Ala (vehículo terrestre)
El término ala describe una parte complementaria de un automóvil que está destinada principalmente a generar carga aerodinámica, es decir , presión de contacto para una mejor tracción.
Definición de términos
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Los términos spoiler y wing se usan a menudo como sinónimos en el lenguaje común . Como regla general, se habla de un ala cuando hay un flujo sobre la parte superior e inferior del componente. Un ala puede funcionar en gran medida de forma independiente aerodinámicamente o producir efectos adicionales en interacción con la aerodinámica del cuerpo.
Un spoiler, por otro lado, solo se desborda por un lado. Interrumpe el flujo de aire y por lo tanto afecta la aerodinámica; su función es principalmente la de un deflector de aire o deflector de aire.
Cómo funciona un ala
Las corrientes suaves y aceleradas crean una presión negativa ( elevación aerodinámica ) en la superficie del cuerpo alrededor del cuerpo . En el caso de un automóvil, esto ocurre principalmente en el lado superior y, por lo tanto, generalmente genera una fuerza de flotabilidad relativa, que en el caso de un automóvil conduce a una reducción del agarre. Esto es particularmente grande y también indeseable debido a las palancas largas en ambos extremos del vehículo (capó, tapa del maletero). La tarea de las alas alrededor del flujo es la generación específica de (principalmente) carga aerodinámica. Los spoilers coloquiales que generan carga aerodinámica de esta manera y no solo reducen la sustentación se denominan correctamente alas.
En la Fórmula 1 , por ejemplo , el alerón delantero tiene el efecto adicional similar al del alerón trasero de que el aire sobre el alerón se ralentiza (aumento de presión deseado) y luego todavía se dirige lentamente sobre la parte superior del chasis y el conductor, generando una carga aerodinámica adicional (aerodinámica: flujo lento corresponde a presión más alta). Al mismo tiempo, el aire en la parte inferior del alerón se acelera con mucha fuerza (presión negativa) y se dirige en gran medida debajo del vehículo, donde se genera más carga aerodinámica en la superficie de los bajos ( efecto suelo negativo ). El alerón trasero crea una presión de contacto en su lado superior, pero en la parte inferior y detrás del vehículo una presión negativa tan grande que el aire ya rápido debajo del vehículo es aspirado hacia la parte trasera en lugar de escapar hacia ambos lados. La geometría del difusor soporta esta succión. En resumen, las aletas delanteras y traseras aseguran el subdesbordamiento acelerado y el desbordamiento desacelerado, que luego generan las fuerzas dirigidas hacia abajo sobre las grandes áreas del chasis. Cada una de las dos alas genera solo alrededor del 25% de la carga aerodinámica. Sin embargo, si un ala falla, la carga aerodinámica se reduce en un 75%, ya que el chasis tampoco genera ninguna carga aerodinámica.
historia
El coche cohete Opel RAK1 de 1928 tenía pequeñas alas detrás de las ruedas delanteras que se suponía que generaban carga aerodinámica. Por la misma razón, el sucesor Opel RAK2, también probado en 1928, estaba equipado con dos grandes alas.
El Mercedes-Benz T 80 de 1939, que nunca se usó , también tenía formas en forma de ala en los lados izquierdo y derecho del vehículo.
El principio del ala probablemente se utilizó por primera vez en las carreras de automóviles en 1956. El piloto de carreras suizo Michael May proporcionó a su Porsche 550 Spyder un ala sostenida por dos soportes en el centro sobre la cabina y quiso usarla para competir en la carrera de 1000 km en Nürburgring en 1956 ; sin embargo, la construcción fue prohibida después del entrenamiento. En la carrera de 1000 km en Monza en 1956 , el vehículo con el mismo diseño ni siquiera fue aprobado para entrenamiento y May no siguió con el concepto.
En 1961, el American Art Malone con Mad Dog IV , un auto kurtis -Kraft -Indy modificado a la altura de la cabina con dos alas a los lados , fue el primero en completar una vuelta en el Daytona International Speedway a una velocidad promedio de más de 180 mph y en los entrenamientos en Indianápolis 500 1962 condujo Jim Rathmann con Watson , el diseñador Smokey Yunick había montado un ala, la primera vez que un automóvil de este tipo formaba parte de un monoplaza -Rennveranstaltung.
En 1965, Chaparral Cars construyó el Chaparral 2C , que tenía un alerón trasero ajustable integrado en el chasis. Los siguientes modelos 2E , 2F y 2G estaban equipados cada uno al nivel del eje trasero con un ala de gran tamaño que estaba unida con puntales muy por encima del automóvil.
En la Fórmula 1, el equipo Lotus utilizó por primera vez las alas en el Gran Premio de Mónaco de 1968 , y la sección trasera del Lotus 49B se asemejaba a un spoiler en apariencia. En el Gran Premio de Bélgica, que tuvo lugar dos semanas después, Ferrari y Brabham utilizaron alerones traseros independientes, como más tarde darían forma a la Fórmula 1. Se desarrollaron cada vez más alas de filigrana e imponentes, algunas de las cuales se unieron directamente a la suspensión de las ruedas en la parte delantera y trasera. Después de dos accidentes graves en el Gran Premio de España de 1969 , cuya causa fueron los alerones traseros rotos, esta tendencia se detuvo al prohibir los accesorios generadores de carga aerodinámica que no estaban conectados directamente al fuselaje. En la década de 1970 y principios de la de 1980, las variaciones extremas de las alas eran cosa del pasado en la Fórmula 1, especialmente desde que el uso del efecto suelo permitió prescindir parcialmente de las alas delanteras a partir de 1977. En la década de 1970, varios equipos también utilizaron spoilers delanteros en lugar de alerones delanteros. Con el fin de los autos de carreras de efecto suelo después de la temporada de 1982 , los lujosos diseños de alas encontraron su camino de regreso a la "clase principal del automovilismo". A mediados o finales de la década de 1990, varios equipos instalaron alas adicionales en las cápsulas laterales (las llamadas aletas ) o en la caja de aire . Este desarrollo se intensificó particularmente a mediados de la década de 2000. Algunas de las alas adicionales (por ejemplo , ala de cuerno , astas ) no generaron ninguna carga aerodinámica, pero mejoraron el flujo de aire hacia el alerón trasero a través de un flujo de aire más favorable y, por lo tanto, aumentaron su efecto. Dado que las numerosas piezas adicionales eran responsables de la turbulencia del aire detrás de los vehículos ( aire sucio ) y, por lo tanto, de dificultar las maniobras de adelantamiento, se prohibió el uso de alas adicionales antes de la temporada 2009 . En la temporada 2011 de Fórmula 1 se utilizó por primera vez el sistema de reducción de arrastre , con el que se puede ajustar el elemento del alerón trasero superior mientras se conduce.
Hoy en día, las alas son particularmente características de la apariencia de Monoposti; solo algunos de estos vehículos no están equipados con alerones delanteros y traseros (la Fórmula Ford , por ejemplo, es una excepción ). Las alas también se utilizan en prototipos , GT y turismos , y las denominadas astillas se utilizan predominantemente en lugar de los alerones delanteros . Las alas también se utilizan en deportes de dragster , sprint car y super kart.
En los hidroaviones ilimitados , por otro lado, el alerón trasero genera sustentación para levantar la mayor parte de la popa del barco de carreras fuera del agua y, por lo tanto, cumple la función de un ala de avión . El ala delantera de un hidroavión ilimitado corresponde al elevador de un canard .
visión general
Básicamente, cuanto más grande es un ala, mayor es la presión de contacto y más fácil es negociar curvas rápidas y medio-rápidas. Sin embargo, un área más grande aumenta la resistencia del aire, lo que se nota en las rectas en forma de una velocidad punta reducida, por lo que el pesaje preciso del diseño del ala es un componente central de la competencia en el automovilismo.
Hoy en día, las alas suelen estar formadas por una hoja principal y una o más aletas . Estos "listones" suelen ser fijos y en gran parte rígidos durante una carrera, pero en la mayoría de los casos su inclinación se puede ajustar en el foso ( ángulo de ataque ajustable ). Los soportes unidos al alerón trasero, que se supone que aumentan aún más la presión de contacto, se llaman Gurney Flaps .
Los coches de carreras modernos están tan especializados que una rotura o pérdida repentina de un ala empeora gravemente el comportamiento de conducción. Una falla en la efectividad del alerón delantero crea subviraje , una falla en la efectividad del alerón trasero causa un sobreviraje severo . Esto ya ha provocado varios accidentes graves, por ejemplo, en el Gran Premio de España de 1975 o en la tercera sesión de entrenamientos libres del Gran Premio de Hungría de 2003 .
fotos
Alerón delantero de un Renault R30 2010
Alerón trasero de un BMW Sauber F1.07 de 2007
March 761 con spoiler delantero en lugar de ala 1976
Coche de efecto suelo Brabham BT49 que se las arregló sin alerón delantero
Arrows A7 en Dallas 1984, con un alerón trasero agrandado típico de la época
Toleman TG184 con doble alerón trasero, también en Dallas 1984
McLaren MP4 / 11 de 1996 con ala adicional en la caja de aire
BMW Sauber F1.08 con "Horn Wing" (en el airbox) y "Antlers" 2008
"Borde del alerón delantero" en el Williams FW30 en Montreal 2008
Honda RA108 con "ala de cuerno" y "fosa nasal" en Montreal 2008
BMW M1 1980 en Nürburgring
Porsche 911 GT3 Cup en Monza 2011
un coche Sprint 1985
un dragster de combustible superior (2019)
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Ver también
literatura
- Wolf-Heinrich Hucho (Ed.): Aerodinámica del automóvil: mecánica de fluidos, ingeniería térmica, dinámica de conducción, comodidad . 5ª edición. Vieweg + Teubner Verlag , 2005, ISBN 3-528-03959-0 , págs. 511 ff . ( Extracto de Google Books ).
enlaces web
Evidencia individual
- ↑ Foto: Opel RAK1
- ↑ ¡Reapareció el cohete Opel! autobild.de, 30 de diciembre de 2007, consultado el 27 de septiembre de 2015 .
- ↑ a b Alas. formula1-dictionary.net, consultado el 27 de septiembre de 2015 .
- ↑ Opel-RAK. daviddarling .info, consultado el 27 de septiembre de 2015 .
- ↑ a b c Porsche 550 Michael May: 10 años antes. minerva-endurance.de, 14 de agosto de 2014, consultado el 27 de septiembre de 2015 .
- ^ Una breve historia de las carreras de autos deportivos. mulsannescorner.com, 1996, consultado el 27 de septiembre de 2015 .
- ↑ Mad Dog IV de Bob Osiecki, Chrysler Powered Speed Winner. streetlegaltv.com, 30 de septiembre de 2014, consultado el 27 de septiembre de 2015 .
- ↑ Adiciones recientes. (Ya no está disponible en línea.) Motorsportcollector.com, 29 de agosto de 2001, archivado desde el original el 5 de octubre de 2015 ; Consultado el 27 de septiembre de 2015 . Información: el enlace del archivo se insertó automáticamente y aún no se ha verificado. Verifique el enlace original y de archivo de acuerdo con las instrucciones y luego elimine este aviso.
- ↑ Foto: Chaparral 2C
- ↑ Les fabuleuses Chaparral - Los fabulosos autos de carrera Chaparral. autodrome-cannes.com, consultado el 21 de marzo de 2012 .
- ↑ Foto: Lotus 49B en el Gran Premio de Mónaco de 1968
- ↑ Foto: Ferrari 312 (67/68) en el Gran Premio de Bélgica en 1968
- ↑ Foto: Brabham BT26 en el Gran Premio de Bélgica de 1968
- ^ Aerodinámica de Fórmula 1 en la década de 1970. mccabism.blogspot.de, 5 de septiembre de 2011, consultado el 21 de marzo de 2012 .
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