Técnica F1 (Aerodinámica): El difusor. ¿Cómo funciona?

 

Descubrimos los secretos de la zona que mas ocultan los equipos de F1.

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Hoy voy a profundizar un poco en uno de los elementos más  importantes de un monoplaza y en general en todo tipo de vehículos de competición, que es el responsable de crear la mayor parte de la downforce o fuerza descendente en el monoplaza, lo que conocemos como difusor.

La base de este elemento es la necesidad de pegar el monoplaza al suelo en las curvas, es decir, necesitamos un área donde creemos bajas presiones para tratar de generar esa fuerza descendente en el monoplaza y poder tomar las curvas más rápido.

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El aire bajo el monoplaza se expande al llegar al difusor creando una presión negativa y pegando el monoplaza al asfalto haciendo una especie de “vacío”

 

En términos aerodinámicos el aire cuanto más rápido se desplaza, cuanto más rápido se mueve, menos presión tiene, del mismo modo que ya explicamos cuando hable de los perfiles de alerones o alas de aeronaves, que se basan en dos superficies de tal forma que en la zona donde queremos la fuerza (superior para crear elevación en el caso de los aviones e inferior en los alerones) colocamos una superficie más curvada, y puesto que el aire para llegar al mismo punto, ha de ir mas rápido, genera menor presión y crea la fuerza buscada.

Pues bien, cuando hacemos que una cantidad de aire que está encerrada en la zona bajo el monoplaza pase a tener una gran cantidad de espacio que ocupar, el aire se expande y expandirse implica reducir la presión, por tanto el aire que rodea al monoplaza estará a presión atmosférica mientras que el aire que está en el difusor estará a una presión considerablemente menor, esto crea una fuerza descendente en el monoplaza lo que le aporta una gran carga aerodinámica.

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En esta simulación que he realizado con Solid Works vemos como la zona inferior del difusor crea una depresión que succiona el coche (área de color azul). Para los que no soléis tratar con estos valores, la presión atmosférica son 101300 Pa, y como vemos en la zona azul de este, la presión esta en torno a los 98000 Pa (el difusor no esta a escala es solo una representación para que comprendáis el concepto. En el caso de la zona superior, donde tenemos el color rojo es donde el equipo brawn colocó los orificios de entrada del aire hacia el doble difusor

Es por esto que el difusor y el fondo plano del monoplaza son de las zonas del monoplaza que los equipos más quieren ocultar puesto que es un punto clave que puede marcar la diferencia. Este fue el elemento fundamental diferenciador que hizo al equipo Brawn GP ser campeones del mundo de formula 1 de pilotos y de constructores en 2009, logrando entre los 2 pilotos 8 victorias y 15 podios en 17 carreras y dándole al equipo 4 dobletes.

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¿Qué hizo que Brawn GP tuviese un difusor tan superior al del resto de monoplazas? Fue el incorporar unos orificios en el difusor de modo que incorporamos mayor cantidad de aire al difusor de tal modo que aumentamos el caudal de aire que pasa por el difusor y creamos aun más carga aerodinámica en forma de fuerza descendente. Esto fue el elemento diferenciador con equipos como Renault, que tenía un difusor simple.

 

Carlos Sánchez Martínez @CarlosSMF1

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Un pensamiento en “Técnica F1 (Aerodinámica): El difusor. ¿Cómo funciona?

  1. Magnífico artículo! Se escribe mucho sobre estas cosas, pero pocas veces he visto unos diagramas de presión tan logrados, y encima hechos por el propio autor! Un diez!

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