Aerodinamica

A continuación desarrollaremos un poco mas de que trata la aerodinámica en los automóviles comunes y corrientes, para poder entender de una forma mas clara en que se basa la aerodinámica en los automóviles de carrera.
La aerodinámica tiene su mayor impacto en los carros y camiones modernos a través de su contribución a las cargas sobre el carro. Las fuerzas aerodinámicas interactúan con elvehículo causando arrastre, sustentación, fuerzas laterales, momentos y ruidos. Todo ello trae como consecuencia alteraciones en el consumo de combustible, el manejo y la estética de un vehículo.
Los parámetros que rigen las formas de un auto de calle son muy diferentes a los de un auto de carreras. Aunque los dos son producto de limitaciones impuestas por el hombre y por la naturaleza, estasimposiciones surgen de requerimientos muy diferentes: mientras que en los autos de carreras la eficiencia aerodinámica, la sustentación negativa y las reglas propias de cada categoría son las que le dan forma al auto, en los autos de calle la estética, la funcionalidad, el consumo de combustible, la seguridad y el uso particular del carro son los que determinan su forma.
A finales del siglo 19 yprincipios del siglo 20 la preocupación de los fabricantes de automóviles estaba centrada en el desarrollo y optimización de los componentes mecánicos de un automóvil (motor y transmisión). Por supuesto la estética jugaba un papel fundamental, pero básicamente los coches consistían en un bastidor precario sobre el cual se montaba el motor, la transmisión y las tres o cuatro ruedas con su respectivosistema de dirección. Todo ello se remataba con una carrocería a la moda, generalmente diseñada por carroceros italianos o ingleses, con un fin más estético que ingenieril.
En la década de 1930 los fabricantes de automóviles en los Estados Unidos de América y en otros países se preocuparon por reducir el arrastre en la producción de modelos de automóviles y en esta forma introdujeron la configuraciónaerodinámica.
La mayor parte de este trabajo era intuitivo por parte del diseñador, solamente desde 1945 los ensayos en túneles de viento se utilizaron en forma extensa para el diseño de automóviles, llegando a formas convencionales. A pesar de los esfuerzos, algunos diseños intuitivos que parecían bien delineados con forma aerodinámica, usualmente tenían serios problemas de flujo de aire.
Losdos primeros automóviles producidos masivamente y con forma aerodinámica fueron estadounidenses, el Chrysler Airflow (1934) con Cd = 0.50 y el Lincoln Zephyr (1936) con Cd = 0.45. Estos coeficientes de arrastre fueron considerablemente menores que los de otros automóviles pero tuvieron un éxito comercial limitado. En 1948 se produjo sin mucho éxito el Tucker Torpedo 51 (Cd = 0.39). El desarrollo apartir de esos años fue grande y hoy en día la mayor parte de los automóviles tipo sedan tienen un Cd entre 0.32 y 0.35.
Mecánica de Fluidos a través de un vehículo
El flujo sobre el cuerpo de un carro está gobernado por la relación entre velocidad y presión expresada en la ecuación de Bernoulli :
P estática + P dinámica = P total(1)
P s + ½ r V2 = P total
Antes de aproximarse al vehículo la presión estática es simplemente la ambiental. La presión dinámica es producida por la velocidad relativa, que es constante para todas las líneas de corrienteaproximándose al vehículo. Por lo tanto la presión total es la misma para todas las líneas de corriente. Al aproximarse el fluido al vehículo, las líneas de corriente se "parten", algunas van a la parte de arriba y otras a la parte de abajo del vehículo. Por interferencia, una línea de corriente debe ir derecho al cuerpo y estancarse (generalmente en el parachoques del carro), con lo cual la velocidad...