.


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Los Angulos de Caída ( Camber ) y Avance ( Caster ), aplicados al Tren Trasero, son de razonamiento muy parecido a los del De lantero. Sólo añadir que, en el caso de vehículos de Tracción Trasera, el de Avance aquí nos proporciona una notable mejora de T racción, dado que, la resultante del peso tiene su proyección en un punto más adelantado de la huella de contacto.; el valor debe ser moderado ( Entre 2º y 5º ). Igualmente el Angulo de Salida ( King Pin Inclinación ), que al obligar a que la proyección sobre el suelo de la resultante del Peso y otras fuerzas verticales caiga del lado exterior ( Negativa ), produce una distribución de la presión sobre la huella de contacto favorable para la Adherencia Transversal y para la Tracción en pleno apoyo en curva. Tendremos que tener mucho tacto y ser muy rigurosos dado que, en realidad, Nos Resta Potencia por rozamiento en las rectas y antes de darlo conviene agotar otras soluciones técnicas. El Angulo de Avance ( Caster ) se halla como Diferencia entre los Angulos de Caída ( Camber ) girando la Dirección 20º a la I zquierda y otros tantos a la Derecha. Esta operación debe efectuarse sobre Discos Giratorios provistos de un arco de circulo dividido en Grados,. Supongamos que girando la Dirección 20º a la Izquierda, el Angulo de Caída ( Camber ) en una rueda es 2º Positivos. Haciendo lo mismo hacia la derecha, 5º Negativos : El Angulo de Avance ( Caster ) será : 2º -(-5º) = 7º No olvidemos nunca y repitamos : La variación del Angulo de Avance los de Caida ( Camber ) y Convergencia ( Toe-In ).

( Caster ) obliga, por Geometría, a variar tambien los Angu-

Otra manera de averiguar el Angulo de Avance, será midiendo las alturas del vehículo Ht y Hd ( ( Trasera y Delantera ) ya fij adas, dado que el valor de ellas, incide directamente, como podremos observar, en el Angulo de Avance. En el siguiente dibujo, podremos observar, como podemos valorar el Angulo de Avance midiendo el Angulo que forma la superficie superior del portamangueta con la horizontal, para unas alturas al suelo determinadas. Por ejemplo, si nuestras alturas al suelo son Hd = 15 mm y Ht = 40 mm, para una batalla de L = 2.760 mm, el Angulo del Vehículo en reposo con respecto a la horizontal será de :

Si la Mangueta lo permite, podemos averiguar rápidamente cual es nuestro Angulo de Avance, colocando en la cabeza de la Mangueta, un nivel de grados, o suplementos angulares, basándonos en el Principio Trigonométrico de que Dos Angulos con lados Perpendiculares, ( o Paralelos ), entre sí, Son Iguales.


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TRAZADAS DE UNA CURVA — OPTIMIZACIÓN En esta oportunidad, analizaremos la mejor manera de ir a través de una curva. Mejor significa en el menor tiempo, y a la may or velocidad promedio. Nos preguntamos siempre, ¿Cuál es la mejor línea a través de una curva que nos de el mejor tiempo? Y ¿Cuál es el mejor tiempo si utilizo la parte interior o la exterior de la misma curva?, Dadas las respuestas a estas interrogantes nos preguntaremos luego: ¿Qué trazado debe tener la curva para que la línea que yo escoja no tenga ninguna diferencia en los tiempos? La respuesta es sorpresiva. El análisis presentado acá es el más simple que pude elaborar, y aun así es bien complicado. Mis cálculos pasaron por 30 pasos antes de llegar a una respuesta. No se preocupen, no los sumergiré en las matemáticas, solo haré un bosquejo del análisis tratando de enfocar los principios básico. Cualquiera que analice las formulas seguro lo derivara por si mismo. Existen algunas simplificaciones que hice durante el cálculo. Primero que nada, considere la curva solamente, como una entidad separada y aislada del resto del circuito. La mejor línea de carrera viene dada por lo que esta antes y después de la curva. Ustedes usualmente tratan de optimizar la velocidad de salida de una curva que cae a una recta. Hablando de trazados, a veces se escucha a otros pilotos diciendo cosas como: tienes que hacer esto y esto para estar alineado con la curva 6 para poder llegar a la curva 10 y estar listo para la recta tal. En otras palabras, cualquier acción que hagamos en u n punto tendrá repercusión en todo el recorrido. Los mejores pilotos se imaginan la línea de carrera para todo el trazado como una unidad, tomando un acercamiento tipo Zen. Pero mientras aprendemos, es mejor empezar optimizando para curvas específicas en aislamien to, luego en grupos de dos curvas y así sucesivamente. No es posible analizar una pista de una manera matemáticamente exacta. En otras palabras, mientras la ciencia puede proveer de los principios generales, encontrar la mejor línea de carrera es un arte. Y para mi es la parte mas divertida de las competencias. Otra simplificación que hice fue que el coche acelerara, frenara y cruzara a velocidad constante, con abruptas tra nsiciones entre eta pas. Así que las líneas que analizaremos son pedazos de aceleración, frenado y cambio de dirección. Un coche real hace y debe hacerlo en combinación y de manera suave durante las transiciones. Es de hecho posible hacer el análisis con un coche que haga dichas transiciones de manera combinada, pero seria mucho mas difícil de representar y no agregaría mayor conocimiento cuantitativo que justifique enredar mas esto. Nuestra curva es la siguiente:


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Este diagrama representa una familia de curvas con ancho constante, cualquier radio y rectas a su entrada y salida. Primero haremos un análisis con curvas de 75 pies de radio y 30 pies de ancho, luego tendremos tiempo para analizar otras configuraciones. Definamos los siguientes parámetros: r = radio de la línea central de la curva = 75 pies W = ancho de la pista = 30 pies

Ahora bien, cuando entramos a la curva debemos mantener nuestros neumáticos sobre ella, de lo contrario nos iríamos a la zona de seguridad o al césped. Es mas sencillo (aunque no muy realista) hacer el análisis considerando la línea del centro de gravedad del coche en vez del de los neumáticos. Así que, al definir este curso efectivo, más delgado que el real, lo que haremos es conducir sobre el centro del coche y listo.

Ya sabemos que para una fuerza centrípeta dada, la máxima velocidad de conducción aumenta por la raíz cuadrada del radio de giro . Entonces, si conducimos el camino circular mas largo a través del la curva, comenzando por el lado exterior de la recta de entrada, yendo todo el camino hasta la parte interior de la mitad de la curva (o su ápex en ingles), y ter minando en el lado exterior de la recta de salida, podremos dar la curva a la máxima velocidad posible. Esta línea de carrera se muestra en la figura por la línea gr uesa marcada como línea m. Esta es una versión simplificada de la clásica línea de carrera a través de una curva. La línea m alcanza la mitad de la curva (ápex) en el centro geométrico del circulo que describe dicha curva. Continuemos analizando la línea geométrica perfecta ya que es relativamente fácil de lograr. La ilustración muestra también una línea llamada “i”, línea interna que viene desde la parte interior de la recta de entrada, gira por la parte interior de la curva, y sigue a todo lo largo de la parte interna de la re cta de salida; y la línea “o” línea externa que viene por la parte externa de la recta de entrada, gira por la parte externa de la curva y sale p or la parte externa de la recta final. Uno puede polemizar que existen ventajas de la línea i sobre la línea m. La línea i es considerablemente mas corta que la línea m, y aunque tengamos que ir mas lento, también es cierto que debemos cubrir menos distancia para pasar la curva. También pudiéramos acelerar bastante durante la recta de entrada, reducir la velocidad mientras estamos en el centro de la curva y acelerar en el tramo de salida, mientras que para la línea m, debemos conducir a velocidad constante. Vamos a descubrir cuanto tiem po toma ir a través de ambos tipos de línea de carrera. Hemos incluido línea o para tener el panorama completo aunque a simple vista parece la menos acertada ya que es lenta y cubre mayor distancia.


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Si asumimos la máxima aceleración centrípeta de 1,10G, que esta justo sobre la capacidad máxima de un neumatico de autocross, encontramos las siguientes velocidades de giro utilizando las líneas i, o y m:

ara la línea i, aceleramos por un momento durante la fase recta de entrada a la curva, frenamos hasta que alcanzamos 32,16 MP H, giramos por el interior de la curva a esa velocidad, y luego aceleramos para atacar la recta de salida de la curva. Asumamos, para mantener la comparación, que podemos entrar en la línea i a 48,78 MPH, la misma velocidad que para línea m. Vamos a sumir también que el coche puede acelerar a 1/2G y frenar a 1G. Entonces nuestra planificación para conducir a través de la curva utilizando la línea i genera este perfil de velocidad:

Ya que podemos entrar acelerando, comenzamos a ir mejor que en la línea m. Pero tenemos que frenar fuerte al aproximarnos al centro de la curva. Finalmente, aunque aceleremos en la fase de salida, casi no logramos las 48,78 MPH, o velocidad de salida de la línea m. Pero no nos importa la velocidad de salida, solo el tiempo para recorrer esta curva. Utilizando el perfil de velocidad del grafico, podemos calcular el tiempo para la línea i, llamémoslo ti, el cual será 4,08 s egundos. La línea i pierde sobre la línea m, por 9 décimas de segundo. Esto es un margen aceptable para perder cualquier carrera. Este análisis muestra lo que podemos perder en tiempo de acuerdo a cada tipo de ataque a la curva en cuestión. En este caso la línea i es catastrófica. Incidentalmente recorrer la línea o, toma 4,24 segundos = to


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Que pasa si la curva fuera más cerrada o de mayor radio. La siguiente tabla muestra los tiempos para curvas de 30 pies de ancho y varios radios:

La línea i, nunca vence a la línea m, aunque mientras el radio aumenta, el margen de perdida decrece. Esta tendencia es intuitiva debido a que curvas de mayor radio son también mas largas, y la velocidad extra de m sobre la línea i es menor. El margen es mayor para curvas mas cerradas, ya que el ancho es una fracción mayor de la longitud y el diferencial de velocid ad es mayor. Que pasa con diferentes anchos de curva? La siguiente tabla muestra tiempos para una curva de 75 pies de radio con diferentes anchos de pista:

A mayor ancho de la pista, mayor el margen de perdida. Esto es de nuevo intuitivo, la línea m es en realidad un gran circulo a través de la curva. Note que la línea o es mejor que la línea i para circuitos anchos. Esto es debido al diferencial de velocidad en tre las líneas o e i el cual es mayor en circuitos anchos. El hecho mas notable es que la línea m vence a la línea i por 0,16 segundos, en un circuito que es solamente 4 pies mas ancho que el coche (10.00 pies, primera colu mna de la tabla). Esto solo indica que debemos utilizar todo el trazado posible. Entonces la respuesta es, bajo las premisas hechas, que la línea interna nunca es mejor que la clásica línea de carrera. Bajo estas con jeturas podemos estar seguros que no hay línea de carrera más rápida que la línea m. Hemos ido a través de un tipo simplificado de análisis de variaciones. El análisis de variaciones es utilizado en todas las ramas de la física, especialmente mecánica y óptica. Es posible, de hecho, expresar todas las teorías de la física, hasta las mas radicales de forma variacional. Es hasta posible generar un programa de ordenador que nos muestre la línea perfecta de carrera para circuitos reales.


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ALERON FRONTAL FERRARI 2009 — CFD Conocemos la historia de aquel reino en el que ciertos diputados, filosofaban acerca el número de dientes de un caballo; tras horas y horas, el rey, mandó subir el caballo, y contar los dientes: SABIA DECISIÓN. Así es como hay que actuar en la ciencia. De ahí, que a partir de ahora, calculemos mediante CFD, y no elucubremos tanto. En esta primera ocasión, tomemos un alerón frontal de un Ferrari del 2009. Los datos obtenidos son: 3.600.000 CELDAS. 48 m/s.

Down-Force: 945 N. Drag: 227 N. Vemos en las imágenes, que la capa límite está genial y muy bien modelizada numéricamente; disfrutad de las imágenes; esto es sólo el principio; iremos analizando diversos sistemas y modificando otros.


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REDUCCIÓN RESISTENCIA AERO — REDUCCIÓN CONSUMO DE COMBUSTIBLE — RELLENO DE POPA Ya sabemos que para reducir la drag o resistencia aerodinámica de un vehículo, es necesario, entre otras cosas, reducir las turbulencias que se producen aguas abajo o en la popa de dicho vehículo. Si la popa no es “afilada” o este “afilamiento” es muy brusco, el flujo se separa de la superficie, causando las turbulencias mencionadas. En principio y como regla general, si el flujo es turbulento, tiende a pegarse más a la superficie; o lo que es lo mismo: le cuesta más separarse de ella. Por tanto, podemos imaginar un dispositivo colocado “estratégicamente” de tal forma que vuelve el flujo turbu -lento, de tal modo que conseguimos reducir las turbulencias, y por tanto, reducimos la drag y por tanto, reduci-mos el consumo de combustible. Ya vimos hace pocas fechas, otro artículo dedicado a la formación de las llamadas turbulencias de Karman. Existen diversos métodos o sistemas para mitigar estas turbulencias: El primer método, consiste en colocar una serie de deflectores de popa, adheridos a la superficie de la misma, de forma, que deflectan el flujo hacia la parte interior, justo donde se forma la depresión: Estos deflectores pueden ser de muchos tipos, pero esencialmente son planchas que deflectan el flujo hacia el interior de la depresión. Otro de los métodos consiste en colocar una serie de deflectores de superficie, sobre los laterales del remolque.


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VARIACIÓN DE LA TEMPERATURA DE LOS NEUMÁTICOS


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