Los Endplates son las paredes que se instalan a ambos lados de los alerones, tanto traseros como delanteros. La cuestión es: ¿por qué son beneficiosos? y ¿cómo funcionan?

Antes de explicar su funcionamiento, un repaso sobre lo que pasa en un alerón de un coche de carreras:

  • El aire se mueve a distintas velocidades por la parte de arriba y por la parte de abajo. En el caso de un coche de carreras, el aire se mueve mas rápido por la parte de abajo que por la parte de arriba.
  • Esta diferencia de velocidades provoca una diferencia de presiones entre ambas superficies y genera lo que se conoce como downforce.
  • En el caso de un avión, el efecto sería al contrario y generaríamos “lift” o “sustentación”.
  • Para mas información sobre este tema, podéis consultar mi anterior artículo sobre Gurney Flaps.

Hasta aquí el repaso, ahora tenemos que hablar un poco en detalle del “drag” o “fuerza de arrastre”, que no deja de ser una fuerza que se opone al movimiento del vehículo debido a la “resistencia” que el aire genera en éste.

Pues bien, resulta que aparte de este “drag” debido exclusivamente a la resistencia generada por el aire, existe un drag que se conoce como “vortex drag”. La siguiente imagen muestra lo que sucede en un ala simple sin endplates:

Lo que ocurre en un ala es lo siguiente:

  • Al estar el fluido (en este caso aire) moviéndose a velocidades distintas por cada superficie, esto genera que el fluido esté a diferentes presiones.
  • Los fluidos se mueven de zonas de mas presión a zonas de menos presión por lo que el aire intentará moverse de la zona de mas baja velocidad a la zona de mas alta velocidad (proporcionalidad inversa).
  • En un avión, se generarán los vórtices de la figura.
  • En un alerón de un coche de carreras, los vórtices saltarán de arriba para abajo.
  • Estos vórtices se llaman “wing tip vortexes”.

De nuevo, para mas información acerca de conceptos de velocidad y presión, consultar mi artículo sobre Gurney Flaps.

A la pregunta: ¿por qué son beneficiosos los endplates? La respuesta es, porque evitan la “fuga” del aire de una superficie a otra. Al aprovechar todo el fluido disponible, el alerón será más eficiente, esto es, mas downforce y menos drag:

En la foto anterior, podéis ver un endplate de un alerón trasero simple de un coche deportivo.

En cuanto a las dimensiones de los endplates, generalmente éstas se ven restringidas por reglamento, aún así, se podría decir que cuanto mas grandes, mejor (lógicamente hasta ciertos límites, no nos volvamos locos). Las dos siguientes figuras corroboran lo que os cuento:

Como comentarios adicionales, los endplates no eliminan totalmente el “salto” del fluido de una superficie a otra. Lo que hacen realmente es atrasar la formación de dicho salto y la generación de vórtices como consecuencia, en las dos siguientes imágenes se ve claramente: a más dimensiones, más eficiente el alerón es: más downforce y menos drag para el estudio “ep3”.

En Fórmula 1, este concepto es llevado al extremo y se pueden observar formas muy extremas en ambos endplates traseros y delanteros:

En la foto anterior, se puede ver los endplates traseros de Mercedes y Toro Rosso de 2018, los cuales tienen unas ranuras por las que el aire se escapa. Dichas ranuras o “End plate louvres” irónicamente mejoran el rendimiento del ala.

Lo que provocan estas pequeñas ranuras es una reducción del “vortex drag” mencionado anteriormente dejando que se “escape” parte del aire de la parte superior del alerón. Su efecto no es milagroso y las mejoras en drag y downforce no son excesivamente grandes pero bueno, ¡en F1 todo suma!

En cuanto a los endplates delanteros, la función es la misma que para los traseros, mejorar el rendimiento del ala. Ahora bien, en fórmula 1, todo se lleva al extremo, y estos endplates, al formar parte del alerón delantero, son muy importantes ya que es la primera pieza que se encuentra el aire al impactar con el coche.

Dicho esto, los endplates delanteros ayudan a empujar el aire por debajo del alerón. Esto afectará al flujo alrededor de todo el coche. Algunas fotos os las pongo por aquí:

Las fotos anteriores son de esta temporada 2019, las diferencias entre ambos monoplazas no son muy grandes, pero si os fijáis encontraréis algún detalle.

Si investigáis un poco encontraréis como han evolucionado los endplates tanto traseros como delanteros con el paso del tiempo y los cambios de reglamentaciones. Éste último es el que marca los diseños.

 

Autor del artículo: Pablo García/@pablogarcia_93

Fuentes de las imágenes: