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  • Formula Student Bizkaia

Aerodynamics explained

Why did we decide to study aerodynamics?


It´s not a new thing to apply the theory of the aerodynamics in a car. In 1920, engineers implemented this theory which had been previously applied in planes in order to reduce the drag.


But, what is drag? “The force on an object that resists its motion through a fluid is called drag. When the fluid is a gas like air, it is called aerodynamic drag or air resistance.” This may sound good, however it's better to understand the concept if we imagine our hand outside the car while we are on the road. (We've all done this). If we put the hand vertically the resistance will be higher than in a horizontal position. So, our target is to create aerodynamic devices to decrease this drag so the resistance of our car is lower.


The result is less consumption of power and cost reduction. But what appends when the main target is to go faster? The answer will be to put a more powerful motor in our car. That is okay but, what happens in a curve? The reality is that the reduction of time is achieved in curves by going faster. But the problem is that we can’t go too fast because the car will go out of the road.


How we can solve it? Another aerodynamic concept is called downforce. This force is created with aerodynamic devices. If you want to understand the downforce concept think about your hand pointing the ground with your fingers. The result will be a force that pushes it down. We want the same for our car. Downforce will help us stay on track and go faster.




Zergatik aukeratu genuen aerodinamika ikastea? Aerodinamikaren teoria kotxe batean aplikatzea ez da berria. 1920an ingeniariak hegazkinei aplikatzen zitzaien teoria hau kotxeei aplikatzea erabaki zuten, aurrera joatearen erresistentzia murrizteko. Baina, zer da erresistentzia hau?


"Objektu bati eginiko indarra bere mugimenduari eusten diona jariakin baten bidez. Jariakin hau airea moduko gas bat denean, mugimenduarekiko erresistentzia aerodinamikoa edo aire erresistentzia bezala ezagutzen da." Kontzeptu hau hobeto ulertzeko, imajina dezagun gure eskua kotxeko leihotik ateratzen dugula. Eskua bertikalki jartzen badugu erresistentzia handiagoa dela nabari dezakegu horizontalki jarriko bagenu baino. Beraz, gure helburua gailu aerodinamikoak sortzea da, aurrera joateko erresistentzia murrizteko eta horrela gure kotxearen erresistentzia txikitzeko.


Honekin energia kontsumoa gutxitzen dugu eta ondorioz dirua aurrezten dugu. Baina zer gertatzen da gure helburu nagusia arinagoa joatea denean? Konponbidea potentzia handiagoko motorra jartzea izango litzateke. Hau ondo dago, baina zer gertatzen da kurban? Errealitatean denbora murrizketa kurbetan lortzen da, arinago joaten. Baina arazoa da ezin garela arinegi joan, bestela kotxea bidetik irtengo litzateke.


Orduan, nola konpondu dezakegu? Beste kontzeptu aerodinamiko bat beheranzko bultzada bertikala da. Indar hau gailu aerodinamikoekin sortzen da. Kontzeptu hau ulertzeko imajina ezazu zure eskuko atzamarrak zorura zuzenduta indar eginez. Emaitza beherantz bultzatzen dizun indar bat izango da. Gure kotxearentzat berdina nahi dugu. Indar honi esker ez gara bidetik irtengo eta arinago joatea lortuko dugu.


¿Porque decidimos estudiar aerodinámica?


No es nueva la idea de aplicar la teoría de la aerodinámica a un coche . En 1920, los ingenieros decidieron aplicar la teoría que se llevaba aplicando a los aviones con el fin de reducir el "drag". Pero, ¿Que es el drag?

"La fuerza ejercida en un objeto debido a su resistencia a un fluido se denomina drag". Mejor intentamos entender el objeto imaginando nuestra mano fuera del coche en la autopista. (Algo que todo hemos hecho). Si ponemos la mano vertical la resistencia será mayor que si la ponemos de forma horizontal.


Así que, nuestro objetivo es crear geometrías aerodinámicas para disminuir el drag y con ello reducir la resistencia de nuestro coche al aire. El resultado será una disminución en el consumo de energía y por tanto, un ahorro de dinero. Pero ¿como conseguiríamos ir más rápido? Una posible respuesta sería poniendo un motor más potente. La idea es buena pero, ¿qué pasa en las curvas?


La realidad es que la reducción del tiempo se logra en las curvas, tomándolas más rápido. Pero si vamos muy rápido en la curva nuestro coche se irá de la trazada. Para solucionarlo introducimos el concepto de downforce. Esta fuerza es creada por las geometrías aerodinámicas. Para entender el concepto vuelve a pensar en tu mano apuntando al suelo con los dedos. El resultado será una fuerza que te empuja la mano hacia abajo.

Nosotros queremos lo mismo para nuestro coche. Esa fuerza nos será de ayuda y nos ayudará a mantenernos en la trazada con mayor velocidad.








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