Si llevas viendo las carreras de Fórmula 1 desde el pasado año, cuando cambió la normativa técnica y entraron los nuevos monoplazas, una de las palabras que más se ha escuchado durante las sesiones de F1 es la de porpoising, también llamado marsopeo e incluso rebote, bouncing,... Pues bien, aquí podrás saber qué es este término.
También comprenderás los fundamentos aerodinámicos que lo producen y descubrirás que realmente no es algo novedoso, lo han sufrido los F1 en el pasado y lo sufren otras categorías…
¿Qué es el efecto suelo?
El efecto suelo se refiere a un principio aerodinámico que se utiliza en los coches de alto rendimiento, tanto en automóviles deportivos como en los de carreras. El objetivo es mejorar mejorar la estabilidad, la adherencia a la carretera y la eficiencia aerodinámica a altas velocidades. Además, lo positivo es que este efecto de carga aerodinámica se consigue sin generar drag, a diferencia de lo que ocurre con las alas, que generan downforce pero también drag o resistencia aerodinámica.
El efecto suelo en los coches implica el uso de la forma del vehículo y otros elementos aerodinámicos para generar una baja presión en la parte inferior del coche en comparación con la parte superior, es decir, que la presión bajo el fondo plano o suelo del coche sea inferior a la presión que se ejerce sobre el vehículo. Esto crea una especie de «succión» que presiona el automóvil contra el suelo, mejorando la adherencia de las ruedas y reduciendo la resistencia al aire. Esto es particularmente útil a altas velocidades, ya que ayuda a mantener el control del vehículo y a mejorar su estabilidad en curvas.
El efecto suelo en los coches se logra a través de varios componentes y diseños aerodinámicos, como:
- Fondo plano: es la parte principal, ya que sin un fondo plano, es decir, una plancha lisa bajo el vehículo, esto sería imposible. Y es que si el suelo del vehículo no es liso, el flujo de aire laminar se rompe con las piezas mecánicas o de la carrocería que encuentra y se convierte en flujo turbulento, haciendo que no se de este efecto suelo. Además, con la actual reglamentación se ha posibilitado generar canales más grandes, como en el pasado. De ahí que ahora se genere más carga por el suelo que con la reglamentación anterior.
- Faldones laterales o faldillas: estos son paneles bajos ubicados a lo largo de los costados del vehículo que ayudan a canalizar el flujo de aire a lo largo de la carrocería, creando una presión más baja en la parte inferior. No obstante, esto se prohibió en el pasado, ya que cuando este efecto sellado se rompía por cualquier motivo, se produjeron fuertes accidentes. En la actualidad, los equipos han intentado hacer un efecto similar mediante los vórtices de aire generados por el ala delantera o por otros apéndices aerodinámicos situados frente al suelo o en los bordes del mismo, especialmente para que el aire turbulento procedente de los neumáticos no afecte tanto al flujo laminar que viaja bajo el coche.
- Difusor traseros: es una estructura en la parte trasera del automóvil que aceleran el flujo de aire y lo dirigen hacia arriba, reduciendo la presión en la parte inferior y generando una mayor fuerza descendente. Básicamente en un alzamiento del fondo plano, generando unos canales que extraen el flujo que viaja bajo el suelo.
El objetivo final del efecto suelo en los coches es mejorar la tracción y la estabilidad a altas velocidades, permitiendo que el vehículo se mantenga pegado a la carretera y responda mejor a las demandas del conductor en términos de maniobras y control.
¿Qué es el porpoising?
Como el efecto suelo era inferior en los monoplazas de F1 y otras categorías, esto no era un problema. En cambio, cuando el efecto suelo es mayor, este fenómeno se ha vuelto un problema. Y es que sacude el vehículo de forma muy agresiva, generando ese rebote o porpoising que puede molestar a los pilotos, afectar a la visibilidad, e incluso romper partes del monoplaza.
Las causas son muy simples, como bien explica Albert Fabrega en este vídeo de DAZN. Y es que, cuando un vehículo va en recta, el flujo de aire que pasa bajo el suelo es muy grande, lo que hace que se pegue al suelo más y más por ese downforce. Cuando el coche está muy bajo, el flujo de aire que pasa bajo el suelo se «estrangula», y el resultado es que baja la carga aerodinámica, lo que sube el coche nuevamente hacia arriba, y cuando sube, nuevamente vuelve a comenzar el ciclo, generando estos rebotes repetidamente.
Pese a las duras y rígidas suspensiones de los F1, con tan poco recorrido, este fenómeno ha sido un dolor de cabeza para los ingenieros. Algunos conceptos se adaptaron bien, y minimizaron este efecto. Pero vimos cómo Mercedes y Ferrari eran de los que más porpoising sufrían y siguen sufriendo en la actualidad. Regulando las alturas del monoplaza, con cambios en la suspensión, y también con la aerodinámica, esto se ha ido corrigiendo, y en el segundo año de la nueva reglamentación técnica podemos decir que se ha corregido bastante.
A qué coches afecta
Aunque siempre solemos poner de ejemplo la actual Fórmula 1, lo cierto es que este porpoising se dio también en el pasado, cuando el efecto suelo no estaba prohibido en esta categoría. Además, también se ve reflejado en otras categorías donde el efecto suelo es grande, y no solo en F1.
Cómo corregir el porpoising
Como el porpoising surge por la influencia del efecto suelo y la generación de fuerza aerodinámica debajo del monoplaza, abordar el problema del ‘porpoising’ implica considerar la opción de aumentar la distancia entre los coches y la superficie del suelo, es decir, subir las alturas. Pero eso también implica empeorar el rendimiento del monoplaza, que es algo que los equipos no quieren. No obstante, dada la inseguridad generada por el porpoising de algunos equipos en 2022, la FIA tomó medidas e impuso unas alturas mínimas distintas.
No obstante, en vista de que este problema incide en todos los equipos por igual, cada una está abordándolo mediante ajustes específicos en diversos aspectos del monoplaza. De tal manera, se enfocan en modificar el diseño de los pontones, los alerones delanteros, el fondo del coche y el difusor, ya que todos estos elementos influyen de manera directa en el fenómeno del porpoising. De esta forma, cada equipo procura evitar esta problemática al mantener una carga aerodinámica lo más alta posible.