Diseño y fabricación del fondo plano para Formula Student

Abstract

En la actualidad uno de los principales objetivos de la automoción es una buena durabilidad de la energía de propulsión. Para ello, una de las soluciones posibles se trata de diseños del vehículo mejorados aerodinámicamente. Cuando se habla de la aerodinámica de un vehículo de competición, es muy importante introducir dos conceptos. La resistencia al avance o drag, es la fuerza a la que está sometida un cuerpo a la hora de desplazarse a través de una corriente de aire. Por otro lado, la fuerza de sustentación negativa o downforce, es la fuerza que hace que el vehículo se pegue a la carretera, dicha fuerza es de dirección perpendicular a la velocidad del vehículo. Esta fuerza está gobernada mayormente por el diseño del fondo plano. El fondo plano es el elemento aerodinámico que se encuentra por debajo del chasis. A rasgos generales, su diseño se compone de una plancha plana al que se acopla un difusor. El objetivo principal de la plancha plana es guiar el flujo del aire que pasa por debajo del vehículo de la forma más rápida y ordenada posible y llevarlo hasta el difusor. El difusor se encuentra en la parte trasera del monoplaza y por debajo del alerón trasero. Cuanto mayor sea este elemento, mayor carga aerodinámica generará aumentando el downforce. Este Proyecto de Fin de Grado constará de dos partes. Una primera parte que consistirá en el diseño del fondo plano y una segunda parte que será la fabricación de este. El diseño del fondo plano ha ido sufriendo modificaciones a lo largo del proyecto, con el fin de ir mejorando la aerodinámica. El objetivo ha sido perseguir coeficientes de drag bajos frente a coeficientes de lift mayores.

Nowadays one of the main objectives of the automotive industry is a good durability of propulsion energy. One of the possible solutions is aerodynamically improved vehicle designs. When talking about the aerodynamics of a racing vehicle, it is very important to introduce two concepts. The resistance to the advance or drag, is the force to which a body is submitted at the time of moving through a current of air. On the other hand, the negative lift force or downforce, is the force that makes the vehicle stick to the road, this force is direction perpendicular to the speed of the vehicle. The downforce is governed mostly by the undertray design. The undertray is the aerodynamic element which is below the chassis. Its design consists of a flat plate to which a diffuser is attached. The main objective of the flat plate is to guide the flow of air underneath the vehicle in the fastest and most orderly way possible and carry it to the diffuser. The diffuser is located at the rear of the car and below the rear spoiler. The bigger this element is, the more aerodynamic load it will generate by increasing the downforce. This Final Degree Project will consist of two parts. The first part will consist of the design of the flat bottom and the second part will be the manufacture of it. The undertray design has been modified throughout the project, in order to improve the aerodynamics. The objective has been to pursue low drag coefficients versus higher lift coefficients.