WRC-TECH: La proposta de Toyota per substituir el difusor posterior al Yaris GR Rally1 del 2022

La prohibició de la utilització del difusor posterior fixada per la normativa tècnica del WRC pel 2022 (del que se sap fins ara) és probablement la limitació més important a nivell aerodinàmic de la nova generació de cotxes de ralli. La gran quantitat de càrrega generada pel difusor serà difícilment reemplaçada per cap altra solució que els enginyers puguin aportar. No obstant això, aquests treballen en el disseny de solucions imaginatives que permetin minimitzar aquesta pèrdua de càrrega. I un dels primers equips en mostrar alguna d’aquestes solucions ha estat Toyota. Aquesta és la nostra revisió de la solucions que han estat incloses en el Yaris GR híbrid que ha utilitzat l’equip japonès en les proves de desenvolupament que recentment han realitzat a Finlàndia, Portugal i França.

Per entendre millor les noves solucions, revisarem primer com funciona el difusor del Yaris WRC actual.

https://www.wrcwings.tech/wp-content/uploads/2021/09/WRC_2021_Media_009-linia-a-sota-i-a-sobre2-scaled.jpg

La línia groga en la foto d’aquí sobre marca el perfil del terra del Yaris WRC en la part central. L’aire entra sota el cotxe pel divisor frontal i flueix a una velocitat pràcticament constant, gràcies al fons pla i a un angle d’atac molt suau. La presència d’una obertura sobtada de l’espai al darrera del cotxe (el difusor) fa que l’aire s’acceleri sota el cotxe (com si fos aspirat des del darrera). Sabem, per Bernoulli, que la pressió baixa quan un fluid (aire) agafa més velocitat. Com que la pressió sobre el cotxe es manté constant, una menor pressió sota el cotxe suposarà una major diferència de pressió i, en conseqüència, una força cap avall més gran (càrrega), al llarg de tot el cotxe.

https://www.wrcwings.tech/wp-content/uploads/2021/09/WRC_2021_Media_009-linia-a-sota-i-no-difusor-scaled.jpg

Amb l’eliminació del difusor de darrera (si mantenim la resta del cotxe intacta), l’aire fluirà per sota el cotxe a una velocitat constant, sense que sigui aspirat, i , per tant, sense cap acceleració induïda que ajudi a generar més càrrega. La clau és doncs trobar una solució que acceleri l’aire, tal com fa el difusor.

Yaris GR08 by Louka Sorriani3.jpg
E.Evans/S.Martin, Toyota Yaris GR hybrid 2022, Proves de desenvolupament, França, Agost 2021 – foto de Louka Sorriani

La solució proposada per Toyota consisteix en la modificació del fons pla del Yaris GR, en el que es poden distingir ara tres zones diferents (vegeu foto a sota): a) és l’espai al voltant de les rodes davanteres, en el que el fons sembla pla, b) és l’espai entre els dos eixos,en el què s’observa un cert angle d’atac, i c) és l’espai rera l’eix posterior, en el què l’angle d’atac és més elevat, semblant al que hi hauria amb un difusor posterior.

L’aire que entra per sota d’aquest vehicle flueix a una elevada velocitat en el tram a) degut al reduït espai, així com l’efecte d’aspiració generat per b) i c), on troba més espai per circular. El resultat és que la pressió és molt baixa en aquest primer tram (eix anterior), de manera que es genera força càrrega en les rodes davanteres. Un cop es troba a b), i sobretot a c), l’aire perd velocitat i, per tant, la pressió augmenta, de manera que la càrrega generada en aquests trams és menor.

https://www.wrcwings.tech/wp-content/uploads/2021/09/side-comparative-with-3-letters.jpg
Toyota Yaris GR híbrid 2022 (a sobre) i WRC 2021 (a sota) mostrant el perfil inferior

La diferència en la zona en què es genera la càrrega no és la única diferència entre el difusor i la nova solució de Toyota, ja que també l’angle d’atac és diferent (especialment en la part central del cotxe), de manera que l’aire és més lent i genera menys càrrega.

Altra diferència important és l’absència de plaques verticals en la zona del difusor, que fa que el corrent d’aire que circula per sota el cotxe sigui més heterogeni, i per tant, menys efectiu. Això es degut a l’impacte de l’aire que surt de les rodes del darrera (que té accés a la zona central degut a l’absència de les plaques laterals del difusor, així com a un major grau de barreja lateral de l’aire, en absència de les plaques centrals del difusor (divisors). El resultat final és que l’aire circula a menor velocitat, degut a aquestes pertorbacions, de manera que la pressió sota el cotxe encara augmenta més (i es genera menys càrrega).

https://www.wrcwings.tech/wp-content/uploads/2021/09/20210621-5DIII-_01_0852detail.jpg
J.Hanninen, Toyota Yaris GR híbrid 2022, proves de desenvolupament, Finlàndia, Juny 2021 – fot de Henri Vuorinen Photography

La imatge del darrera del cotxe confirma que la forma de la part posterior acaba a la mateixa alçada que ho feia el difusor.

https://www.wrcwings.tech/wp-content/uploads/2021/09/rear-comparative-scaled.jpg
Toyota Yaris GR 2021 de proves (esquerra) i 2022 (dreta) – imatges de Henri Vuorinen Photography

En resum, els enginyers de Toyota semblen haver trobat una alternativa intel·ligent al difusor posterior, que els permetrà compensar parcialment la pèrdua de càrrega, com a mínim en la part anterior del vehicle. Això significa que aquesta solució permetrà també compensar parcialment l’absència dels elements que generaven càrrega en la part frontal dels vehicles actuals i que han estat prohibides pel 2022, com les aletes anteriors o les solucions aerodinàmiques vistes en els passos de roda anteriors. El resultat final és que els nous vehicles tindran un bon balanç aerodinàmic (gràcies a que aquesta solució compensarà l’excés de càrrega generada per l’aleró posterior), la qual cosa sempre és desitjable.

Aquest article inclou opinions de l’autor, que no tenen per què ser totalment certes. Si detecteu alguna errada o no esteu d’acord amb alguna part del text, no dubteu a contactar-nos, enviant un correu a l’adreça wrcwings@gmail.com. Ens encanta aprendre!

Subscriu-te
Notificació de
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments

Author

Share