Aerodinámica de un coche, explicada

...Esta es la razón de que un coche consuma mucho más a 120 km/h que a 100 km/h: aunque el incremento de velocidad es de tan solo un 20%, estás incrementando la resistencia aerodinámica en un 44% y la potencia necesaria en un 73%.

[#1 insulabarataria]

Esto es ingeniería de la güena. Luego lo veo entero.

[#2 --115178--]

Muy interesante. Por cierto, que a 1,5x de velocidad se ve estupendamente.

Lo de que la potencia (y por tanto el consumo de combustible) dependa del cubo de la velocidad lo tienen muy en cuenta los aviadores. Los aviones son capaces de volar más rápido que a lo que lo hacen habitualmente, pero tiene un coste tremendo.

[#20 Nylo]

#2 en los aviones es un poco más complicado, porque más velocidad implica más sustentación, por tanto puedes cambiar la configuración del ala ofreciendo menos resistencia al avance, o si ya está en la mínima, puedes volar a mayor altura donde la presión es menor, y de nuevo baja el rozamiento. Evidentemente ninguna de las dos cosas llega a compensar lo perdido por ganar velocidad, pero sí lo reducen.

[#27 --13675--]

#2 pero si lo pones a 1,5x, cuanta potencia de mas gasta tu CPU eh?

[#28 --584621--]

#27 Vas a ser el más rico del cementerio

[#24 snowdenknows]

#2 Si te interesa busca el youtuber julian edgar

[#42 lectorcritico]

#34 Eso tenia entendido. Creo que los motores de pistones como los gasolina del coche, tambien van a fondo y suben hasta que la potencia se reduce por la reduccion de densidad del aire.
#5 #13 Yo creo que un electrico si tuviese autonomia seria tambien mejor, pero no hay autonomia suficiente y habria que recargar en cargadores rapidos.
#9 Carga es cuanto pisado tienes el acelerador. Normalmente el mayor rendimiento es casi al maximo.
#26 #16 Lo mas eficiente seria lanzar el coche y pisar…   

[#34 hrAd]

#2 Los aviones sí vuelan muy muy cerca de su velocidad máxima. Entorno al 85%. Su ala está diseñada para ser más eficiente a altas velocidades, y en altura el rozamiento es mucho más bajo por la menor presión.

[#3 javierchiclana]

Un coche con motor diésel-gasolina no consume un 73% más entre 100 y 120 km/h (digamos que aprox. un +25 %) porque lo va compensando con la mejora del rendimiento térmico de la superior carga... esto no sucede en los eléctricos, que tienen un motor con rendimiento muy bueno casi constante, por ello el consumo en autopista es muy superior al de baja velocidad.

[#25 fugaz]

#3 Cierto, pero ojo, no es un +73% de consumo sino de potencia, y aunque potencia=consumo por unidad de tiempo, no es el consumo por unidad de espacio.

Potencia=Consumo(t). Ok, cada segundo consumo un 73% mas.

Pero cada segundo estoy recorriendo un 20% mas de espacio, ya que la velocidad es un 20% superior.

Por tanto el consumo medido en litros/km (que es como se mide en coches) aumenta "solo" un +44% en lo que es la parte debida a rozamiento del aire.

Si un electrico consume…   

[#4 MarlonBlando]

#3 Argumento al que alguno dará la vuelta para criticar el rendimiento del coche eléctrico en viajes largos.

[#5 ElSev]

#4 y es que es así, si tu trabajo requiere realizar muchos viajes largos en autovía a velocidad alta y constante un Diesel como el que llevan las cabezas tractoras sigue siendo rentable

[#13 fingulod]

#5 Sí, a velocidad media-alta, constante y fuera de ciudad es lo ideal. Lo primero, la contaminación local no es importante, lo segundo es cuando necesitas alta autonomía (o relación peso combustible/autonomía), y lo tercero es cuando mejor funciona un motor térmico.

Por eso los camiones de largo recorrido de momento (y quedan unos años) que lo ideal es que sean térmicos. Pero en ciudades lo ideal es cambiar cuanto antes a eléctrico. Para uso mixto... depende del mix.

[#29 MarlonBlando]

#4, #13 Aunque tengan menos autonomía, los eléctricos siguen siendo más eficientes a velocidades altas. A velocidades bajas, simplemente no hay color.

[#30 fingulod]

#29 Depende cómo midas eficiencia. Si tienes en cuenta capacidad de carga, autonomía y tiempo de repostado hoy por hoy los diésel son mucho más eficientes en trayectos interurbanos. No me imagino un autobús eléctrico haciendo 4 viajes Madrid-Valencia al día. Por poner un ejemplo.

[#39 capitan__nemo]

#30 cambiandoles las baterías y cargando las vacías fuera del vehículo.

[#40 fingulod]

#39 Nunca has visto las baterías de un autobús ¿no? Ni tienes la menor idea del peso que tienen con la tecnología actual.

[#32 MarlonBlando]

#30 eficiencia = energía aprovechada / energía consumida

[#33 fingulod]

#32 Eficiencia consiste en conseguir tu objetivo con el mínimo consumo en recursos. Limitarse sólo a energía es bastante restrictivo. Repito la comparación ¿ves un autobús eléctrico en la ruta Madrid-Málaga? O en cualquier otra que se te ocurra que una ciudades a más de 200 km.

Además que la comparación es engañosa. No se puede comparar la energía eléctrica con la energía latente del combustible. Sobre todo porque para generar esa electricidad en muchos casos se ha hecho necesario usar ese mismo combustible con la pérdida de rendimiento asociado.

[#35 MarlonBlando]

#33 Me refiero a eficiencia energética, obviamente. Basta con comparar la potencia disponible a la salida del motor con la que reciben las ruedas.

[#37 fingulod]

#35 Repito, la comparación es tramposa, porque para conseguir electricidad la mayor parte de las veces hemos tenido que tener una conversión desde energía térmica con un rendimiento termodinámico asociado.

[#12 benkenube]

#4 Es que, la utilidad de un eléctrico se da en las ciudades y alrededores.

[#7 Mahaus]

#3 he intentado editar mi comentario anterior porque quería añadir nueva información pero no me ha dejado así que lo dejo en este nuevo mensaje.

es que el supuesto que tú estás haciendo es erróneo.
Porque luego hay otra fuerza que hay que vencer que es la de resistencia a la rodadura, o fuerza de rozamiento y no la estás teniendo en cuenta en el cálculo.
La fuerza de rozamiento es mayor que la fuerza necesaria para vencer al aire a velocidades bajas, pero a velocidades altas y muy altas es…   

[#8 javierchiclana]

#7 Empiezo por el final... sí el rendimiento de los eléctricos empeora a altas revoluciones... es por ello que los Tesla bimotor, por ej, tienen dos relaciones distintas en cada eje y el Taycan tiene cambio de marchas... y yo no he dicho que los térmicos mejoren con las revoluciones, he dicho que mejoran con la carga, que no tiene nada que ver.

De motor para fuera, y a velocidad de carretera, la resistencia más relevante, con diferencia, es la aerodinámica.

[#10 Mahaus]

#8 te hago los cálculos del rozamiento de los neumáticos para que lo tengas presente.
Puedes buscar perfectamente en google "coeficiente de rodadura neumáticos", y verás que para el asfalto es de 0,03 a 0,035
La fuerza de rozamiento es el coeficiente por la normal.
La normal es la masa por la aceleración de la gravedad, con lo que la fuerza de rozamiento te queda así
F=0,03*1500*10=450 newtons
He supuesto una masa de 1500 kg es lo que pesa un coche
Potencia es fuerza por velocidad.
A…   

[#15 Inviegno]

#10 Tampoco te pases, ha sido impreciso, el tema de la resistencia a la rodadura no se publicita tanto. Quizá ahora se empiece a publicitar dado que un coche eléctrico homóloga diferentes autonomías en función de la llanta (que hablan de diámetro de llanta pero entiendo que solo depende del grosor y del compuesto, lo normal es que a más diámetro de llanta metan más ancho) .

Quienes no sabían ni por donde les pegaba el aire eran los que decían que a 110 se consumía más que a 120
De aquella que Zapatero bajo el límite 10km/h salieron una legión de tertulianos aerodinamicistas.

[#9 Mahaus]

#8
Te vuelvo aepetir porque no sabes ni por dónde te pega el aire, y lo peor de todo es que no eres capaz de admitir que te has equivocado en tus planteamientos y no pasa nada.
A velocidades de 100 kilómetros por hora el rozamiento influye bastante, menos que la carga aerodinámica pero no lo puedes despreciar, cosa que a 200 km por hora sí que ya puedes empezar a hacerlo.
En los motores eléctricos no disminuye el rendimiento a altas velocidades sino el par motor y es por eso qué en algunos…   

[#14 fingulod]

#9 Un detalle, las curvas de par y potencia las publican todos los fabricantes de coches y motores. Pero es bastante chungo encontrar una curva de rendimiento según par y carga. Existen, por supuesto. Pero no las publican.

Y por supuesto el rendimiento no es igual a unas revoluciones que a otras, aunque el par máximo lo sea (el par real del motor depende de la carga). Pero tampoco es lo mismo a baja carga que a media carga que a carga máxima.

Por eso los motores estacionarios no se ponen sólo al mismo régimen de revoluciones, también se intenta que tenga la misma carga (en la medida que sea posible).

[#18 swapdisk]

#7 Creo que lo que quiere decir es que el vehículo sí necesita más energía para moverse más rápido como dice el vídeo... pero lo de "consume un XX% más a 120 que a 100" no es exacto. Está obviando desarrollo y curva de potencia y rendimiento del motor. Y en el eléctrico eso no se nota tanto porque las curvas son más planas o lineales

[#21 atsider]

#7 La resistencia a la rodadura y el rozamiento no son lo mismo, aunque estén relacionados porque obviamente sin rozamiento no habría rodadura:

es.wikipedia.org/wiki/Resistencia_a_la_rodadura

[#6 Mahaus]

#3 es que el supuesto que tú estás haciendo es erróneo.
Porque luego hay otra fuerza que hay que vencer que es la de resistencia a la rodadura, o fuerza de rozamiento y no la estás teniendo en cuenta en el cálculo.
La fuerza de rozamiento es mayor que la fuerza necesaria para vencer al aire a velocidades bajas, pero a velocidades altas y muy altas es mucho menor.
Por eso para el cálculo de velocidades muy altas, para el cálculo de la potencia puedes no tener tanto en cuenta la fuerza de rozamiento, pero para velocidades más bajas sí, y es ahí donde tu planteamiento falla

[#11 kimbbo]

A mi la aerodinámica me da igual...yo siempre le echo 20.

[#22 --13404--]

#11 20 torras? 20 duros? 20 euros!
Me tienes en un sin vivir

[#16 Sudupe]

¿Y que hay de la diferencia de ir a 30km/h o a 50km/h, si a 30 tienes que ir en segunda y a 50 puedes ir en tercera?

[#26 fugaz]

#16 La relación de marchas y la ineficiencia del motor de combustión a bajas velocidades es otro tema.

Para estudiar aerodinámica pura, casi mejor basarse en un electrico que es mucho mas estable en la eficiencia del motor.

[#17 neo1999]

Qué gran vídeo. No se puede explicar mejor.

[#19 --155419--]

Qué video más pobre. Ni un gráfico, ni un ejemplo, sólo un señor en plan barra de bar. Hay que currárselo un poco mejor, hombre...

[#31 senador]

#19 Comentario escrito desde la barra del Torreznos.

[#23 leni90]

min 4:34: ".... que está elevado al cuadrado, y por tanto crece exponencialmente"

Si está elevado al cuadrado, crece cuadraticamente (potencial cuadrado). Qué manía tiene la gente de esar "exponencial" todo el rato, en un video "técnico" además...

Luego ya el video no está mal, y para el resto se olvida del "exponencial"

[#36 paco_camps_2011]

No he visto el vídeo aún.
Solo vengo a recomendar el canal de zonagravedad, una joya explicando toda la ingeniería referente a la automoción
m.youtube.com/c/zonagravedad/videos

[#38 ironbird]

Muy, muy interesante y muy bien explicado. Hasta tal punto, que se me ha pasado volando el tiempo que dura.

[#41 w33d]