A lo
largo de la historia del automóvil se han creado verdaderas obras de ingeniería
buscando la máxima eficacia aerodinámica, muchos han sido prototipos
experimentales que no han llegado a la producción en serie para la venta al
público, por lo que en este reportaje nos centraremos solamente en vehículos
fabricados en serie que han representado un avance importante en términos de
eficiencia aerodinámica.
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| Mercedes-Benz SLR McLaren en el túnel de viento. |
Conviene recordar que el coeficiente aerodinámico Cx, es la expresión de la resistencia que ofrece un cuerpo a moverse dentro de un fluido por razón de su forma. Al multiplicar el coeficiente de penetración Cx, tomado como número adimensional, por la superficie frontal expresada en m², queda un valor de resistencia aerodinámica SCx, expresado también en m². Este valor es el que determina la resistencia aerodinámica de un vehículo en movimiento.
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| Citroen AX siendo probado en el túnel aerodinámico, poseía un coeficiente CX de 0,31 (1986). |
El coeficiente de resistencia aerodinámica (Cx) viene determinado casi totalmente por la forma del coche. Lo más importante, al contrario de lo que se podría esperar, es la parte trasera y la forma en que el aire rellena el vacío que el coche deja tras de sí. Cuanto más suaves sean las curvas que tenga que trazar el flujo de aire para rodear el coche, mejor. La interpretación de este factor es fácil: la forma del coche define la trayectoria que habrá de seguir el aire para bordearlo, es decir, la velocidad y ordenación del aire en sus diferentes trayectorias.
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| El BMW de la serie 8 contaba con una carrocería muy aerodinámica, con un CX de 0,29 (1989). |
Nota: En la elaboración del artículo somos conscientes que faltan vehículos, no es posible ponerlos todos ni tampoco contamos con información fiable de muchos de ellos, sobre todo en lo referente a los más antiguos, por lo que nos hemos centrado en los vehículos que han sido más populares en Europa y en épocas relativamente recientes.
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| El Mercedes-Benz 190 (W201) contaba con buena aerodinámica en una carrocería diseñada por Bruno Sacco. |
1-
Volkswagen XL1 (0,19 Cx), 2014.
El
XL1 es un vehículo con una aerodinámica avanzadísima, de hecho ha sido diseñado
con el objetivo de ser el vehículo producido en serie con el récord en
coeficiente aerodinámico y consumo de combustible, aunque para ello tenga que
sacrificar otros aspectos como son la funcionalidad. Se trata de un vehículo
híbrido de dos plazas, con un consumo homologado de 0,9 l/100 km. Posee una
autonomía eléctrica de 50 km
y una autonomía total de 499 km.
Tiene un motor diésel TDI de dos cilindros de 830 cc, un motor eléctrico de 20
kW y una batería de iones de litio de 5.5 kWh. La velocidad máxima limitada
eletrónicamente es de 160 km/h.
De 0 a 100 km/h tarda 12,7 segundos. Largo:
3.888 mm /
ancho: 1.665 mm
/ alto: 1.153 mm.
Peso: 795 kg.
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| Volkswagen XL1 siendo probado en el túnel aerodinámico. |
Aerodinámica:
Es un coche muy bajo. Dispone de lamas controladas eléctricamente en el sistema
de admisión de aire, en los deflectores delante y detrás de las ruedas. La
carrocería se estrecha hacia la parte trasera. Los asientos no se encuentran
alienados para reducir la anchura del coche. Así se consigue un área frontal
menor: 1,50 m2.
Las ruedas traseras están completamente cubiertas para producir un flujo de
aire uniforme y menos turbulencias. Los retrovisores exteriores están
reemplazados por pequeñas cámaras en las puertas que transmiten lo que ocurre a
unas pantallas interiores. El flujo de aire es más suave y no presenta las turbulencias
producidas por los retrovisores convencionales.
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| Volkswagen XL1 mostrando la suavidad de sus linea aerodinámica. |
2-
Mercedes Benz CLA (0,22 Cx), 2013.
El
Mercedes CLA es en la actualidad uno de los coches más aerodinámicos del mundo.
La joya de la corona es el Mercedes CLA 180 BlueEFFICIENCY Edition con un Cx de
0,22 y con un valor de resistencia SCx de sólo 0,49 m². Los motores del CLA van de 122
hp a 360 hp, existiendo versiones diesel y gasolina. En el exterior destacan sus
proporciones deportivas y su diseño dinámico y contundente. El CLA mide 4.630 mm de longitud, 1.777 mm de anchura y 1.437 mm de altura.
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| Mercedes Benz CLA muestra una erodinámica de record, solo CX: 0,22. |
Aerodinámica:
La silueta destaca por contar con un techo de línea tendida descendente hacia
atrás y el contorno redondeado de la luneta trasera que otorgan al CLA un
típico carácter de coupé. Su carrocería destaca por tener gran cantidad de
superficies cóncavas y convexas como ocurría con el Concept Style Coupé. El
radiador solo se abre cuando el motor necesita enfriarse. El flujo de aire
debajo del vehículo ha sido optimizado con un laborioso artesonado de paneles
debajo de la carrocería más un revestimiento adicional en la zona media del eje
trasero con un silenciador aerodinámicamente optimizado seguido por un difusor.
Por otra parte, con ruedas especiales y alerones dentados en las ruedas se has
conseguido reducir apreciáblemente el flujo de aire alrededor de los
neumáticos.
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| Mercedes Benz CLA mostrando los detalles aerodinámicos. |
3-
Audi A2 (0,24 Cx), 2001.
El
Audi A2 es el resultado cuando un equipo de ingenieros deciden crear un nuevo vehículo, basándose en parámetros matemáticos y sin la intervención de los estilistas y diseñadores, es decir dejando de lado el aspecto estético del nuevo diseño. El A2 se comercializó entre los años 1999 y 2005, es decir durante 6 años, y supuso un fracaso comercial. Es un cuatro plazas con
motor y tracción delantera. En menos de 4 metros Audi había logrado
condensar cuatro plazas (opcional cinco) y un maletero de 390 litros. El modelo con motor de
gasolina, 1.6 litros
de cuatro válvulas por cilindro, con inyección directa de combustible,
desarrollaba 110 CV que le permitían una velocidad de 202 km/h. Las dimensiones
exteriores son; largo: 3.825 mm
/ ancho: 1.675 mm
/ alto: 1.555 mm,
peso 1.070 kg. Su carrocería y chasis están construidos en aluminio, lo que lo
hace mucho más liviano de lo habitual.
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| Audi A2 mostrando su perfil Kammback. |
Aerodinámica:
Su diseño aerodinámico se estudió siguiendo los principios de las tesis de Kamm
(el denominado diseño Kammback), en el que la carrocería se prolonga en forma
de lágrima hasta la zaga con una ligera caída del techo que termina en una
ruptura hacia una importante caída vertical. Es el diseño que hoy en día
emplean algunos híbridos, como por ejemplo el Toyota Prius.
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| El Audi A2 fue un vehículo adelantado a su tiempo. |
4-
Tesla Model S (0,24 Cx), 2012.
El
Tesla Model S es el vehículo eléctrico más avanzado del mundo. Se
trata de un sedán eléctrico de gama alta actualmente en producción desde el año
2012. El modelo base (60 kWh) tiene una autonomía de 370 km y una aceleración de 0 a 100 km/h de 6,2 segundos. Potencia
302 hp (225 Kw). Par motor: 430 Nm de 0 - 5.000 rpm, velocidad máxima: 190 km/h. Las dimensiones exteriores
son; largo: 4.976 mm
/ ancho: 1.963 mm
/ alto: 1.435 mm,
peso 2.108 kg.
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| Tesla Model S mostrando su pureza de lineas en vista lateral. |
Aerodinámica: Las formas de la carrocería son muy similares a las del Jaguar XF, pero mientras este tiene un Cx de 0,29, el Tesla S lo rebaja hasta 0,24. La aerodinámica ha sido estudiada hasta los últimos detalles, por ejemplo los tiradores de las puertas están “incrustados” para evitar perturbar el flujo del aire. También al carecer de un motor convencional de combustión interna no necesita tomas de aire en el frontal para refrigerar el radiador, lo cual mejora su penetración en el aire. Los bajos, como es de esperar, están completamente carenados para optimizar el flujo de aire.
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| El Tesla Model S es el vehículo eléctrico más avanzado del mundo. |
5- Mercedes Benz Clase C (0,24 Cx), 2014.
El
nuevo Mercedes Clase C, código interno W205, apareció en el año 2014 y supuso
un paso adelante en aerodinámica respecto a la versión anterior. Las formas de
la carrocería recuerdan a la de su hermano mayor el Mercedes Clase S (W222),
con un capó largo, un habitáculo en posición atrasada y los voladizos cortos
que recuerdan a las proporciones clásicas de las grandes berlinas de Mercedes. El
W205 ha sido el primero en incorporar la nueva plataforma MRA (Modular
Rear-wheel drive Architecture).
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| El Mercedes Benz Clase C cuenta con una preciosa linea la cual no está reñida con un buen CX de solo 0,24. |
La
carrocería del Clase C de 2014 mide 4,69
metros de longitud, 1,81 m de anchura y 1,44 m de altura. La distancia entre
ejes es 2,84 metros.
El volumen del maletero es de 480
litros. El peso total el vehículo disminuye en unos 100 kilogramos gracias a la
técnica de construcción ligera con la carrocería de aluminio. El consumo también
disminuye hasta un 20%, conservando su nivel de prestaciones. Al mismo tiempo
disminuye la altura del centro de gravedad, lo que le confiere propiedades de
conducción sensiblemente más ágiles y deportivas.
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| La berlina Mercedes Benz Clase C cuenta con un buen CX de solo 0,24. |
La
gama de motores es muy amplia, van desde los 156 CV a los 510 CV. Por ejemplo la
versión C 180 con motor de gasolina y 156 CV, alcanza una velocidad de 225 km/h fruto de su bien estudiada
aerodinámica.
Aerodinámica:
Los Mercedes-Benz destacan
tradicionalmente por ser vehículos muy estudiados aerodinámicamente, aunque sus
proporciones sean similares a otros vehículos convencionales, sus cifras de
penetración aerodinámica suelen ser muy buenas. En este vehículo destacan las líneas fluidas, con ángulos y perfiles redondeados para facilitar
el flujo laminar del aire. Diversos detalles contribuyen a optimizar el
rendimiento aerodinámico, destacan el frontal con un cuidado diseño aerodinámico, además el
radiador solo se abre cuando el motor necesita enfriarse,
posteriormente un morro relativamente largo y a continuación un parabrisas muy
inclinado, con los limpiaparabrisas perfectamente escondidos bajo la tapa del
motor. Los espejos retrovisores también cuentan ahora con un diseño más
afilado. El techo empieza a descender pronto y continua con una luneta trasera
bastante tendida, finalmente está la tapa del maletero muy corta e incorpora
al final del mismo una ligera elevación que conforma un pequeño alerón trasero.
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| Vista por la aleta trasera del la berlina Mercedes Clase C serie W205 |
6- Opel Calibra (0,26 Cx), 1989.
El
Opel Calibra es un coupé de dos puertas basado en la plataforma del Opel Vectra
(1ª generación) y producido entre los años 1989 y 1997. El Calibra es un 2+2
plazas con motor delantero transversal, disponible con tracción delantera o a
las cuatro ruedas. Su carrocería coupé tiene un coeficiente aerodinámico de
solo 0,26 para el modelo 2.0 de 115cv. Velocidad máxima de 215 km/h. Las
dimensiones son; largo: 4.490 mm
/ ancho: 1.690 mm
/ alto: 1.320 mm.
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| El Opel Calibra con su hermosa carrocería firmada por Erhard Schnell |
Aerodinámica: Su hermosa carrocería era obra de Erhard Schnell. Su cuidado y bello perfil, en el que destacaban sus originales faros elipsoidales de muy poca altura que le permitían tener un frontal muy afilado, todas las zonas del coche estaban optimizadas aerodinámicamente, con sus bordes suavizados, gracias a su buen diseño consiguió un Cx de solo 0,26, que era entonces el más bajo del mundo para un automóvil de serie de cuatro plazas.
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| El Opel Calibra contaba con una carrocería con Cx de record, solo 0,26 en 1989. |
El Toyota Prius es un automóvil híbrido de gasolina-eléctrico perteneciente al segmento C. La
potencia máxima es de 82 kW, el motor de gasolina de 1.5 litros desarrolla solo 57 kW,
la velocidad máxima es de 170 km/h. Las dimensiones exteriores son; largo: 4.450 mm / ancho: 1.725 mm / alto: 1.490 mm, peso 1.326 kg.
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| El Toyota Prius de 2004, con su carrocería que sigue las tesis del Dr Kamm. |
Aerodinámica: Lo que más llama la atención es su estilo orientado a alcanzar un mejor rendimiento aerodinámico, prueba de ello es su bajísimo coeficiente de penetración de solo 0,26. Sigue los principios de las tesis de Kamm (el denominado diseño Kammback). El primer cuerpo es corto y se une a un parabrisas muy inclinado cuya línea se integra a un techo perfilado como un cupé.
8-Alpine GTA (0,28 Cx), 1984.
El AlpineGTA es un coupé 2+2 producido desde 1984
a 1991, siendo posteriormente sustituido por el Alpine
A610. Contaba con una penetrante línea aerodinámica con un coeficiente Cx de solo 0,28, uno de los más bajos en su
momento. El motor iba situado detrás, era el conocido tipo PRV, un motor V6 de 2.5 litros
turboalimentado procedente del Renault 25. Contaba además con inyección
electrónica y un turbo que trabajaba a 0,65 bares de presión. Todo ello hacía
que el motor desarrollara una potencia de 200 CV a 5.750 rpm y un par de 285 Nm
a 2.500 rpm. Con este motor el Alpine GTA aceleraba de 0-100 km/h en 7 segundos y su
velocidad máxima era de 250km/h.
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| El Alpine GTA aunaba deportividad y agresividad en una preciosa linea aerodinámica, con CX: 0.28 |
La carrocería tenía unas dimensiones bastante contenidas, destacando la altura de solo 1,20m. Las plazas posteriores eran poco utilizables salvo para llevar niños pequeños, esto hacía que los propietarios las utilizaran para transportar el equipaje ya que este coche tenía como característica que no disponía de maletero. Las dimensiones exteriores son; largo: 4,33 m / ancho: 1,75 m / alto: 1,19 m, peso 1.196 kg.
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| El Alpine GTA contaba con un morro muy penetrante con los faros carenados bajo un plástico transparente. |
Aerodinámica: En líneas generales destaca su carrocería con forma de cuña, con su baja altura configuraba una línea penetrante y muy afilada. En el frontal destacaban los faros carenados bajo un plástico transparente, solución heredada del anterior A310.
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| Impresionante vista de la aleta trasera del Alpine GTA |
9-Citroën XM (0,28 Cx), 1989.
El
Citroën XM es un automóvil de turismo del segmento E producido por el
fabricante francés Citroën entre 1989 y 2000. Citroën vendió 330.000 unidades
de este modelo durante los 10 años en que fue producido. El XM fue elegido en
1990 como el Coche del Año en Europa.
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| El Citroen XM contaba con una linea en cuña muy definida, y buena aerodinámica, Cx: 0,28 |
El anguloso pero esbelto y bien proporcionado diseño de Bertone, es el desarrollo del diseño de Marcello Gandini para el BX. Su aspecto se inspiró en gran medida en el Citroën SM de los años 1970, el cual tenía una estética similar, aunque menos rica en líneas rectas. Las dimensiones exteriores son; largo: 4.709 mm / ancho: 1.794 mm / alto: 1.392 mm / batalla: 2.850mm.
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| El Citroen XM contaba con un frontal muy afilado gracias a los faros Valeo de altura reducida. |
Aerodinámica: Contaba con una línea en cuña muy marcada, con un morro largo e inclinado que terminaba en un frontal muy afilado, para ello incorporaba unos faros mucho más bajos de lo normal, diseñados especialmente por Valeo para este modelo, y que permitían el diseño muy afilado de su morro. Esta característica además de las típicas soluciones de mejora aerodinámica le daban una ventaja importante en el coeficiente de penetración, lo cual permitía al XM un coeficiente Cx de solo 0,28 mientras que sus rivales como el BMW 520 tenía 0,30 y el Lancia Thema 0,32.
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| El Citroen XM poseía una zaga muy alta, pero bien diseñada. |
10-Renault 25 TS (0,28 Cx), 1984.
El
Renault 25 supuso un importante impulso del fabricante francés dentro del
segmento E, apareció en el año 1984 y se mantuvo en producción hasta 1992. El
Renault 25 fue un gran paso adelante en casi todos los aspectos respecto a sus predecesor el Renault
20/30, modelo al cual reemplazó. Su formato de cinco puertas fue firmado por
los diseñadores Gaston Juchet y Robert Opron (de Citroen y famoso por el SM),
configuraban un estilo nada convencional con la ventana trasera envolvente que
era su característica más famosa, y tenía por objeto dar al coche un look moderno
y fuera de lo convencional.
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| Renault 25 después de sufrir el profundo rediseño que permitió ampliar su vida comercial. |
El 25 fue uno de los primeros coches diseñados bajo el principio de eficacia aerodinámica, concretamente el modelo TS mantuvo brevemente el título de "coche más aerodinámico del mundo de producción en serie" con un coeficiente de solo 0,28.
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| El Renault 25 mostrando su diseño original cuando salió al mercado en el año 1984. |
Todos los modelos Renault 25 fueron de tracción delantera, con motores de cuatro cilindros (2 litros carburado, de inyección de 2,2 litros o 2,1 litros diésel) y de seis cilindros (2,9 litros y 2,4 litros de inyección turbo) montados longitudinalmente por delante del eje delantero. Las prestaciones del 2.2 GTX con 123 CV eran de 205 Km/h. Las dimensiones exteriores eran; largo: 4.623 mm / ancho: 1.772 mm/ alto: 1.405 mm / batalla: 2.723 mm.
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| El Renault 25 V6 Turbo era una máquina muy seria, al igual que el mítico reactor Concorde que se ve detrás. |
Aerodinámica: Aunque a simple vista cualquier profano en la materia no consideraría al Renault 25 un vehículo especialmente aerodinámico, los resultados de las mediciones daban unas cifras espectaculares, esto no sería posible sin un profundo estudio en el túnel del viento. Para llegar a esta cifra de 0,28, que todavía hoy en día sería una cifra muy buena, se recurrieron a todos los trucos habituales, como son los cristales enrasados con la carrocería, eliminación de los vierteaguas, faldón delantero y discreto alerón posterior, carenado inferior de los bajos y protecciones ante las ruedas posteriores. Resulta sorprendente que no se recurriera a esconder los limpiaparabrisas bajo el resalte posterior del capot del motor, solución que en este vehículo se desestimó y que podría ayudarle todavía más en la mejora de su eficiencia aerodinámica. El resultado tan bueno obtenido por este vehículo debe tener su origen, principalmente, en la inversión en horas de trabajo en el túnel del viento, permitiendo detectar y posteriormente solucionar las zonas críticas, hasta conseguir una carrocería que se aproxima a la perfección en términos de eficacia aerodinámica.
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| El Renault 25 TS marcó un record en aerodinámica con un CX de 0,28 en 1984. |
Estudio de la Aerodinámica:
Los diseñadores de vehículos emplean los ensayos en el túnel de viento y el
análisis CFD (Mecánica de fluidos computacional) para conocer el comportamiento
aerodinámico de un nuevo vehículo.
Túnel de viento y CFD no son más que dos herramientas que se utilizan de
forma simultánea para avanzar más rápidamente y obtener mejores resultados en
el desarrollo aerodinámico. En el siguiente link pueden conocer más sobre estas
técnicas: ESTUDIO
DE LA AERODINÁMICA DE UN VEHÍCULO
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Fuentes: Wikipedia, Revistas especializadas (Motor 16, Autopista, Automovil), Información del fabricante (Mercedes Benz, Opel, Citroen, Audi, Renault y Tesla).
