Drag
¿Qué es el drag?
El término “drag” se refiere a la resistencia aerodinámica que experimenta un objeto al moverse a través de un fluido, en este caso, el aire. En el contexto del automovilismo, el drag es una fuerza crucial que los ingenieros y diseñadores de coches deben tener en cuenta.
En el automovilismo, incluyendo la Fórmula 1, minimizarlo es esencial para maximizar la velocidad. Un coche con menos drag puede moverse más rápido y usar menos combustible, lo que puede ser la diferencia entre ganar y perder una carrera.
El drag se puede dividir en dos componentes principales: el de forma y el de superficie. El drag de forma es la resistencia causada por la forma del coche. Un coche con una forma aerodinámica, como un coche de Fórmula 1, tendrá menos drag de forma que un coche con una forma cuadrada. El de superficie es la resistencia causada por la rugosidad de la superficie del coche. Un coche con una superficie lisa tendrá menos drag de superficie que un coche con una superficie rugosa.
En la Fórmula 1, el drag es un factor crítico en el diseño de los coches. Los equipos de Fórmula 1 invierten una gran cantidad de tiempo y recursos en la optimización aerodinámica de sus coches para reducirlo. Esto se hace a través de una combinación de diseño aerodinámico y pruebas en túneles de viento.
Foto por Jen Ross©
Sin embargo, reducirlo no es el único objetivo en el diseño de un coche de Fórmula 1. Los equipos también deben equilibrar la necesidad de reducir el drag con la necesidad de generar downforce, o fuerza descendente. El downforce es la fuerza que empuja el coche hacia abajo contra la pista, lo que aumenta la tracción y permite al coche tomar las curvas a velocidades más altas.
La altitud y temperatura influyen
La temperatura y la altitud pueden afectar significativamente al drag:
- Temperatura: A medida que la temperatura aumenta, la densidad del aire disminuye. Esto significa que hay menos moléculas de aire para crear resistencia, lo que reduce el drag. Sin embargo, a temperaturas muy altas (por encima de los 40ºC), la calidad del aire puede disminuir, lo que afecta negativamente la combustión y puede resultar en una pérdida de potencia.
- Altitud: A medida que aumenta la altitud, la presión atmosférica disminuye. Esto significa que hay menos aire (y por lo tanto menos moléculas de aire) para crear resistencia, lo que reduce el drag. Sin embargo, a altitudes más altas, la falta de oxígeno y la menor presión pueden afectar negativamente el rendimiento de los motores. Por ejemplo, los motores atmosféricos, que dependen de la presión atmosférica para que el aire llegue correctamente a los cilindros, pueden experimentar pérdidas de potencia incluso a alturas inferiores a 1.000 metros sobre el nivel del mar.
¿Cómo se gestiona el drag en la Fórmula 1?
En la Fórmula 1, la gestión del drag es una parte esencial de la estrategia de diseño y rendimiento del coche.
- Diseño aerodinámico: Los equipos de Fórmula 1 invierten una gran cantidad de tiempo y recursos en el diseño aerodinámico de sus coches. Buscan formas que minimicen la resistencia al aire mientras maximizan la fuerza descendente (downforce). Esto a menudo implica un delicado equilibrio, ya que las características que aumentan la downforce a menudo también aumentan el drag.
- Pruebas en túnel de viento: Los equipos utilizan túneles de viento para probar y optimizar sus diseños aerodinámicos. En un túnel de viento, pueden controlar las condiciones y medir con precisión el drag y la downforce en diferentes configuraciones.
- Materiales de bajo drag: Los materiales utilizados en la construcción del coche también pueden afectar a este aspecto. Los materiales lisos y ligeros, como la fibra de carbono, pueden reducir el drag de superficie.
- Alerones ajustables: Algunos coches de Fórmula 1 están equipados con alerones traseros ajustables, conocidos como DRS (Drag Reduction System). Cuando se activa, el DRS cambia el ángulo del alerón trasero para reducir el drag y aumentar la velocidad en las rectas. Sin embargo, solo se puede utilizar en ciertas partes de la pista y cuando un coche está lo suficientemente cerca de otro para intentar adelantarlo.
- Simulaciones por ordenador: Los equipos de Fórmula 1 también utilizan simulaciones por ordenador avanzadas para modelar el flujo de aire alrededor del coche y predecir el drag. Esto les permite probar virtualmente nuevos diseños antes de construirlos físicamente.
¿Cómo afecta a la velocidad máxima de un monoplaza?
El drag, o resistencia aerodinámica, juega un papel crucial en la determinación de la velocidad máxima de un coche. A medida que un coche acelera, la resistencia del aire contra el coche aumenta exponencialmente. Esto significa que a velocidades más altas, un coche necesita más potencia para superar esta resistencia y seguir acelerando.