Desarrollo aerodinámico del nuevo Ford Focus

El nuevo Ford Focus ha sido puesto a prueba en algunas de las más extremas localizaciones del planeta para asegurar una impecable fiabilidad allá donde se comercialice.

Además, el vehículo ha pasado cerca de mil horas en un ambiente mucho más controlado, el Túnel de Viento Aerodinámico de Merkenich (Alemania). Aquí se han probado y afinado una serie de nuevos elementos aerodinámicos para asegurar que el nuevo Focus sea uno de los vehículos más aerodinámicos que Ford haya fabricado en su historia.

Túnel de Viento Aerodinámico

Manfred Lentzen, supervisor del Equipo de Desarrollo Aerodinámico, explica: “En este túnel de viento, así como en un túnel de viento externo que permite una simulación del efecto suelo, llevamos a cabo los tests de desarrollo aerodinámico, poniendo bajo control todas las fuerzas y momentos aerodinámicos: coeficientes de penetración, coeficientes de elevación y coeficientes de momento de giro por viento lateral. Además de ello, también llevamos a cabo mediciones acústicas y de rumorosidad de viento en el interior y exterior del vehículo”.

“En este túnel hay un motor ventilador de dos megavatios y puede llegar a velocidades de hasta 190 km/h con un vehículo a tamaño real y de hasta 250 km/h con modelo a escala del 40 por ciento”.
El vehículo se posiciona en el centro del túnel, de cara al ventilador gigante, con sus ruedas sobre alfombrillas que miden las fuerzas que soporta el coche y que se puede girar a diferentes ángulos para medir los coeficientes momentáneos de giro lateral.

Toda la sala está tratada acústicamente y, con el ventilador gigante apagado, es inquietantemente silenciosa, lo cual es vital para tomar mediciones de rumorosidad aerodinámica.

Un ‘Espejo Acústico’ que parece una gran antena parabólica se utiliza en la fase de modelo de arcilla para escanear la superficie del coche y medir el sonido proveniente del mismo cuando el viento pasa por encima y alrededor de la carrocería.

Proceso de desarrollo aerodinámico

El equipo de Lentzen está involucrado desde el mismo inicio del programa del vehículo, en la fase de concepto. En este estadio, se definen los objetivos para las prestaciones y consumos y a partir de dichos objetivos el equipo calcula un coeficiente de penetración a conseguir.

“A continuación debemos descubrir cómo conseguir este objetivo”, dice Lentzen. “Nos centramos en encontrar áreas que podamos mejorar a partir del modelo actual y descubrir qué nuevos elementos podemos introducir”.

Después de la fase de concepto, que cuenta con el apoyo de cálculos de CFD (dinámica computacional de fluidos), el equipo pasa a la fase del modelo escala 1:1, que es la primera en la que se utiliza el túnel de viento.

“Cuando hablamos de modelos 1:1, se trata de modelos de arcilla y son enormemente realistas. Tienen el mismo tamaño exacto que el coche acabado y la parte inferior de la carrocería y el compartimento de motor casi un 100 por cien real”.

“En esta fase trabajamos en íntima conexión con el equipo de diseño. Si hay algo que no nos funciona en términos de aerodinámica, lo discutimos y acordamos con el equipo de diseño los cambios que deban hacerse. Después de la fase de desarrollo del modelo de arcilla, todas las superficies exteriores quedan finalmente definidas y pasamos a la fase prototipo, que consiste en confirmar realmente que todo es correcto”.

“Hemos introducido una serie de elementos aerodinámicos en el nuevo Focus y el coeficiente de penetración, que es lo que usamos para medir básicamente cuán aerodinámico es el coche y qué ha mejorado realmente. La versión de 5 puertas tiene un coeficiente de penetración de 0,295, comparado con el 0,318 del modelo actual. El cuatro puertas ha bajado a 0,274, comparado con el 0,304 del Focus anterior”.

Cierre activo de parrilla

Entre los elementos aerodinámicos que el equipo ha introducido, está el cierre activo de parrilla Active Grille Shutter. El nuevo Focus presenta un cierre total del frontal, cubriendo la totalidad del paquete de refrigeración. Situado delante del conjunto del radiador y controlado por el módulo del motor, el sistema automáticamente abre y cierra las aperturas de la parrilla para regular el flujo de aire a través del radiador y del compartimento de motor. Abre los conductos cuando se requiere aire para refrigerar el motor y los cierra cuando no hace falta, reduciendo el coeficiente de penetración.

“No sólo se trata de tenerlo abierto o cerrado”, explica Lentzen. “Hay 14 pasos entre los dos. Por ejemplo, si se está conduciendo en tiempo cálido y tiene el sistema de climatización encendido, o si se está arrastrando un remolque en pendiente empinada, el cierre de parrilla debe estar abierto, pero al conducir en autopista en condiciones de tiempo normal deberá estar principalmente cerrada. El objetivo es tenerlo cerrado tanto como sea posible para conseguir que nos de el mayor beneficio en cuanto a consumos. Esto mejora la cifra del coeficiente en un cinco
o seis por ciento”.

Los elementos de diseño reducen el coeficiente

El Active Grille Shutter es uno de una multitud de elementos de diseño que contribuyen a las impresionantes prestaciones aerodinámicas del nuevo Focus.

Otros elementos incluyen:
o Frontal completamente sellado
o Deflectores de rueda delanteros optimizados
o Deflector frontal más bajo
o Cierre inferior del motor
o Panel de suelo principal en algunos modelos
o Deflector de aire trasero
o Perfil de velocidad de rueda posterior
o Espejos de puerta optimizados
o Forma del pilar A y moldura optimizados para una mejor penetración y ruido de viento reducido
o El spoiler trasero reduce la resistencia aerodinámica
o El difusor trasero se ha conformado para mejorar la circulación del aire

“En la luz trasera tenemos un pequeño elemento, que es un canto afilado que separa la corriente de aire en el punto exacto”, dice Lentzen. “También tenemos deflectores de rueda muy bajos en la rueda delantera. Todo ello ayuda a la aerodinámica, pero tenemos que vigilar de no bloquear el aire y dejar que refrigere los frenos. Todo ello es un equilibrio que hay que hacer”.

“Los espejos de las puertas también son un área clave, tanto en términos de aerodinámica como de funcionalidad. Deben ser útiles al conductor y aerodinámicos, pero también deben evitar que la suciedad y el agua se acumulen en las ventanillas delanteras”.

“Hay muchos elementos como éste por todo el coche y todos funcionan al unísono para dar un coeficiente de penetración global muy bajo”, concluye Lentzen. “Realmente hemos hecho una gran mejora con respecto al modelo anterior y a la competencia”.

Fuente Ford Foto © Ford

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