¿COMO SE DISEÑA UN CARRO?

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Cada carro que usted ve en la calle, o llama su atención en la vitrina ha pasado por muchos, cientos de procesos, revisiones, análisis, debates, sondeos y, finalmente, la aceptación por parte del equipo directivo a cargo de la gestión de la marca para que se convierta en un nuevo modelo digno de llevar su emblema y representarla en las calles del mundo. Desde los temas de ingeniería, aerodinámica, electrónica, mecánica; pasando por los temas de presupuesto, costos, precio; hasta llegar a decisiones de mercadeo, posicionamiento y estrategia comercial.

Pero todo esto sería inútil si no se tiene el diseño del un vehículo. Este, se podría decir es el comienzo de toda la cadena que termina con un nuevo carro en los pisos de venta de cada marca. ¿Y cómo es el proceso de diseño?

La decisión de un nuevo vehículo no se toma de un día para otro. Las marcas automotrices analizan constantemente las diferentes variables del mercado, las tendencias del sector y de los gustos y expectativas de los consumidores para proyectas con varios años de anticipación cuáles pueden ser sus nuevas propuestas.

Una vez se decide un nuevo carro para el futuro se parte de un documento en el que se concretan sus características, el público objetivo, las necesidades que debe resolver, la filosofía que sustenta este nuevo desarrollo, se señalan sus funcionalidades, los terrenos que principalmente recorrerá, los mercados a los que se enfoca

Este insumo le sirve al equipo de diseño para desarrollar el primer paso de su proceso y es llevar esta idea a bocetos o dibujos en los que se plasman y trazan las líneas y formas como se concibe que debe ser el modelo. Cientos de bocetos se dibujan y someten a análisis de manera interdisciplinaria con otras áreas de la firma automotriz que aportan su visión, sus ideas y sugerencias, para finalmente tener un concepto que les permita dar un nuevo paso en la fase de diseño.

Aquí del dibujo en papel y la utilización de lápices, plumones y colores, se pasa a un sustrato digital para dibujar también, pero en pantalla y con base en programas como SolidWorks u otros programas robustos para el diseño digital el modelo en su aspecto definitivo, o casi definitivo. Este trabajo de diseño digital es importante porque permite pasar de las dos a las tres dimensiones y manipular el resultado de tal manera que permite observar con mayores detalles diferentes aspectos de la forma, las líneas, los espacios, dimensiones y como se comportan en el entorno, para así poder realizar ajustes y llevar el diseño del nuevo vehículo a un mayor nivel de detalle.

Con el modelo digital definido, el equipo de diseño da paso a una de las fases quizá más curiosas, pero también fascinantes para quienes no están en el día a día de estos procesos. Se trata de la configuración y modelado en arcilla y tamaño real del auto, lo que se denomina también Modelo Clay. Se trata de “construir” totalmente en arcilla especial (tiene un 70% de cera) y en escala real el nuevo auto. Esta arcilla se aplica sobre una estructura previa, generalmente armada en madera, y que se denomina como el alma. Para ello un grupo de artistas, artesanos, escultores trabajan de manera paciente y durante varios días dando forma al modelo. Este modelo real en arcilla a escala real permite apreciar nuevos detalles, hacer observaciones, ver el comportamiento de sus formas y líneas a la luz, hacer precisiones sobre sus dimensiones y distancias.

Un trabajo artesanal similar, pero con materiales como madera, plástico o metal, se hace para el diseño del interior del vehículo, también a escala real, lo que facilita analizar ergonomía, posición de los diferentes elementos que conformarán el habitáculo, funcionalidad, distancias, habitabilidad y confort interior.

De manera paralela también se trabaja en aspectos como el color del carro, con el desarrollo de una paleta que caracterice al modelo a partir de una gama de tonalidades que vayan de acuerdo con la filosofía del nuevo auto y también de las tendencias de color que cada año analizan los expertos de la industria.

De aquí se da paso a prototipos que pueden ser funcionales es decir ya con la mecánica incluida para iniciar pruebas de comportamiento real en ruta y descubrir como acoplan diseño y mecánica. Cabe anotar que, en todas las fases del diseño, siempre está en mente el tipo de mecánica que el auto llevará y así poder desarrollar un modelo acorde con estas necesidades y características.

El coeficiente aerodinámico, un factor de eficiencia y desempeño en el carro

La ficha técnica de un vehículo es el elemento de información más importante que se puede consultar al momento de comprar un vehículo nuevo o usado. Allí están consignados los datos técnicos, mecánicos, medidas y capacidades del automotor, lo que permite hacerse a una idea de las características del vehículo y si es el adecuado para las necesidades que se busca solventar.

Y entre toda la información que se puede encontrar hay un dato que muchas veces no es lo suficientemente comprendido por el comprador pero que revela, entre otras cosas, que tan eficiente puede ser el carro en su desempeño y como esto puede ser un indicador de aspectos como el impacto en el consumo de combustible. Se trata del coeficiente aerodinámico, que está representado por el símbolo Cx.

En términos generales, este coeficiente es el que estudia como se mueve un objeto, un cuerpo, en un entorno con aire, o también es el indicador de la resistencia al viento que tiene un objeto cuando se mueve a través de él. Cuando un vehículo se encuentra en marcha enfrenta un obstáculo que es el aire y gracias al diseño y el desarrollo de su potencia logra vencer la resistencia que ofrece dicho obstáculo. Ese el índice de penetración aerodinámica.

Este indicador se encuentra en un rango de 0 a 1. Mientras más cerca está de 1 se presenta una mayor resistencia al avance y por lo tanto esto repercutirá en aspectos como un mayor consumo de combustible y también las cifras de emisiones de gases al medio ambiente. En la mayoría de los vehículos de calle que se encuentran hoy en el mercado el rango de Cx se encuentra entre 0.25 y 0.40, como coeficiente de penetración promedio

Uno de los factores que influye en un buen coeficiente aerodinámico tiene que ver con lo que los diseñadores e ingenieros de vehículos denominan la superficie frontal, que es toda el área del frente de aire que se debe mover para que el carro pueda avanzar. Y esto incluye todos los elementos que se pueden observar en esa vista frontal del auto desde su parrilla, su bomper, el tamaño del cristal, la presencia de espejos retrovisores laterales externos y su tamaño, la altura del vehículo, su ancho, las ruedas en cuanto sobresalen o no de la carrocería, si tiene porta equipajes o cualquier otro elemento que vaya sobre su techo. Mientras mayor sea esta área (medida en metros cuadrados) su coeficiente de penetración será menos eficiente.

Por eso, los diseñadores cuando buscan la mejor relación aerodinámica en un carro de calle desarrollan modelos con figuras que son más estrechas, con parabrisas inclinados en ángulos más agudos, intentan evitar al máximo que las llantas sobresalgan de la carrocería, elementos como los espejos retrovisores tienen el menor tamaño posible y figuras más afiladas, o las manijas de las puertas se diseñan lo más planas e incluso en muchos casos se esconden para evitar cualquier turbulencia en el flujo del aire.

Y aunque generalmente, cuando se habla del coeficiente aerodinámico en la mente de la mayoría de los propietarios de autos se dibuja de inmediato la imagen del carro entrando en el flujo de aire y como lo corta con su parte delantera, también como sale y como se proyecta ese aire en la parte posterior es importante. El objetivo que persiguen los diseñadores es permitir un flujo laminar del aire en la parte trasera, es decir que si se tuviera una imagen de ese desplazamiento el aire se vería como una serie de láminas superpuestas  que van dejando una estela fluida tras del carro

Por eso cuando se quiere un vehículo con poca resistencia al aire también su diseño posterior debe ser trabajado de manera que el flujo de aire al pasar por esa zona no cree turbulencias que puedan hacer más lento el desplazamiento como un lastre o como si detrás del carro tuviera un paracaídas que frena su avance.

Y aunque el desarrollo aerodinámico en los autos siempre ha sido un tema importante en el diseño, hoy día se vuelve capital con el crecimiento paulatino de los vehículos eléctricos y la necesidad de que estos puedan llegar a importantes niveles de autonomía por carga. Así, un buen coeficiente aerodinámico permite precisamente que estos modelos  puedan alcanzar cada vez cifras mayores de recorridos en kilómetros sin tener que pasar por una estación de carga eléctrica y ser una real alternativa en materia de movilidad sostenible, que es a lo que están apuntando las firmas automotrices en el mundo.