El efecto suelo. Una vista un poco mas a fondo..
ForoCoches: Miembro
06-nov-2004 15:47
#1
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Voy a tratar de entrar un poco en detalle sobre este tema: El efecto suelo. Creo que aun no hay ningun post dedicado exclusivamente a ello... Para quien no sepa bien a que se refiere este concepto, podriamos decir, de forma simplona que aprovechar el efecto suelo, en terminos de automocion, consiste en tratar de crear el "vacio" debajo del coche. Es evidente que si se crea una zona de muy baja presion en los bajos, el coche tiende a apretarse contra el asfalto. Es exactamente el mismo objetivo que se persigue al poner alerones, pero con la ventaja de que el efecto suelo no penaliza en velocidad. Ni que decir tiene que esta totalmente prohibido en la F1(Desde 1983) debido a su peligrosidad. Los monoplazas tomaban las curvas medio-rapidas, practicamente como si fueran rectas. En caso de accidente o salida de pista, esas altisimas velocidades en curva siempre eran un tremendo agravante, cosa que no estaba bien vista por la FIA. El efecto suelo no es exclusivo del automovilismo. De hecho sus origenes se remontan a la aeronautica. Tratandose de temas de aerodinamica no es de extrañar... Antes de comenzar, vamos a aclarar un par de cosas: Cuando un objeto se mueve a gran velocidad, el aire tiende a fluir por sus paredes. Pongamos como ejemplo el ala de un avion. Gracias a su diseño, se crean altas presiones bajo ella que son las que la empujan hacia arriba y mantienen el avion en vuelo. Como veis el camino que toma el aire alrededor del ala, es bastante armonioso, sin turbulencias. Digamos que el aire fluye por las paredes del ala(No es exactamente asi, pero tampoco hace falta precisar demasiado).  Hay que tener presente que un fluido en movimiento (como es el aire) estara sometido a menos presion cuando mas rapido fluya. Asi que si queremos obtener bajas presiones, tenemos que conseguir acelerar el aire lo maximo posible. En la foto anterior, en la zona de baja presion el aire circula mas rapido porque tiene que recorrer mas distancia en el mismo tiempo. Si estirasemos las flechas que nos indican el recorrido que sigue el aire en ambas zonas, veremos que recorre mas distancia en la zona de baja presion. ¿Que pasaria si de repente ponemos este objeto a una altura de 5 centimetros sobre el suelo? Pues pasaria que el aire ya no fluiria de la misma manera en la parte baja del ala. Por lo tanto el efecto suelo es la influencia del suelo en un perfil aerodinamico (El flujo de aire alrededor del objeto). En realidad todos los objetos que se mueven a ras del suelo sufren ese efecto. Se puede aprovechar, como es el caso de los helicopteros, o los algunos automoviles de competicion o se puede hacer un uso neutro (F1 actuales). De ahi deducimos que la prohibicion del efecto suelo en la F1 consiste en que no esta permitido usar dicho efecto en beneficio propio. Existir va a existir siempre, mientras haya un objeto moviendose a poca altura...y este efecto sera mucho mayor cuanto mas a ras del suelo estemos(Tambien sera mas violento y peligroso). Veamos una demostracion: Aqui vemos un grafico de presiones del aire que fluye alrededor del ala de un avion. Por el color, ya intuimos que la parte baja esta sometida a mucha mas presion. De ahi esa flecha ascendente que representa la fuerza de sustentacion, la que hace al avion volar. Fuente del grafico: www.Mira.co.uk  La fuerza de sustentacion sera mucho mayor, por lo que el avion aumentara de altura hasta que dicho efecto ya no se produzca. No se si alguna vez alguien escucho o leyo que los aviones de caza volando a gran velocidad y a muy poca altura, maltratan fisicamente al piloto a base de continuos y bruscos baches. Esto es porque el efecto suelo impulsa el avion hacia arriba hasta que deje de existir, luego el avion vuelve a bajar a su posicion original...vuelve a aparecer efecto suelo y el avion vuelve a subir....etc etc... Al grano: Bien, vamos a dejar de hablar de aviones y pasemos a la competicion. Si usamos un ala de avion invertida (como si fuera un aleron), de forma que lo que busquemos sea adherencia sobre el asfalto, cuando dicha ala esta suficientemente cerca del suelo, tambien se producira este efecto. La diferencia es que en vez de aumentar extraordinariamente la presion y ejercer sobre el objeto una fuerza vertical hacia arriba, lo que ocurre es que disminuye muchisimo la presion(Recordemos que le hemos dado la vuelta al ala) y como consecuencia la adherencia es enorme. Pues ya esta. Se trata de crear un vacio bajo el coche siendo el propio coche el que se comporte como un aleron. Una mejora: Para evitar que nos entre aire por los laterales y disminuya ese vacio, podemos poner lo que se llaman unas faldillas en los laterales del coche.(Luego explico lo que es eso) El primer modelo de F1 que hizo sus primeros escarceos con el efecto suelo fue el Lotus78 (1977) (pero como muchos sabreis, el verdadero pionero que introdujo esta novedad en el automovilismo fue Jim Hall en su Chaparral Chevrolet V8 en 1961). El Lotus79 (1978), si que aprovechaba en su totalidad el efecto suelo.  Sin ellas el suelo tb estaria succionando al coche, pero en menor medida. Este Lotus tiene la peculiaridad de que sus faldillas tienen un movimiento vertical para adaptarse totalmente al suelo. Para no dejar ni un resquicio por donde entre el aire.... Pongamos un ejemplo aun mas claro: El Chaparral 2J(1970):  Aqui si que se distingue perfectamente como se cierran el paso al aire en los laterales. Para el poco observador, fijese que la faldilla no consiste solo en el lateral pintado en blanco, sino tambien en la prolongacion que hay justo debajo de el, que acaba a escasos milimetros del suelo. Con el efecto suelo, el mismo coche se esta comportando como si fuese un aleron, con la ventaja de que este agarre extra no le esta penalizando en velocidad (Tanto si se aprovecha el efecto suelo como si no, la superficie frontal del auto sera la misma. Es decir, ejercera practicamente la misma resistencia al paso del aire..) Ahora vamonos al por qué de su prohibicion: Vayamonos a un caso extremo. Supongamos que actualmente estuviesen permitidos los 1.5l Turbo, con efecto suelo, suspension activa, ruedas lisas... Bien, ya tenemos montado el F1. Ahora vamos a probarlo en Monza. En las rectas no tiene por que ir mas rapido que cualquier F1 de los que se usan en la actualidad... Pero vamos a situarnos en la Parabolica (Curva bastante rapida de este circuito que esta justo antes de la recta de meta). Estamos dando la curva con total agarre a mas de 300 Km/h y el piloto soportando fuerzas de 6Gs o incluso 7Gs. No parece la mejor combinacion para aguantar mas de 10 vueltas sin desmayarse... Ya poniendonos bastante fantasticos (o no...), podria darse el caso de que los pilotos se viesen obligados a consumir anfetaminas para poder aumentar sus reflejos y capacidad de reaccion. Os garantizo que no seria nada facil reaccionar a 300 por hora en una curva, fatigado y soportando 7 Gs...  El propio G.Villeneuve le tenia un respeto bastante razonable a este efecto. La cosa era bastante peligrosa... Y ahora lo realmente importante...Que pasaria si nos salimos de la curva a 300 Km/h?? .....pues.... La respuesta es mas bien obvia...y tratandose de un monoplaza que circula a un par de centimetros del suelo... Una posibilidad: Daria unos cuantos botes alegres a 280 Km/h hasta que se clavase el aleron delantero en el terreno poco uniforme y el desenlace final no seria nada optimista...el vuelco esta casi garantizado... Recordemos que un coche con un chasis a tan poca altura tendra unas suspensiones durisimas, asi que no absorveran practicamente esos baches..(Un F1 actual estaria tambien en un serio apuro, pero al menos no estaria sentenciado...a parte de que no iria a tanta velocidad en curva) Curiosidades: Hay un caso curioso referido al efecto suelo que ocurrio durante las 24 horas de LeMans en 1999. Es curioso porque resulta que los tres Mercedes CLR que competian, hecharon a volar literalmente cuando iban a mas de 350 Km/h  La razon, quisieron sacarle excesivo partido al efecto suelo. Lo llevaron al limite teorico sin contar con que estaban en el mundo real. Es decir, les fallo la practica... El efecto suelo es viable si el chasis esta entre 5 y 10 cm de altura sobre el terreno. Ellos fueron mas alla entre otras porque su coche no era el mas competitivo...Trataron de buscar un agarre total asumiendo los riesgos: la inestabilidad.  Asi, basto la presencia cercana de un coche rival que les variase el flujo normal de aire creando turbulencias, y la presencia de irregularidades en el terreno. Durante una fraccion de tiempo se les colo una ventolera bajo el coche, el morro se levanto escasos milimetros, el efecto suelo tan brutal que tenian se invirtio (Pues con el morro levantado se esta simulando un ala de avion, es decir tiende a volar) y el resto...lo que se ve en las fotografias. Como esto les paso solo en plena recta, no hubo afortunadamente males mayores que lamentar. Apunte(Eloyf1): Hubo un segundo Mercedes que voló TB, y salió del circuito para aterrizzar en el bosque de la derecha. X suerte, ese mismo año se talaron unos cuantos ardóles, cyos troncos absorbieron el golpe y evitando una catástrofe. Eso si, el accidente es bastante impresionante... _________________________________________________ _ _ _ _ _ Pues ya esta. No escribo mas sobre el tema...Si puse algo erroneo agradecere cualquier correcion. Ya lo editare cuando tenga tiempo... Un saludo |
Editado: 25-mar-2007 21:43 -
ForoCoches: Miembro
06-nov-2004 15:56
#2
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Sobre el último párrafo, el de Lemans: Sí, es bastante impresionante, pero has puesto las imágenes del accidente más leve. Hubo un segundo Mercedes que voló TB, y salió del circuito para aterrizzar en el bosque de la derecha. X suerte, ese mismo año se talaron unos cuantos ardóles, cyos troncos absorbieron el golpe y evitando una catástrofe. |
ForoCoches: Miembro
06-nov-2004 16:20
#3
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Cita de eloyf1
Sobre el último párrafo, el de Lemans:
Sí, es bastante impresionante, pero has puesto las imágenes del accidente más leve. Hubo un segundo Mercedes que voló TB, y salió del circuito para aterrizzar en el bosque de la derecha. X suerte, ese mismo año se talaron unos cuantos ardóles, cyos troncos absorbieron el golpe y evitando una catástrofe. |
ForoCoches: Miembro
06-nov-2004 16:23
#4
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Que pasada de post. Te lo has currado. Muy interesante la información, y el accidente de los SLR... uffffffff qué mal rollo... Saludos! |
Archiduque de Babia
06-nov-2004 17:22
#6
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Uno de los pilotos de los Mercedes accidentados era... MARK WEBBER Si,el de Jaguar,el Australiano de la formula 1. Saludos |
Man with no name
06-nov-2004 17:25
#7
| El McLaren F1 lo utilizaba, no? El Ferrari 355 no tenía alguna cosa parecida? |
Le Mans Winner
06-nov-2004 18:38
#8
Lotus 79   Y su técnica del Efecto Suelo  
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Editado: 06-nov-2004 20:54 -
Le Mans Winner
06-nov-2004 19:48
#9
Excelente post AlambiqueveloZ  El tema del accidente en Le Mans 1999, los Mercedes-Benz CLR ya venían con menor potencia y la cual genero fallas de aerodinámica en su versión de carreras. Me explico: el auto se desarrollo en una pista de ovalo en USA, una referencia muy errónea para la construcción de un coche de circuito, pues la tendencia de los coches es aplastarse en las espectaculares peraltes de la pista si de curvas rápidas hablamos, y el circuito interno no se les parase en nada al de Le Mans. Otra cosa fue en los preclasificaciones para Le Mans 1999, los Mercedes CLR demostraron ser poco competitivos, y de echo el constructor Panoz con su LMP1 los supero en velocidad y bajo los tiempo de los CLR, Mercedes tomo una dedición apresurada de eliminar Downforce en los difusores delanteros y traseros a ver si recuperaban en velocidad punta, y de echo lo consiguieron, pero ocurrió otra cosilla más, el coche tenia un diseño de perfil halar, esto se nota cuando se ve el auto de lado, se asemeja a un ala de avión y con el menor downforce o efecto suelo q generaban los nuevos difusores para Le Mans el CLR era potencialmente inestable, pues las turbulencias q generan los difusores del coche delantero o hasta el mismo aire sucio del alerón trasero de los coches q generaban vortices capases de levantar aquellos coches con poquísimo downforce en el morro delantero, Mercedes quería crear un Sport al estilo de los Toyota GT One, el Toyota GT One tenia una espectacular diseño aerodinámico por debajo de el, en las fotos se nota el diseño de los difusores delanteros y su función, cosa q quiso hacer Mercedes y luego los elimino para la carrera de Le Mans, eliminando eficacia de efecto suelo. Mercedes-Benz CLR 1999  Difusor delantero con poco downforce!  Comparativa aerodinámica entre el Mercedes CLR y Audi R8   Difusor delantero completo del Audi R8 2000  Visión y técnica del espectacular Difusor delantero del Toyota GT One  
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Editado: 06-nov-2004 20:45 -
ForoCoches: Miembro
06-nov-2004 20:11
#10
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El Chaparral 2J del que hablas aparecio en 1970. Previamente Jim Hall habia desarrollado otros modelos con alerones, "air-damps" y spoliers. Si os interesa el tema y ver imagenes de sus diseños, pasaros por aquí: http://www.forocoches.com/foro/showthread.php?t=97769 También se habla del Brabham BT 46 de Formula 1, auto con un sistema de efecto suelo muy próximo al Chaparral 2J. Saludos. |
ForoCoches: Miembro
06-nov-2004 20:38
#11
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Gracias Racer. Estaba buscando precisamente graficos parecidos a los que has colgado...Muestran muy bien el funcionamiento de los difusores. El Chaparral 2J del que hablas aparecio en 1970. Previamente Jim Hall habia desarrollado otros modelos con alerones, "air-damps" y spoliers. Si os interesa el tema y ver imagenes de sus diseños, pasaros por aquí:
http://www.forocoches.com/foro/showthread.php?t=97769 También se habla del Brabham BT 46 de Formula 1, auto con un sistema de efecto suelo muy próximo al Chaparral 2J. Saludos. Puse como ejemplo el 2J, a pesar de no ser el pionero, porque me parecia que era el mas ilustrativo. Pero como bien dices, la cosa ya venia de lejos... Un saludo |
Man with no name
06-nov-2004 20:39
#12
| Que sabeis del McLaren F1 y el Ferrari 355, en relacion al efecto suelo? |
EEEEEEEEH
06-nov-2004 20:42
#13
2 accidentes horribles de la IRL,provocados tb ( en parte ) por el demasiado downforce de los monoplazas Kenny Brack.Texas 2003   Buddy Rice.Chicagoland 2004 Por suerte los dos pilotos salieron con vida y con más suerte aún,Buddy no sufrió lesión alguna. Saludos PD:Corregidme si me equivoco |
ForoCoches: Miembro
06-nov-2004 20:54
#14
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Cita de Clint Eastwood
El McLaren F1 lo utilizaba, no? El Ferrari 355 no tenía alguna cosa parecida?
 (...) Que no haya alerones visibles en el F1 sólo significa eso, porque como todo en el McLaren, en la aerodinámica se ha trabajado a fondo- En el F1, el efecto suelo de los tres difusores traseros se ve reforzado con dos potentes ventiladores eléctricos que actúan como aspiradora, pegando literalmente el coche al suelo (...) Del F355 no encontre nada... |
Le Mans Winner
06-nov-2004 20:59
#15
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Cita de AlambiqueveloZ
Gracias Racer. Estaba buscando precisamente graficos parecidos a los que has colgado...Muestran muy bien el funcionamiento de los difusores.
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FC's Old Breed
07-nov-2004 00:12
#17
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ya que mencionais el mercedes benz porque no el del porsche GT1??? esta bien el post aunq ya habia visto un programma sobre este tema.... |
ForoCoches: Miembro
18-nov-2004 12:49
#22
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Cita de Clint Eastwood
Que sabeis del McLaren F1 y el Ferrari 355, en relacion al efecto suelo?
Lo del efecto suelo en coches de calle ha mejorado bastante en los últimos años, ahora ya andan por los ciento y pico kilos de apoyo. |
ForoCoches: Miembro
18-nov-2004 12:56
#23
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Muy bueno, el post, se me olvidaba decirlo. Me interesan mucho estos temas de aerodinámica. Por cierto, ningún piloto aguantaría aceleraciones laterales de 7 Gs, ni siquiera durante una vuelta. Un piloto de caza al llegar a los 7 G se desmaya, y eso que lleva traje presurizado anti-G y toda la pesca. |
Editado: 18-nov-2004 12:58 -
ForoCoches: Miembro
18-nov-2004 21:03
#24
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No estoy muy seguro, pero me parecio haber leido en algun sitio que los pilotos de avionetas acrobaticas podian llegar a 9Gs... (con alguna que otra pequeña hemorragia interna) Ahora mismo estaba leyendo en un pequeño foro que me encontre googleando, a un chaval que afirmaba que el X-43 iba a ser el mejor avion de caza del planeta en cuanto le pusiesen un piloto. Le contestaron que ese avion experimental pasa de Mach4 a Mach7 en 10 segundos...y por eso no lleva piloto. Aun asi creo que no entendio bien la respuesta. |
ForoCoches: Miembro
18-nov-2004 21:37
#26
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Cita de AlambiqueveloZ
No estoy muy seguro, pero me parecio haber leido en algun sitio que los pilotos de avionetas acrobaticas podian llegar a 9Gs...
(con alguna que otra pequeña hemorragia interna) En todo caso, en los aviones de caza me parece haber leído que el límite razonable es aguantar durante un giro 5Gs, así que imagínate lo que sería para un piloto de coches aguantar eso tres o cuatro veces cada minuto y medio, y así "a pelo". Pa´matarse, vamos. |
Miembro Cálico
01-dic-2004 17:46
#27
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Con este post hebéis conseguido un nuevo miembro del subforo competición. muchas gracias y un saludo, |
Fuerza y valor
20-jun-2005 16:52
#28
| interessantisimo post, lastima que algunas fotos ya no se vean pk estaban en imageshack |
ForoCoches: Miembro
15-sep-2005 18:45
#30
| Gran post, muy didáctico. A la carpeta de favoritos. 5 estrellas, te las has ganado, Alambiqueveloz. |