Doble difusor


El difusor doble, es como su propio nombre indica, un difusor, que fue diseñado por el equipo Brawn GP, en la temporada 2009, y que dio mucho que hablar alrededor de su legalidad. Claro, que finalmente lo acabaron montando todos los equipos.

Veamos la pieza en cuestión para posteriormente pasar a verla en funcionamiento en conjunto con el resto del monoplaza.


Doble Difusor del equipo Brawn GP
Ahí lo tenemos. Se trata de una pieza que va colocada en altura un poco por debajo del eje de giro de las ruedas traseras y un poco por detrás de este. La parte de delante del mismo, que no se aprecia en la foto, lleva una especie de rampa inclinada a ambos lados de atrás a delante y hacia abajo, y en el centro una especie de V con una inclinación más suave.
Según apuntan por numerosos sitios lo que parece aportar este difusor es un mayor efecto suelo en el coche. Y alguien pensará… ¿Qué es eso del efecto suelo? Habría que decirle, que se revise la lección en la que hablamos de él, pero de todas maneras, ya para ahórrale trabajo se lo recordamos.
Pues muy sencillo, es un efecto que se produce por diferencia de presiones en los lados de un cuerpo cuando se acerca al suelo. En la Formula 1 normalmente está motivado por un efecto que descubrió un tal Venturi (efecto Venturi) que consiste en que cuando un fluido es canalizado y se produce en el canal por donde pasa un estrechamiento, el fluido pasa a mayor velocidad por ese estrechamiento disminuyendo en el mismo la presión. Produciendose una especie de succión.
Existe otro efecto suelo utilizado en aeronáutica, pero que es distinto a este. Y por el momento no nos interesa demasiado. Para no desviarnos del tema que nos ocupa.
Dado que siempre vale más una imagen que mil palabras, aquí una ilustración del curioso efecto venturi:

Tubo efecto Venturi

Bueno, pues veamos que es lo que pasa en un monoplaza de Formula 1. Advertir que el efecto suelo en un Formula 1 es muy peligroso, ya que si alguien diseña un coche basando su estabilidad y su tracción solamente en ese efecto de succión aerodinámica, podría pasar que si el coche coge un bache y pierde esa succión que lo mantiene pegado al suelo, ya nada le retendría en el mismo y podría salir volando con el consecuente riesgo para pilotos y espectadores. Con lo cual, se trata de que el coche traccione en base a fuerzas de gravedad y downforce aerodinámica, evitando lo máximo posible el efecto suelo.
En la mayoría de los medios se está oyendo que el difusor de Brawn GP produce un gran efecto suelo. Claro que en realidad, no se produce mucho más efecto suelo que en los demás coches. Por ello, la clave del “mágico” difusor está en su comportamiento con el conjunto aerodinámico del coche. Fijémonos en la siguiente imagen:

Recorrido del flujo de aire a lo largo del monoplaza

Las líneas amarillas representan el flujo de aire por debajo del coche. Como se ve hay un estrechamiento y luego una expansión, con lo cual algo de efecto suelo existe, lógicamente, pero no más que en otros monoplazas. Ahora bien hay algo muy diferente que es el flujo de aire superior representado por las líneas verdes. Este es dirigido a la parte de arriba del difusor. Al contar este con una especie de rampa en su parte delantera provoca cierta resistencia aerodinámica y cierta “downforce” al mismo tiempo. Vamos que es una especie de aleron abajo. Además al estar acampanado terminado en una V canaliza el aire hacia el vertice de la V posibilitando que el centro de presiones (cdp) no se desplace demasiado lateralmente en curvas y consiguiendo así una gran estabilidad del vehículo.

Además al producir este difusor ya bastante downforce por el flujo de aire que le llega por arriba se puede bajar bastante el ángulo del ala superior consiguiendo así una menor resistencia al avance del monoplaza y por lo tanto una mayor velocidad. De ahí el segundo de ventaja con el que contaban los monoplazas de Brawn GP con respecto al resto de monoplazas que no montaban este invento, en la temporada 2009.

Recorrido del flujo por la parte trasera del monoplaza

Como puede verse, todo el diseño aerodinámico del coche trabaja en conjunto. Veamos en la imagen de arriba como las carcasas de los huecos de ventilación están perfiladas para que el flujo de aire llegue hasta la parte de arriba del difusor. Tiene un diseño aerodinámico que hace que las diferentes partes del coche trabajen en conjunto. De ahí que no será tan fácil copiarlo, ya que los equipos tendrán que cambiar chasis y disposición de componentes dentro del mismo para poder hacer algo parecido.

Imaginémonos por ejemplo, en Mclaren. La filosofía tan distinta de diseño aerodinámico que construyó, que según lo visto en los tiempos por vuelta parecía bastante menos eficiente y que para nada contempló dirigir el flujo aerodinámico superior al difusor:

Difusor Mclaren 2009

El coche era mucho más cuadrado y desviaba el flujo superior hacia atrás pero no hacia abajo, hacia el difusor.

Por último, aquí una vista frontal del difusor más detallada y una imagen esquemática de cómo van los flujos en el difusor.

En la imagen se pueden ver los flujos a su paso por el difusor, en la vista de alzado y en la vista en planta desde arriba respectivamente.

Según vemos en el esquema parece que en la zona de debajo de la V se genera una depresión ya que no hay aire, al colarse el aire que viene de los bajos del coche por dentro de la V. De hecho los faldones verticales más largos a ambos lados de la V muy probablemente están indicando que en esa zona hay baja presión y son más largos para que no se succione aire de los laterales. El aire que pasa por encima del difusor pasa a mayor presión y justo debajo tiene una depresión generada por barrido de la especie de canalización que forma la V que a la entrada no es una V es simplemente una especie de tobera rectangular para barrer el aire que llega de los bajos a esa zona. Con lo que debajo de la V no queda aire y se produce bastante “downforce” por la diferencia de presiones.