¿Podría el ‘drafting’ realmente mejorar la eficiencia del combustible en la carretera?
Si alguna vez has visto carreras profesionales de automóviles, una de las primeras cosas que puedes notar es cuán cerca se siguen los pilotos.
En carreras, hacer que los vehículos anden muy pegados, uno detrás de otro y el que va detrás entrando en la zona de “vació” que deja el vehículo de adelante, con la conocida expresión “parachoques a parachoques”, es un método estratégico conocido como ‘drafting’.
Permite al conductor ingresar a la corriente de deslizamiento aerodinámico del auto líder en un esfuerzo por reducir la fuerza de arrastre en el vehículo, utilizando la distribución de presión de aire para mejorar la eficiencia del combustible.
Entonces empezamos a preguntarnos, ¿podría esta técnica de carreras aplicarse a un conductor en la carretera? ¿Podría el ‘drafting’ detrás de una gran plataforma o semi remolque realmente mejorar la eficiencia de combustible de un automóvil?
Cuanto más se acerque, más beneficios obtendrá de los efectos del ‘drafting’, pero obviamente, esto es muy peligroso de realizar en la carretera. En su lugar, probamos nuestra teoría desde la seguridad de nuestras computadoras al utilizar la herramienta de simulación Altair Virtual Wind TunnelTM (VWT) para realizar el experimento.
Al usar datos genéricos de un automóvil y un camión, VWT nos permitió construir, de manera rápida y simple, un modelo numérico que nos llevó a determinar la distribución de la presión del aire en ambos vehículos cuando ambos viajan a 75 mph. La siguiente animación muestra el flujo de aire alrededor del automóvil y el camión y enfatiza la zona de reducción de presión en azul (Figura 2).
Estos resultados indican que la distribución de la presión en el automóvil cambia drásticamente entre “Solo automóvil” y “1.5 m de distancia de seguimiento” con una reducción general en la magnitud. La zona de alta presión que se muestra en rojo en la parte delantera del vehículo también se reduce significativamente. Los resultados entre “Sólo automóvil” y “333 pies de distancia” son muy similares, ya que muestran que el automóvil está lo suficientemente lejos como para que no se vea afectado por el camión.
En VWT, fue fácil cambiar la distancia entre los dos vehículos para ver su efecto en la distribución de presión. En la Figura 3 se puede ver la distribución de presión para 1.5 m y 100 m, que es la distancia de seguimiento segura recomendada a 75 mph, usando la regla de 3 segundos. También se incluye como referencia un caso sin camión.
Esto se relaciona directamente con la fuerza de arrastre, que se calcula sumando todas las fuerzas en el vehículo que generan esas presiones.
Al evaluar varias distancias entre 5 pies y 333 pies, se creó el siguiente gráfico de la fuerza de arrastre frente a la distancia. Este gráfico muestra claramente el efecto de la distancia de seguimiento en la fuerza de arrastre, pero también el hecho de que no es un fenómeno lineal.
Pero, las fuerzas de arrastre solo cuentan parte de la historia.
La mayoría de los vehículos de pasajeros que circulan en la actualidad producen sustentación a velocidades de autopista. La sustentación es la misma fuerza que permite a los aviones volar. En un automóvil, una gran cantidad de sustentación puede hacer que el automóvil se sienta inestable porque en realidad hace que los neumáticos pierdan contacto con la carretera.
La siguiente gráfica muestra la fuerza de elevación frente a la distancia de seguimiento, y muestra una tendencia similar a la fuerza de arrastre.
El Túnel de Viento Virtual de Altair permitió una determinación de las fuerzas de arrastre y sustentación, y al realizar un estudio de parámetros, pudimos confirmar nuestras suposiciones iniciales. Tanto el arrastre como la sustentación se pueden reducir al disminuir la distancia de seguimiento detrás de un camión. Sin embargo, para obtener una reducción notable en el gasto de energía, se tendría que conducir a una distancia insegura para el tiempo de reacción del conductor humano.
Para obtener algún beneficio en la economía de combustible, el conductor se pondría en peligro de una colisión si el camión se detuviera repentinamente.
Esta teoría está validada, pero, por favor, ¡no intentes esto en casa!
Fuente: https://blog.altair.com/digital-debunking-could-drafting-really-improve-fuel-efficiency-on-the-highway/
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