Eche un vistazo más de cerca a una camioneta Toyota Tundra y, entre otros lugares, verá crestas incrustadas en las carcasas de las luces traseras y los faros. La forma de estos bultos de 2 a 3 pulgadas evoca un recuerdo lejano de la pieza del juego submarino en un juego de mesa Battleship, y puede pasar desapercibido si no los está buscando.
Pero una vez descubiertos, no puedes dejar de verlos, y te encontrarás buscándolos en todo, desde la Toyota Tacoma hasta la minivan Sienna de la marca. Técnicamente, se llaman aletas estabilizadoras aerodinámicas o ASFpero los especialistas en aerodinámica y conducción de Toyota, Cory Tafoya y Jesse Rydell, dicen que se les llama cariñosamente aletas de pez.
Así es como funcionan y por qué los ingenieros los usan en los vehículos.
Ingeniería pequeña pero poderosa
Lo más probable es que haya notado pequeños hoyuelos simétricos alrededor de cualquier pelota de golf promedio. Estas depresiones tienen un propósito: a diferencia de una pelota de ping-pong, que debe viajar solo distancias cortas, las pelotas de golf están diseñadas para elevarse en el aire cientos de metros a la vez. Los hoyuelos reducen la fricción del aire, dirigiendo el aire disruptivo alrededor de la espalda para reducir la resistencia y crear un vuelo más suave.
“No hay duda de que una cubierta multicapa y un núcleo tecnológicamente avanzado ayudarán a su juego”. Jonathan Wall escribió para Golf.com. “Pero sin esos hoyuelos en la tapa, básicamente estás manejando un Lamborghini con un motor Ford Pinto”.
En el mundo del automóvil, los coches de carreras modernos emplean un sistema longitudinal “aleta de tiburón” a lo largo de la columna, no para una mirada feroz sino para mantener la estabilidad dirigiendo el flujo de aire y la presión correctamente. Fuera de la pista, los conductores de todos los días en las carreteras y calles de la ciudad de EE. UU. no necesitan ese tipo de rendimiento, pero definitivamente aprecian una dinámica de conducción suave y estable, y eso requiere una herramienta ligeramente diferente para dirigir el flujo de aire. Estos componentes, también llamados a veces generadores de vórtices, hacen algo un poco contrario a la intuición: al crear vórtices de aire, ayudan a que el aire se adhiera a los lados de los vehículos.
En términos generales, una aleta de pez, o ASF, hace que el flujo de aire siga más de cerca la superficie lateral del vehículo, lo que afecta la conducción de manera positiva. Con pruebas exhaustivas en el túnel de viento y en la pista, comenzaron a descubrir que, aunque esas aletas eran muy pequeñas, tenían una mejora notable en la conducción y el manejo, dice Rydell. ciencia pop.
“Si podemos evitar la interrupción aleatoria del flujo de aire, tiene un efecto en la dinámica del vehículo”, dice Tafoya. “La idea de alto nivel es controlar el aire de una manera consistente cada vez que lo conduces, o tratar de hacerlo lo más consistente posible. Y si podemos mantener ese flujo de aire cerca del vehículo, podemos gestionar cómo se siente la dinámica de conducción”.
‘¿Conduje dos horas y media por este pedazo de plástico?’
La primera vez que Mike Sweers, el ingeniero jefe ejecutivo de los programas de vehículos Toyota Tundra, Sequoia, Tacoma y 4Runner, vio estos estabilizadores aerodinámicos, no podía creer lo que veía. Lo habían llamado a Japón para reuniones, y uno de sus equipos lo invitó al campo de pruebas, lejos de la oficina. Cuando llegó Sweers, el equipo presentó una nueva solución que, según dijeron, podría reducir el balanceo de la carrocería y aumentar la estabilidad de la Tundra al pasar vehículos grandes, como camiones de 18 ruedas.
“’El vehículo se vuelve mucho más estable si le ponemos estas alas al vehículo’, me dijeron”, Dulces recuerda. “Y estoy pensando, ‘oh, esto suena genial’, y estoy mirando gráficos y datos y eso, y estoy pensando que me van a sacar y van a tener algunos aviones grandes. ala en el costado del camión, ¿verdad? Entonces el tipo busca en su bolsillo. [and pulls out an ASF] y dice: ‘Esta es nuestra propuesta’”.
Sweers pensó para sí mismo: “Conduje dos horas y media por este pedazo de plástico; ¿Estás bromeando?’”. Pero cuando colocó las aletas de pescado en el camión, lo probó en la pista, lo sacó y lo probó de nuevo, estaba convencido. Pasó cuatro horas en la pista ese día, notando la estabilidad mientras pasaba o experimentaba vientos cruzados.
Equilibrar el ruido de la carretera, la resistencia y la dinámica de conducción
Tafoya dice que ve la influencia de las aletas de pescado en la estabilidad recta, ya que generan una interrupción en el flujo de aire que crea una corriente más estrecha alrededor del vehículo. Puede parecer paradójico que un bulto que crea una interrupción en los canales de flujo de aire pueda dirigir el aire, pero eso es exactamente lo que hace. Con esa corriente de aire más estrecha, los conductores sienten un campo de dirección más preciso.
“A veces, las personas aluden a que algunos vehículos no tienen un centro muy definido o sienten que la dirección es vaga”, dice. “Y [ASFs] en realidad ayudan a mejorar esas características también”.
Empleando un túnel de viento para las pruebas, los ingenieros de Toyota utilizan la visualización de humo (estelas de humo que demuestran el flujo de aire) para ver dónde el flujo es más rápido. Eso ayuda a los ingenieros a decidir dónde colocar las aletas de los peces para maximizar la eficiencia.
Y resulta que los diseñadores e ingenieros interactúan con bastante frecuencia para hablar sobre estas pequeñas piezas de plástico. Hay un equilibrio para garantizar que factores como el ruido de la carretera y la cantidad de resistencia del vehículo no se vean afectados.
“Lo tenemos hasta donde sabemos qué áreas podemos aplicar [ASFs] y evitar la interrupción de otras funciones”, dice Tafoya. “Sorprendentemente, para una característica tan pequeña, se necesita mucho tiempo de negociación”.