Entre presiones anda el juego ( Fondo plano - Difusor trasero)

Repasando las entradas del blog me he percatado de que hemos hablado varias veces sobre escapes y difusores soplados y de la importancia de estos últimos, pero que en ningún artículo se ha explicado en qué consiste un difusor, y cuál es su función en un coche de Fórmula 1.

Pues bien, ya que es uno de los elementos del automóvil más importantes y que está constantemente en boca de cualquier aficionado a este deporte, vamos a explicar de la forma más sencilla posible que es.

Es imposible explicar este elemento aerodinámico sin explicar otro al que va inherentemente unido, el fondo plano.

Posiblemente estemos ante la parte más importante en cuanto a la aerodinámica se refiere, el conjunto de fondo plano y difusor. El primero es un panel de fibra de carbono y aluminio, con tres superficies planas, una “quilla” con una superficie elevada a ambos lados que va unida directamente a la parte inferior del chasis. Como última placa, es obligatorio colocar en el fondo plano del coche una plancha de madera, la cual tiene la función de comprobar la altura del vehículo, ya que la misma es revisada por la FIA al finalizar cada GP y se comprueba el desgaste de la misma, y si este es mayor del permitido, el coche sería descalificado.

El fondo plano se encuentra unido al difusor trasero, que no es ni más ni menos que la pieza con forma curvada hacia arriba que se observa en la parte trasera inferior del coche, justo debajo del alerón trasero. Esa forma curvada amplía el espacio entre la parte inferior del coche y el suelo, lo que hace que el flujo de aire pierda velocidad del mismo modo que lo hace el agua cuando el río se torna más ancho. En otras palabras, cuando el aire circula por debajo el fondo plano, la distancia entre el mismo y el suelo es mínima, por lo que el aire al tener menos campo por el que moverse circula a una gran velocidad. Al llegar al difusor, mediante el diseño de los mismos el espacio por el que circula el aire se va ampliado de forma regular, por lo que el aire se frena, y por tanto su presión aumenta, lo que hace que salga más rápido de la parte trasera del difusor. 

Pues bien, ese aumento de presión a la salida, que va unido a un aumento de velocidad del aire que circula por debajo del fondo plano, y por tanto una menor presión de este, provoca que al haber tal diferencia de presión entre el aire que circula por encima del vehículo ( más presión ) y el que circula por debajo (  menor presión ) "chupe" el vehículo al asfalto y ocasionando el llamado efecto suelo.

En resumen,  a medida que el aire avanza a través del difusor, este, tiene cada vez un mayor volumen, que es necesario ocupar. Entonces, el aire del fondo del coche, se acelera, para ocupar ese espacio libre.

Sin el difusor, ese cambio de presión para el aire sería bestial, lo que provocaría turbulencias en el monoplaza y por tanto una considerable pérdida de apoyo aerodinámico.

Esculpido alrededor de la caja de cambios, el difusor consta de varios túneles o segmentos que ocupan, virtualmente, todo el espacio que hay entre las ruedas traseras, es decir, “tratan” todo el aire que circula por esa zona.

Unos “separadores” colocados en el difusor dan forma al mismo, y canalizan todo ese flujo de aire. Al igual que el fondo plano se construye con fibra de carbono y aluminio, y pese a ser una extensión del fondo plano, va montado sobre la estructura de absorción de impactos trasera, que a su vez está fijada en al caja de cambios.

 

 En la imagen anterior vemos el esquema ( simplificado ) de un difusor, donde se tiene un mapa de presiones del aire sobre el mismo. La presión es menor mientras el color es más azúl, y amumenta conforme se torna en más amarillo / rojo.

En la parte delantera del fondo plano, en el centro, hay un “separador” vertical que dirije el flujo de aire a ambos lados y debajo del coche.

Así pues el objetivo del difusor es buscar el nivel óptimo de apoyo aerodinámico.

Pues bien, con este artículo y en su día con las explicaciones dadas sobre los escapes soplados creo que os podéis hacer el funcionamiento básico de todo este complejo entramado de acciones y reacciones físicas, que espero os ayude a entender un poquito mejor lo que vemos en la TV.

Sergio.