Downforce o carga aerodinámica son dos conceptos asociados al mundo de la competición del motor, pero ¿a qué se refieren?
En los deportes de motor la velocidad es fundamental. Llegar más rápido y antes que nadie significa alcanzar la victoria. Pero como ya nos avisó el atleta Carl Lewis en 1994, la potencia necesita tener un control para lograr el éxito. Hay un límite de velocidad que el coche no debe superar si no queremos que despegue de tierra. Por tanto, para ser muy rápido es fundamental tener un muy buen agarre al suelo. Y aunque los neumáticos, las suspensiones, el bajo peso y el centro de gravedad juegan un papel importante, el factor decisivo es la aerodinámica, que multiplica el peso virtual del coche para volar en las curvas. Este efecto es a lo que llamamos carga aerodinámica o Downforce.
La importancia del downforce
La carga aerodinámica ha ganado cada vez más relevancia con el paso de los años. En la década de los 60 llegaron los alerones a la F1, pero nadie antes se había planteado la necesidad de crear carga dinámica. Estas alas que sirven a los aviones para volar, el monoplaza las usa, junto con otros elementos, para crear una fuerza vertical descendente que lo agarre más al suelo. Cuanto más downforce se crea, más superficie del neumático estará en contacto con el asfalto reduciendo el deslizamiento y contribuyendo, sin duda, a aumentar la velocidad de paso por curva sin que la superficie del neumático se degrade por derrapar sobre el asfalto.
Ahora bien, al tener un vehículo con mayor volumen también significa que hay más peso que mover y, por tanto, hay mayor resistencia al aire y el vehículo se vuelve más lento. Eso es lo que llamamos Drag y el dificilísimo balance entre el downforce y el drag es lo que hará que un vehículo tenga más opciones de victoria.
El equilibrio entre el drag y el downforce
Los equipos que participan en las competiciones automovilísticas buscan obsesivamente el equilibrio perfecto entre drag y downforce para alcanzar la óptima eficiencia aerodinámica que les haga unas milésimas de segundo más rápidos. Este equilibrio normalmente varía dependiendo del circuito donde se compite. El drag lo podríamos definir como la resistencia que se debe superar para que el coche “atraviese” el aire. Por tanto, se puede decir que es una consecuencia natural del downforce.
En los modernos monoplazas de Fórmula 1 hay cuatro partes generadoras de carga aerodinámica. Vamos a ver cómo funcionan cada una de ellas con los elementos del monoplaza que crean carga aerodinámica.
Alerón delantero
Es el encargado de distribuir el aire y decidir a qué parte del monoplaza prefiere enviarlo. El objetivo principal es evitar que el aire golpee las ruedas: provocaría un flujo muy turbulento. La parte externa del alerón desvía el muro de aire hacia el monoplaza, mientras que la parte interior lo hace hacia los pontones; solo la parte central genera carga aerodinámica, una carga muy pequeña si la comparamos con el resto de componentes del monoplaza.
Pontones
Son los principales responsables de “ralentizar” la marcha, ya que son la parte del monoplaza que más resistencia genera. El aire entra por los pontones, refrigera el motor y sale por la parte trasera. Una función muy parecida a la que tienen la toma de aire o chimenea que llevan los pilotos sobre su casco.
Alerón trasero
Es una de las piezas más importantes a la hora de generar carga aerodinámica. Cuanto más planos estén, menos superficie entrará en contacto con el aire y, por tanto, menos resistencia habrá. Sin embargo, cuanto más vertical se coloquen, más carga aerodinámica generarán, pero también habrá más resistencia al avance.
Por eso, en circuitos lentos como Mónaco podemos observar los alerones más voluminosos, mientras que en pistas rápidas como Monza los equipos suelen utilizar alerones planos y pequeños. En circuitos convencionales, los ingenieros intentan encontrar el balance perfecto para que sea competitivo y rápido tanto en las curvas como en las rectas.
Suelo
Las estimaciones hablan de que genera en torno al 40% de la carga aerodinámica. Seguramente sea la parte más importante de la aerodinámica de un monoplaza y no es de extrañar que sea siempre la parte del coche que los equipos guardan con más recelo. El circuito de entrada es el siguiente: el aire entra por debajo del coche en la parte delantera y sube en una clase de tobogán hasta alcanzar la parte trasera. De esta forma se genera muy baja presión y se consigue el objetivo de que el coche vaya lo más pegado al asfalto posible. Cuanto más pegado, lógicamente, tendrá mayor carga aerodinámica que debe ser balanceada porque varía según el circuito e incluso según las condiciones meteorológicas. Hay que encontrar siempre la armonía perfecta entre velocidad punta y velocidad en curva.
La aerodinámica se ha convertido en uno de los secretos mejor guardados de los equipos de Fórmula 1 y de otras categorías del automovilismo mundial y situaciones como el rebufo cobran gran importancia. El downforce ha adquirido tal nivel de importancia que una pérdida de una pequeña pieza por un choque o un contacto puede afectar a la inestabilidad del monoplaza y hacer perder tiempos por vuelta que pueden decidir un campeonato.
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