1) El documento describe varios componentes aerodinámicos clave de un coche de Fórmula 1, incluyendo el alerón delantero, los deflectores laterales, el alerón trasero y el difusor. 2) Estos componentes cumplen funciones como generar fuerza descendente, guiar el flujo de aire, mejorar la refrigeración y el efecto suelo. 3) Otros sistemas como los neumáticos, frenos, volante y motor también se diseñan cuidadosamente para optimizar el rendimiento.

1. David Teijeiro González , Javier Pájaro Lorenzo , Jacobo Soler Benito , Nicolás Yagüe Novoa

2. ALERÓN DELANTERO
Las 2 tareas básicas que persigue la aerodinámica de un coche de competición son, la reducción de la
resistencia y el aumento de la down-force.
Las funciones del sistema de alerones delanteros se pueden clasificarlas en 5:
• Generación de Down-Force.
• Separar adecuadamente el flujo de las ruedas delanteras.
• Adecuar el flujo que pasa por debajo del suelo y a los pontones de refrigeración.
• Adecuar el flujo a cierta zona del coche (casco del piloto por ejemplo).
• Sellar el suelo, por métodos aerodinámicos.
• La primera función es la que habitualmente todo el mundo conoce. Las otras son también muy
importantes al ser más difíciles de llevar a cabo de una forma óptima.
Los coches de F1 tienen situado el motor en la parte de atrás necesitan que la proa del coche genere
down-force, para que los neumáticos delanteros tengan agarre sobre el asfalto (cuanta más down-force, al
menos en curva, se tenga, menor será el tiempo de paso por curva, por ejemplo)
1) Para generar el Down-Force necesario se debe colocar el perfil adecuado, para que con un ángulo de
incidencia determinado y una superficie determinada, se genere una fuerza descendente necesaria.
2) Las ruedas de un coche de F1, generan, aproximadamente, el 40% de la resistencia total del coche; por
tanto, si existe un lugar donde debemos hacer hincapié para reducir la resistencia, es justamente éste;
cómo podemos reducir la resistencia de las ruedas? La respuesta es sencilla: haciendo que el flujo no incida
directamente sobre las ruedas; para ello, aprovechando que el alerón está por delante, diseñamos dicho
alerón para que desvíe el flujo alrededor de las ruedas, reduciendo la resistencia aerodinámica.
Porqué los alerones delanteros, se encuentran tan adelantados?
Porque cuanto más adelantados se encuentren, menor fuerza se necesitará que generen por ellos mismos,
para que las ruedas posean una down-force determinada (podemos pensar en el principio de la palanca).
Esta posición, está legislada y limitada, por la Normativa Técnica de carrera.
Otra de las funciones añadidas que tienen, es la de impedir el flujo de aire desde la zona de alta presión a
la zona de baja presión; de esta forma, la resistencia de todo el sistema, se reduce considerablemente.
3) En lo que respecta al “efecto suelo”, el alerón delantero, adecua el flujo que ha de pasar por debajo del
coche, con el fin de generar down-force; este aire se acelera para reducir la presión por la parte inferior y
provocar la “succión”del coche.
En este efecto, también tiene influencia en difusor.
El tamaño del difusor ha de ser mayor, cuanto más aire pase por debajo del coche.
El alerón delantero puede tener varios diseños, las dos formas básicas son:
• Curvados, en la parte central hacia arriba.
• Curvados, en la parte central, hacia abajo.
Mediante este tipo de diseño, es posible incluso, acelerar ya el flujo, antes de introducirse en la parte
inferior del suelo; de esta forma, la eficiencia aumenta.
Por otro lado, cabe hacer mención al hecho de que los alerones delanteros, no han de dificultar la entrada
de aire a los pontones de refrigeración. Por ello, en la parte central de los alerones, no se colocan
elementos que dificulten o impidan este flujo.
DEFLECTORES LATERALES

3. Los deflectores al contrario que otros elementos aerodinámicos no cumplen la función de generar apoyo o
“downforce” es decir no se encargan de empujar el coche hacia abajo. Los deflectores tienen una función
distribuidora de los flujos del aire.
Principalmente tienen dos funciones, la primera sería la de canalizar el aire hacia los pontones para mejorar
la refrigeración, los deflectores “imitan” la forma del chasis y suelen ir sujetos a la esquina inferior exterior
del pontón en cuestión. La segunda cualidad sería la de orientar los flujos de aire por debajo del coche,
sobretodo por la zona de los pontones pero orientando el flujo del aire hacia su parte inferior.
Seguidamente el fondo del coche redirige esos flujos de aire hacia el difusor mejorando así el apoyo
aerodinámico, ya os apunto aunque lo trataremos más detenidamente en otro post que el difusor es el
elemento del coche que genera más apoyo aerodinámico por sí sólo. Por tanto, si los deflectores mejoran
el flujo de aire hacia el difusor la eficacia aerodinámica es mayor.
ALERÓN TRASERO
Su principal y "original" misión es la de producir nuevamente down-force.
Originalmente, la función básica y "única" era la de producir Down-Force; por ello, se trataba de una ala de
avión, colocada al revés.
Más tarde, fueron evolucionando, produciendo más Down-Force, al multiplicarse las piezas de dicho
alerón. Tiene como principal función ejercer una presión sobre el tren trasero para ganar tracción.
EL CHASIS
La forma de la cubierta trasera del motor viene dada por las ruedas traseras. Por un lado vemos como se
estrecha para evitarlas y también para mantener el aire "pegado" al chasis (si el aire se desprendiera,
surgiría una estela y la resistencia sería mucho mayor). La zona justo antes de las ruedas delanteras tiene
unos deflectores para entregar el aire más alineado a las ruedas, y también llevan unos winglets para
reducir la resistencia inducida. Hay unas placas que "rompen" el flujo generando un punto de remanso en
la zona superior y así consiguiendo parte de fuerza vertical. Los puntos de remanso son aquellos en los
que la velocidad del aire es nula, y son de presión máxima. De ahí que si esa presión está por encima
genera una fuerza hacia abajo
LOS BAJOS
Las normas de la FIA son bastante claras cuando prohíben un diseño de los bajos que haga venturis (una
succión) y aumente la fuerza hacia al suelo. También es obligatorio que estén a cierta altura y que usen una
plancha debajo del coche de tecnología no muy sofisticada.
PONTONES
Son la parte ancha y baja de la carrocería. Se extienden desde cada lado del habitáculo del piloto hasta el
extremo final de los radiadores cubriéndoles, sin cubrir las tomas de aire. Desde ahí hacia atrás, se van
estrechando hacia la zona trasera central, de tal manera que dan una forma de “botella” a la silueta del
automóvil.
Esta regla de diseño sirve para reducir la resistencia de onda producida en el avance de un cuerpo a través

4. de un fluido (relacionada con la compresibilidad del aire), sobre todo en altas velocidades. Resumiendo, la
regla consiste en reducir en lo posible las variaciones bruscas de sección trasversal del objeto que se
desplaza.
Los motores deben ser refrigerados para evitar el gripado, entre otras cosas. Una de estas funciones la
suele llevar a cabo el aceite, pero del aceite hay que quitar también ese calor con aire. De momento nos
sirve saber que el aire debe entrar de la forma más homogénea y a relativamente alta presión hacia el
radiador.
TAPA DE MOTOR
Es la parte que se eleva desde la zona “horizontal” de los pontones , la “joroba” del carenado de fibra de
carbono. No incluye la “caja de aire”, es decir la toma de aire para la combustión del motor, que está
carenada en otra pieza a parte (creo que se distingue en la foto la juntura de la tapa, el pontón y la caja de
aire).
No suele llevar aditivos, pues no tiene puntos resistentes para la transmisión de fuerzas al cuerpo del
vehículo, esporádicamente algún divisor de flujo o algún aletín de estabilización.
SUSPENSIONES
Hasta en esto se cuida el diseño expuesto al aire. En vez de tener una sección transversal circular típica, se
le da forma de perfil alar para minimizar la resistencia aerodinámica (bien diseñada reduce hasta 10 veces
la resistencia de su equivalente circular).
DIFUSOR
La última parte aerodinámica “vital” para el correcto funcionamiento de todas las partes anteriores. Su
única función es facilitar lo máximo posible la salida del aire que circula por los bajos del coche,
generándose así el efecto suelo de forma efectiva, ayudándose de la baja presión generada por el alerón
trasero, lo que ayuda a sacar el aire de los bajos a través de este elemento.
MOTOR Y CAJA DE CAMBIOS
El motor es un componente fundamental para el monoplaza, creado con fibra de carbono que soporta la
transmisión y la suspensión trasera, por lo que debe ser de una estructura muy fuerte. Sin embargo debe
ser lo más ligero posible, compacto, y estar situado en la zona más baja posible, pues así reduce el centro
de gravedad del monoplaza y permite que la altura del vehículo sea la mínima.
Llegando a las 19.000 Revoluciones por minuto un Fórmula 1 moderno consume 650 litros de aire por
segundo, con un consumo de combustible en carrera de unos 75 litros cada 100 Kilometros.
El diseño de los motores es muy similar al de los turismos comerciales: cilindros, pistones y válvulas.
Las cajas de cambio actuales son completamente automatizadas, los pilotos cambian de marcha con levas
situadas en la parte trasera del volante.
Los cambios se encuentran en la parte posterior del motor e incorporan un sistema de cálculo del
diferencial que trabaja con los sistemas de tracción para asegurar que la potencia enviada al tren trasero es
la adecuada.
-1) Conducto de ventilación de fibra de carbono.
-2) El aire entra al motor para poder mezclarse con la gasolina en los cilindros.
-3) Sistema de tubos de escape.

5. -4) Los radiadores. Se encuentran situados en los pontones para que el agua se ventile con el flujo de aire.
-5 y 6) La suspensión trasera se une con la caja de cambios.
Deben ser de cuatro tiempos con una capacidad máxima de tres litros. No se permiten más de diez
cilindros y el número máximo de válvulas por cilindro es cinco. Están prohibidos los motores de
alimentación turbo, motores de pistones rotatorios, pistones no circulares o capacidad de almacenamiento
de poder.
LOS NEUMÁTICOS
Los neumáticos son una pieza fundamental en el conjunto de un Fórmula 1.
Las ruedas de un F1 están diseñadas por Pirelli y existen diferentes compuestos. Como casi todo en el
monoplaza, son fabricadas de materiales que pesan muy poco. La estructura es de nylon y poliéster
diseñada para soportar fuerzas mayores que las ruedas de carretera, pues estos neumáticos tienen que
aguantar cargas de más de una tonelada de fuerza descendente, de 4G de fuerza lateral y de 5G de fuerza
longitudinal
Los neumáticos suelen estar fabricados con compuestos muy blandos de caucho para dotarlas del máximo
agarre dependiendo de la pista. En la mayoría de los circuitos se puede ver una marca negra en el suelo
por la que circulan los monoplazas, esto son residuos de goma acumulados por los que el coche circula
mejor. Los neumáticos de Fórmula 1 funcionan mejor a temperaturas altas. Las ruedas de seco alcanzan su
punto óptimo entre los 90 y 110 grados centígrados. Para asegurar que la presión del neumático es la
idónea frente a esos cambios de temperatura la rueda se infla con una mezcla especial de gases.
LOS FRENOS
Son un componente básico en los coches para que puedan reducir la velocidad.
El principio de la frenada es simple: detener un objeto eliminando su energía kinética (la energía kinética es
la energía que un objeto posee en virtud de su movimiento). Los monoplazas de Fórmula 1, al igual que la
mayoría de los coches, están equipados con frenos de disco. Estos frenos hidráulicos funcionan con dos
pinzas que aprietan el disco, reduciendo así la velocidad. En las frenadas más fuertes los discos se
sobrecalientan y toman un color rojo luminoso debido al las altas temperaturas que alcanzan (Más de
750Cº).
De la misma manera, si la frenada es demasiado brusca o demasiado fuerte se puede llegar a hacer un
trompo, pues la fuerza de los frenos puede hacer que los neumáticos pierdan su adherencia.
Las regulaciones técnicas requieren que cada monoplaza cuente con dos sistemas hidráulicos de freno con
dos depósitos separados para las ruedas delanteras y traseras. Esto asegura, que en el caso de que uno de
los circuitos falle, que el piloto pueda frenar con el segundo circuito. El reparto de frenada es la cantidad
de fuerza con la que frenan las ruedas delanteras y las traseras. Este reparto es controlado por el piloto
desde su volante, permitiéndole hacer más manejable el coche en cada situación. Lo normal es que el 60%
de la fuerza de frenada este en las ruedas delanteras, quedando un 40% para las traseras.
EL VOLANTE
En el volante están todos los controles del piloto. Cada equipo fabrica su volante con su electrónica propia.
Los botones y reguladores sirven para controlar funciones como:
- Régimen de motor (mapa de encendido, revoluciones); Nivel de mezcla (consumo).
- Tarado de suspensiones (delantera/trasera); Bomba de líquido para beber.

6. - Balance de frenos (eficacia de frenada delantera/trasera); Tipo de neumático en uso.
- Nivel de refrigeración (según indicadores de temperaturas en pantalla). Marcha atrás.
- Régimen de cambio de marchas (a que % del régimen se ha de indicar el cambio)
- Control de radio, encendida/apagada, hablar/recibir; Activación de extintores.
- Proceso de arrancada (salida); Indicación numérica de pantalla en x1 o x10.
- Punto muerto en caja de cambios… y algunas otras más
En el frontal también hay una pantalla LCD, indicadores numéricos, a sus costados las luces de estado de
carrera (banderas) y encima una fila de luces a modo de tacómetro de r.p.m. para el cambio de marchas,
que se controlan desde las levas de la parte trasera, las inferiores son el embrague usado solo en
arrancada, y las superiores, la de un lado sube las marchas y la del otro lado las baja (a gusto del piloto que
lado sube y cual baja).
Se ha de poder desconectar completamente según reglamento, entre otras cosas, para que el piloto pueda
entrar y salir.
DEPÓSITO DE COMBUSTIBLE
Está ubicado detrás del piloto y delante del motor, dentro del monocasco, pero fuera de la célula de
supervivencia, y por normativa ha de permanecer íntegro tras los impactos, aunque se pueda deformar.
La bomba de la gasolina se encuentra ubicada en la parte central inferior del depósito
DIRECCIÓN
Es el elemento que nos permitirá girar la orientación de las ruedas delanteras, con objeto de que el coche
pueda desplazarse en movimientos que no sean en línea recta, es decir, permite hacer girar al vehículo
siguiendo la trayectoria de las curvas.
Se acciona desde el volante (obviamente, haciéndole girar), lo que a su vez hace girar la columna de la
dirección, que es la barra que lleva el movimiento hasta la cremallera, que es la parte que transmite el giro
de la barra de dirección a los semiejes empujadores o bieletas de cada rueda. Cada uno de estos semiejes
desemboca en un empujador final, que es el que materialmente tira o empuja de la rueda para conseguir
moverla.
El sistema básico por el que consigue esto es un simple conjunto de engranaje llamado cremallera, que no
es más que la cruceta en la que desemboca la columna de la dirección.
Los empujadores (bieletas o brazos) son las barras que desde la cremallera empujan a los tambores de
rueda para que giren hacia los lados.
COCKPIT
Actualmente en la Fórmula 1, los monoplazas son inmensamente resistentes debido a la estructura
monocasco. Esto incorpora el cockpit o cabina, lugar de máxima seguridad para los pilotos, pero también
forma la parte principal del chasis, con el motor y la suspensión delantera montada directamente en él. Por
esto requiere que sea lo más duro posible, para cumplirá ambas funciones, la de seguridad y la estructural.
Como el resto de los coches, la mayor parte del monocasco esta fabricada de fibra de carbono.
Normalmente esto comprende un laminado exterior de alta densidad y una estructura interior de panal de
abeja, resistente pero ligero. La construcción del monocasco es uno de los trabajos más duros para los
ingenieros y técnicos. No es más que cientos de piezas de fibra de carbono que tienen que ser unidas con

7. unos adhesivos especiales muy fuertes.
El hecho de que tantos pilotos hayan sobrevivido a impactos brutales prueba la dureza que tiene la célula
de supervivencia (la célula de supervivencia es el espacio en el que el piloto esta seguro, es indeformable y
protege las piernas y el cuerpo del conductor). Esto es un compromiso del equipo con la seguridad del
piloto, pero gracias también a los desarrollos tecnológicos (impuestos por la FIA) se definen cada vez más
rigurosas técnicas en seguridad.
El principio fundamental reside, como siempre, en que el piloto debería ser capaz de salir del monoplaza
en el menor tiempo posible -cinco segundos según las regulaciones- y sin tener la necesidad de quitar
algo excepto el volante (para quitar el volante se estiman también otros cinco segundos). La célula de
seguridad incorpora protección de choques en la parte frontal y trasera, así como el aro de protección
obligatorio detrás del asiento del conductor. Durante los últimos años ha aumentado el esfuerzo por la
protección de la cabeza de los pilotos, la zona más vulnerable en el caso de que salgan volando
desperdicios del monoplaza, implantando pequeñas paredes a los lados del cockpit.
http://www.f1escuderias.com
LA AEREODINAMICA.
Un coche de Fórmula 1 actual tiene más cosas en común con un avión de combate que con un
coche normal. La aerodinámica es una de las piezas clave para entender la Fórmula 1, por eso
los equipos gastan millones y millones de euros en desarrollar y probar la aerodinámica cada
año.
El diseñador de aerodinámica tiene dos funciones clave:
-Generar Downforce o fuerza descendente. Para ayudar a
que el monoplaza vaya pegado al suelo, esta fuerza empuja
a losneumáticos hacia el suelo, mejorando así la adherencia
del coche y tomar mejor las curvas
-Minimizar las turbulencias que hacen que el monoplaza
ruede más lento.
Los equipos comenzaron a experimentar con los alerones a
finales de los 60. Los alerones de los Fórmula 1 siguen
exactamente el mismo principio que las alas de los aviones,
solo que al revés. A los monoplazas le interesa la fuerza
descendente para la adherencia, a los aviones la ascendente para volar. Gracias al downforce, los
monoplazas pueden tomar las curvas a velocidades de vértigo, ya que la aerodinámica de un
coche de estas características es capaz de desarrollar una fuerza G (Fuerza gravitatoria) de 3,5g
(Tres veces y medio el peso del monoplaza).
Posteriormente, a mediados de los 70 se descubre el efecto suelo. Los descubridores fueron los
ingenieros de Lotus, se dieron cuenta de que no sólo los alerones sirven para generar
aerodinámica si no que el propio coche también. Significa que el propio suelo (la parte de abajo)
del monoplaza puede crear un efecto downforce. Incluso se llegó a instalar un ventilador bajo el
coche para conseguir más adherencia, pero esto tras una carrera fue retirado.

8. Así que la aerodinámica de la Fórmula 1 se basa principalmente en un
aspecto. Cuanto más downforce más manejable pero más lento es el
coche, cuanto menos downforce, será más rápido pero menos manejable.
Así en circuitos como Mónaco, el coche tendrá alerones muy agresivos y
voluminosos, que generan más adherencia, pero a la vez más resistencia
al aire (por lo que la velocidad es menor). En circuito como el de Monza,
todo lo contrario.
Todas las piezas que integran un monoplaza tienen su efecto aerodinámico, desde la suspensión
hasta el casco del conductor, todo influye en estas precisas máquinas, por eso hasta la pieza
más pequeña, tiene su función en un monoplaza.