Diseño y construcción en fibra de carbono del alerón delantero aplicado a un vehí­culo prototipo Fórmula SAE

Resumen

El presente trabajo tuvo como objetivo diseñar y construir en fibra de carbono el alerón delantero para un vehí­culo prototipo Fórmula SAE el cual ha sido desarrollado previamente en la Carrera de Ingenierí­a Automotriz de la ESPOCH. Esta investigación surge de la necesidad de optimizar la aerodinómica del auto de competencia. En primera instancia se realizó el diseño de cinco modelos de alerones mediante el software Space Clam, una vez digitalizados estos diseños fueron transferidos al software ANSYS y mediante la aplicación del módulo DISCOVERY el cual es adecuado para realizar estudios aerodinómicos, se determinó la carga aerodinómica, fuerza de resistencia, coeficiente de arrastre, fineza y potencia absorbida, para cada diseño. La selección del alerón a construir se realizó considerando los resultados de la simulación en conjunto con el anólisis de costos de manufactura basóndose en criterios como la estabilidad del auto en competencia el costo de construcción la complejidad y tiempo de manufactura. El diseño seleccionado se basa en un perfil NACA 5212, que de acuerdo con la simulación ofrece una carga aerodinómica de 2.328 N y una resistencia aerodinómica de 2.259 N con un cd de 0.036. Para su construcción se ha dividido el alerón en tres partes: alerón principal, alerones y derivas laterales. Mediante moldes de madera y metal se manufacturó con fibra de carbono cada parte para su posterior ensamble e instalación en el vehí­culo. Se realizan pruebas experimentales en el tíºnel de viento con un modelo a escala 1:10, los resultados son equivalentes a los obtenidos en la simulación.