Fundamentos de Ingeniería: Aerodinámica, Materiales y Propiedades en la Automoción de Alto Rendimiento

Aerodinámica Aplicada

Efecto Suelo

Una estructura muy pegada al suelo permite que el aire que pasa por debajo de ella circule a gran velocidad. Así, de esta manera, se reduce la presión debajo del vehículo y lo pega lo máximo posible al suelo. Esto se aplica en la Fórmula 1 (F1), donde se incorpora un alerón con forma de ala invertida, aumentando significativamente la fuerza de agarre al suelo.

Características y Tipos de Túneles de Viento

Características de los Túneles de Viento

El túnel está formado por un enorme ventilador, un sistema de admisión de aire y un conducto que canaliza el aire hacia la cámara de pruebas, que debe ser transparente para permitir la observación y la filmación.

El aire, antes de alcanzar la cámara de pruebas, es ordenado por unos entramados de aluminio y se modifica su temperatura hasta alcanzar los 22ºC, una temperatura óptima para las pruebas. En la cámara de pruebas, los ingenieros monitorizan directamente el modelo que se está estudiando y pueden controlar los flujos de aire que llegan desde la turbina.

Tipos de Túneles de Viento

• Túnel de viento aeroacústico: Investiga el flujo de aire alrededor del vehículo.
• Túnel de viento térmico: Realiza pruebas bajo condiciones extremas de temperatura.
• Túnel de viento climático: Permite producir condiciones climáticas controladas (viento, lluvia, nieve, calor y hielo) para estudiar el comportamiento del coche.

Propiedades y Mejora de los Materiales Metálicos

Propiedades Generales de los Metales

Propiedades Físicas

• Fusibilidad
• Calor específico
• Dilatabilidad
• Temperatura de fusión
• Conductividad térmica y eléctrica

Propiedades Químicas

• Oxidación
• Corrosión

Propiedades Mecánicas

• Tenacidad
• Elasticidad
• Plasticidad
• Fatiga
• Resistencia a la rotura
• Dureza
• Fragilidad
• Fluencia
• Maquinabilidad

Mejora de las Cualidades de un Metal

La mejora se consigue sometiendo a los metales a tratamientos térmicos que permiten modificar sus características mecánicas o incorporándoles elementos de adición para mejorar o conseguir ciertas cualidades.

Aleación Hierro–Carbono

Esta aleación está relacionada con las formas alotrópicas del carbono:

• Diamante
• Grafito
• Carbono amorfo

Aceros en la Industria Automotriz

Aceros Recubiertos

Incorporan una o varias capas de zinc o aleación zinc–aluminio, lo que incrementa su resistencia a la corrosión. Básicamente, los tipos de recubrimiento son:

• Galvanizado por inmersión o continuo: Convencional, sin flor (o estrella), aleado.
• Electrozincado: Zn puro, Zn-Ni.
• Dumend

Tipos de Aceros Usados en Automoción

• Aceros convencionales de conformación en frío.
• Convencionales laminados en caliente y decapados.
• Aceros de alta resistencia (HSS).
• Aceros de alta resistencia y baja aleación (HSLA).
• Aceros avanzados de alta resistencia (AHSS).
• Aceros de muy alta resistencia.
• Aceros de extra alta resistencia.
• Aceros de ultra alta resistencia (UHSS).

Plásticos

Cualidades de los Plásticos Idóneas para la Ingeniería

Los plásticos son materiales idóneos debido a las siguientes cualidades:

• Excelente aptitud para el conformado.
• Gran ligereza.
• No se corroen.
• No se alteran con el cambio de temperatura.
• Son elásticos.
• Gran resistencia a la gasolina, grasa y aceites.
• Se pueden reciclar.