Aerodinámica aplicada a carrocerías de vehículos compactos para optimizar el coeficiente de resistencia y reducir el consumo de combustible
DOI:
https://doi.org/10.23857/dc.v11i4.4657Palabras clave:
Aerodinámica vehicular; Coeficiente de resistencia (Cd); Flujo laminar; Flujo turbulento; Fuerza de arrastre; Simulación CFD; Túnel de viento; Eficiencia energética; Carrocería compacta; Consumo de combustibleResumen
La aerodinámica vehicular constituye un pilar fundamental en el diseño de los automóviles modernos, especialmente en el segmento de los vehículos compactos, donde la eficiencia energética y la reducción del consumo de combustible son aspectos prioritarios. Este parámetro aerodinámico influye directamente en la fuerza de arrastre que se opone al movimiento del vehículo, afectando su demanda energética y el desempeño general del motor (Hucho, 2013).
El estudio de la aerodinámica aplicada a carrocerías compactas abarca conceptos como flujo laminar y turbulento, presión dinámica, separación de flujo y geometría funcional de superficies estructurales. En los últimos años, los fabricantes han logrado avances significativos mediante el uso de simulación CFD y pruebas en túnel de viento, lo cual ha permitido optimizar formas que reducen el coeficiente de resistencia hasta en un 10 %, disminuyendo el consumo de combustible entre un 5 % y un 15 % (Rao, 2020).
La industria automotriz ha incorporado soluciones activas como parrillas inteligentes, alerones automáticos y fondos carenados, tecnologías que complementan la eficiencia aerodinámica y contribuyen a la reducción de emisiones contaminantes (Wood, 2018). El propósito del presente artículo es presentar una revisión didáctica que facilite la comprensión de los principios aerodinámicos aplicados a vehículos compactos y su relevancia en la movilidad sostenible en cuanto a consumo de combustibles (McCallen et al., 2010).
Citas
Al-Sarraf (2024). Biocomposite reinforcement from walnut shell for green applications.
Bushi, L., Skszek, T., & Wagner, D. (2015). MMLV: Life cycle assessment of multi-material lightweight vehicles (SAE Technical Paper 2015-01-1616). SAE International. https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2015-01-1616
Das, S. (2014). Life cycle energy and environmental assessment of aluminum-intensive vehicle design (SAE Technical Paper 2014-01-1004). SAE International. https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2014-01-1004
Dubreuil, A., Bushi, L., Das, S., Tharumarajah, A., & Gong, X. (2012). A comparative life cycle assessment of magnesium front end autoparts: A revision to 2010 01 0275 (SAE Technical Paper 2012 01 2325). SAE International. https://doi.org/10.4271/2012-01-2325
Ehrenberger, S., & Friedrich, H. E. (2013). Life cycle assessment of the recycling of magnesium vehicle components. JOM, 65, 1303–1309. https://doi.org/10.1007/s11837-013-0703-3
Grasp Engineering. https://www.graspengineering.com/material-properties-aluminum-6061-t6-6061-t651
Lemos, R., & Castro, M. (2018). Environmental performance of recycled aluminum: A comparative LCA. Resources, Conservation & Recycling, 131, 85–94. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2017.12.018
MFGProto (2023). https://www.mfgproto.com/aluminum-6061-t6-data-sheet
Peng, T., & Wang, L. (2024). Wear and corrosion properties of Mg(OH)? compound layer formed on magnesium alloy in superheated water vapor. arXiv. https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.20959
Reppe, P., Keoleian, G., Messick, R., & Costic, M. (1998). Life cycle assessment of a transmission case: Magnesium vs. aluminum (SAE Technical Paper 980470). SAE International. https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/980470
ScienceDirect. (2022). Life cycle assessment studies on lightweight materials for automotive applications – An overview. Energy Reports, 8(Suppl 3), 338–345. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S235248472200006X
Sivertsen, L. K., Haagensen, J. Ö., & Albright, D. (2003). A review of the life cycle environmental performance of automotive magnesium (SAE Technical Paper 2003 01 0641). SAE International. https://doi.org/10.4271/2003-01-0641
Hucho, W.-H. (2013). Aerodynamics of Road Vehicles (5th ed.). SAE International. https://doi.org/10.4271/R-397
Katz, J. (2016). Automotive Aerodynamics (2nd ed.). Wiley. https://doi.org/10.1002/9781119188302
Howell, J. (2015). Automotive Aerodynamics for Road Vehicles. SAE International. https://doi.org/10.4271/R-433
Anderson, J. (2017). Fundamentals of Aerodynamics (6th ed.). McGraw-Hill. https://doi.org/10.13140/RG.2.1.2413.1285
Badcock, K., Richards, B., & Woodgate, M. (2016). Introduction to Vehicle Aerodynamics. Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9781316494212
Hucho, W.-H., & Sovran, G. (1993). Aerodynamics of road vehicles. Annual Review of Fluid Mechanics, 25(1), 485–537. https://doi.org/10.1146/annurev.fl.25.010193.002413
Measured, S., Tanaka, K., & Yamada, T. (2018). Effect of rear-end geometry on drag reduction. Journal of Wind Engineering, 176, 58–66. https://doi.org/10.1016/j.jweia.2018.03.011
Meile, W., & Brenn, G. (2010). Passive flow control on car underbodies. SAE Technical Paper, 2010-01-0769. https://doi.org/10.4271/2010-01-0769
Chowdhury, H., Mustary, I., & Alam, F. (2019). Underbody aerodynamics of road vehicles. Energy Procedia, 160, 60–67. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2019.02.121.
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Vera Delgado Fernel Alejandro, Macías Mera Bryan Fabián, Quiroz Cedeño Danny Omar
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Authors retain copyright and guarantee the Journal the right to be the first publication of the work. These are covered by a Creative Commons (CC BY-NC-ND 4.0) license that allows others to share the work with an acknowledgment of the work authorship and the initial publication in this journal.
