RESISTENCIA AERODINÁMICA - Definición - Significado

Fuerza contraria al movimiento de un vehículo generada por la acción del aire que lo rodea. (* Aerodinámica.)

Dicha resistencia está motivada por el rozamiento producido por el deslizamiento de las capas fluidas, unas sobre otras, durante el movimiento de los vehículos. Estos rozamientos determinan que una parte del trabajo realizado para hacer sitio a una carrocería que avanza se transforme en calor y no sea restituido por el aire que se junta por detrás de la misma. Dicha pérdida se manifiesta con la presencia de una zona (estela) por detrás del cuerpo, en la cual las presiones son inferiores no sólo a las existentes en la parte delantera, sino también a la de la atmósfera no perturbada.

Por tanto, es erróneo creer que la resistencia del aire se debe al trabajo que hay que desarrollar para mover las moléculas desde su posición inicial hasta la altura del techo; el trabajo necesario para realizar esta operación es pequeño respecto a las fuerzas de rozamiento, y, en cualquier caso, siempre será devuelto, ya que la gravedad constituye un campo conservativo.

La resistencia del aire depende de la velocidad del vehículo, de la dirección e intensidad del viento, de la densidad del medio, del área de la sección maestra de la carrocería, de su forma y de su posición.

Usualmente, la resistencia aerodinámica se expresa como el producto de la densidad del medio p por la sección maestra S, por el coeficiente de penetración Cx (que depende de la forma, la posición y la dirección del viento relativo) y por el cuadrado de la velocidad relativa w.

La resistencia aerodinámica no debe confundirse con el coeficiente de resistencia. Dos automóviles dotados del mismo coeficiente, pero con secciones distintas, encuentran, a la misma velocidad, resistencias muy distintas. Una motocicleta, que posee un coeficiente muy alto (en torno a 0,8), debe vencer una resistencia menor que la de un automóvil, aunque esté bien diseñado (Cx = 0,35), ya que su sección es menor. Para viajar a 100 km/h, la primera deberá emplear una potencia de unos 10 CV, mientras que el segundo necesitará 13 CV.

El coeficiente de penetración y, por tanto, la resistencia aerodinámica, varían también con la posición del vehículo, es decir, en función de la orientación de la carrocería respecto al movimiento. Independientemente de la carga, una variación de la posición viene provocada precisamente por la resistencia aerodinámica, cuyo centro de acción se encuentra a cierta altura sobre el suelo. Su efecto es una descarga del eje delantero con un traslado de cargas hacia el eje trasero.

Si la forma de la carrocería es tal que produce una sustentación (negativa o positiva), el coeficiente aumenta al aparecer la resistencia inducida.

Cuando existen apéndices aerodinámicos (aletines, alerones, etc.), su contribución a la resistencia es función de su eficiencia (es decir, del rendimiento del perfil) y de la antisustentación que se obtiene (es decir, del ángulo de incidencia). Por ello es preciso encontrar el mejor compromiso entre la máxima velocidad con una antisustentación reducida, y, por tanto, menor adherencia, y la máxima antisustentación, con la consiguiente máxima adherencia, pero con una considerable reducción de la velocidad máxima.