Tras haberos mostrado cuáles son las principales partes del alerón trasero, en este artículo vamos a explicaros su funcionamiento.
Lo primero que se debe saber es que no tiene sentido estudiar el alerón trasero por separado, sino que hay que tener en cuenta la interacción con el resto del monoplaza. Esto es aplicable a cualquier dispositivo aerodinámico del vehículo, pero en este caso cobra especial importancia. ¿Por qué? Muy sencillo. Al encontrarse en la parte trasera del monoplaza, el aire que llega hasta él ya se ha visto afectado por el resto del vehículo y no tiene las mismas características que el flujo libre. Además, existe una gran dependencia entre el correcto funcionamiento del alerón y del difusor.
Pero empecemos por lo más básico. El alerón, formado en la Fórmula 1 por un plano principal y uno secundario (o flap) genera una zona de succión bajo él y otra de presión por encima. Al encontrarse la zona de succión encerrada entre los dos endplates, la depresión se intensifica respecto a si no estuviese limitada lateralmente. Esta diferencia de presiones entre las superficies superior e inferior del alerón genera una fuerza vertical que empuja hacia abajo el coche, generando downforce.
A la par que genera carga aerodinámica, el alerón provoca un incremento de la resistencia aerodinámica al avance. Como ya se explicó en artículos anteriores, este drag está compuesto por drag debido a fricción y (fundamentalmente) por drag de forma y drag inducido. Este hecho provoca que, en función del circuito en el que se compita, la forma del alerón deba ser modificada. En circuitos de alta carga aerodinámica (como Mónaco), los dos planos presentarán un mayor ángulo de ataque, es decir, estarán más inclinados, para conseguir un mayor downforce, a costa de sufrir una mayor resistencia aerodinámica al avance. Por otro lado, en circuitos donde tenga mayor importancia conseguir altas velocidades puntas (como en Monza), los alerones traseros serán prácticamente horizontales, buscando reducir al máximo el drag generado.
Por otro lado, como hemos dicho al principio del artículo, la interacción entre el alerón trasero y el difusor resulta fundamental. El alerón genera bajo él una zona de baja presión que aspira el aire que circula bajo el fondo plano y el difusor. De esta forma, consigue acelerar el flujo que circula bajo el monoplaza, provocando una mayor disminución de presión y un mayor downforce. Con la normativa de 2022 se ha reintroducido el elemento inferior conocido como beam wing, que genera esa zona de baja presión mucho más cerca del difusor, mejorando aún más su funcionamiento.
En la interacción con el difusor también juegan un papel importante los endplates, que ayudan a mantener la estela del neumático trasero, muy turbulenta, separada del difusor, actuando como barrera física.
Además, aunque esto se explica más a fondo en un artículo dedicado al drag inducido y cómo se reduce mediante el empleo de los endplates, se debe tener en cuenta la importancia de mantener la zona de depresión aislada. Hasta el año 2021 era frecuente ver cómo dos fuertes vórtices escapaban desde el borde superior del endplate, alterando las características del aire que le rodeaba. El núcleo de estos vórtices se podía apreciar a simple vista por televisión en días húmedos o de lluvia.
En el siguiente artículo os explicamos cómo se genera el drag inducido y cómo se trata de reducir mediante el empleo de los endplates.
Referencias:
[1] Wojtaszczyk, A., (20 de febrero de 2022) Williams comparte las primeras imágenes onboard del FW44. Online: https://www.caranddriver.com/es/formula-1/a39152034/f1-williams-primeras-imagenes-onboard-fw44/
[2] Notideportes, (Febrero de 2022) IMPRESCINDIBLE: comienza una nueva era cuando el AMR22 con especificaciones de 2022 de Aston Martin llega a la pista en Silverstone. Online: https://notideportes.club/imprescindible-comienza-una-nueva-era-cuando-el-amr22-con-especificaciones-de-2022-de-aston-martin-llega-a-la-pista-en-silverstone/
[3] Nugnes, F., (24 de febrero de 2022) F1 | Mercedes W13 evoluzione in Bahrain: avrà un’arma segreta? Online: https://it.motorsport.com/f1/news/f1-mercedes-w13-evoluzione-in-bahrain-avra-unarma-segreta/8459288/
[4] @F1, (15 de mayo de 2019) «Rookie George Russell is driving up a strom – literally. Look at the vortices coming off that rear wing. #AUSGP #F1». Online: https://twitter.com/F1/status/1106437274244395008
Katz, J., (1995). Race Car Aerodynamics: Designing for Speed, Cambridge, USA, Bentley Publishers.
Newey, A., (2017). How to build a car, Londres, Reino Unido, Harper Collins Publishers.
De Groote, S., (22 de abril de 2003) Rear wing aerodynamics. Online: https://www.f1technical.net/articles/9
Piola, G. & Somerfield, M., (26 de agosto de 2019) F1 tech race: Giorgio Piola on 2019’s rear wing updates. Online: https://www.motorsport.com/f1/news/giorgio-piola-rear-wing-updates/4520816/?nrt=54
Urlings, A., (24 de abril de 2016) Rear Wing Endplates in F1: An Extensive Analysis. Online: https://www.f1technical.net/features/20279
Oriol, (10 de agosto de 2018) Alerón Trasero. Online: https://www.formula1atmosphere.com/aerodinamica/aleron-trasero/#Partes_de_un_aleron_trasero_de_Formula_1
Somerfield, M. & Piola, G., (18 de octubre de 2018) The McLaren Formula 1 concept that inspired Mercedes and Ferrari. Online: https://www.autosport.com/f1/news/139456/mclaren-idea-that-inspired-mercedes-ferrari
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