Coeficiente de resistencia en automóviles

El coeficiente de resistencia de un automóvil es un factor que se tiene en cuenta cuando se diseña un vehículo nuevo, dada su relación con sus otras características de rendimiento. Desde el punto de vista aerodinámico, el coeficiente de resistencia sirve para cuantificar la resistencia al avance que experimenta un vehículo cuando atraviesa el aire que lo rodea. La resistencia aerodinámica aumenta con el cuadrado de la velocidad; por lo tanto, adquiere una importancia crítica cuanto más deprisa se circula. Reducir el coeficiente de resistencia en un automóvil mejora su rendimiento principalmente en lo que respecta a su velocidad y a la eficiencia del consumo de combustible.[1] Una forma común de evaluar la resistencia aerodinámica de un vehículo es mediante el producto de su área frontal y de su coeficiente de resistencia.

El Tropfenwagen de Edmund Rumpler de 1921, fue el primer automóvil diseñado aerodinámicamente producido en serie, antes que el Chrysler Airflow y el Tatra 77

Reducción de la resistencia

La reducción de la resistencia aerodinámica en los vehículos de carretera ha dado lugar a aumentos en su velocidad máxima y en su eficiencia en el consumo de combustible, así como a la mejora de muchas otras características de rendimiento, como su estabilidad de marcha o su capacidad de aceleración.[2] Los dos factores principales que influyen en la resistencia son el área frontal del vehículo y el coeficiente de resistencia. El coeficiente de resistencia es un valor adimensional (sin unidades) que indica cuánto resiste un objeto al movimiento a través de un fluido como el agua o el aire. Una posible complicación de alterar la aerodinámica de un vehículo es que puede provocar que tienda a elevarse demasiado. La sustentación es una fuerza aerodinámica que actúa perpendicularmente al flujo de aire alrededor de la carrocería del vehículo. Demasiada elevación puede hacer que el vehículo pierda tracción en la carretera, lo que puede hacerlo muy inseguro.[3] La reducción del coeficiente de resistencia está relacionada con la optimización de la forma exterior de la carrocería del vehículo, para lo que se tiene en cuente la velocidad del aire circundante y el uso característico que se vaya a dar al vehículo.

Supresión de elementos accesorios

La eliminación de determinadas piezas accesorias en un automóvil es una manera fácil para que los diseñadores y propietarios de vehículos reduzcan el resistencia parásita y la resistencia frontal del vehículo con poco costo y esfuerzo. Puede ser tan simple como quitar alguna pieza que se hubiera añadido después de adquirir el vehículo, o tener que modificar o retirar una pieza del equipamiento original, es decir, cualquier parte procedente de fábrica. La mayoría de los coches deportivos de producidos en serie y los vehículos de alta eficiencia prescinden de fábrica de este tipo de elementos superfluos para ser competitivos en el mercado o en la competición, mientras que otros optan por mantener estos accesorios (a pesar de que aumentan la resistencia al aire del vehículo) por motivos estéticos o para adaptarse a los gustos de su base de clientes.[4]

Portaequipajes

Un portaequipajes es un rasgo común en muchos vehículos utilitarios deportivos y familiares. Si bien los portaequipajes en el techo son muy útiles para disponer de capacidad adicional para transportar equipaje, también incrementan el área frontal del vehículo y aumentan el coeficiente de resistencia. Esto se debe a que el aire fluye por la parte superior del vehículo, siguiendo las suaves líneas del capó y del parabrisas, y al encontrarse con la baca se provocan turbulencias. La eliminación de este elemento ha demostrado su efecto positivo en la eficiencia del consumo de combustible en varios estudios.[5]

Faldillas antibarro

Las faldillas antibarro rara vez aparecen como un elemento estándar en los automóviles modernos, ya que interfieren con el flujo de aire limpio alrededor del vehículo. Para vehículos más grandes, como camiones, siguen siendo importantes para el control de la pulverización en caso de pavimento mojado, y en 2001 se introdujo una nueva versión de las faldillas que se ha demostrado que crea una resistencia aerodinámica significativamente menor que los modelos habituales.[6][7][8]

Deflector trasero

La mayoría de los deportivos suelen incluir de serie un deflector trasero, con la forma de un alerón más o menos elevado en la parte trasera del vehículo. Su principal propósito es contrarrestar la tendencia a elevarse del vehículo a altas velocidades, aumentando así su estabilidad. Para lograr la menor resistencia posible, el aire debe fluir alrededor de la carrocería aerodinámica del vehículo sin entrar en contacto con áreas de posible turbulencia. Un diseño de alerón trasero que se separa de la tapa posterior aumentará la carga aerodinámica reduciendo la tendencia del coche a elevarse a altas velocidades, pero a costa de penalizar el coeficiente de resistencia. Los deflectores planos, posiblemente inclinados ligeramente hacia abajo, pueden reducir la turbulencia y, por lo tanto, reducir el coeficiente de resistencia.[9] Algunos automóviles cuentan con alerones traseros ajustables automáticamente, por lo que a menor velocidad el efecto sobre la resistencia se reduce cuando no es necesario disponer de los beneficios de una elevación reducida.

Retrovisores laterales

Los espejos retrovisores laterales aumentan el área frontal del vehículo e incrementan el coeficiente de resistencia, ya que sobresalen del costado del vehículo.[10][11] Para disminuir el impacto que tienen sobre la resistencia del vehículo, pueden reemplazarse por espejos más pequeños o espejos con una forma diferente. Varios prototipos de la década de 2010 han reemplazando los espejos por cámaras de vídeo,[12] pero de momento su uso no se ha generalizado porque la legislación de la mayoría de los países requieren el uso de espejos laterales.

Antena de radio

Si bien no tienen un impacto significativo en el coeficiente de resistencia debido a su pequeña sección, las antenas que se encuentran en la parte delantera del vehículo pueden reubicarse o ser sustituidas por modelos de techo más compactos, con el fin de librar al coche de esta resistencia adicional. La alternativa más común a las antenas de automóvil convencionales son las antenas de aleta de tiburón, que se encuentra en la mayoría de los vehículos de alta eficiencia.[13] También existen antenas instalables en el interior del vehículo (normalmante, con forma de una fina rejilla de metal aplicada sobre una luna fija), que permiten sustituir la antena exterior.[14]

Limpiaparabrisas

El efecto que tienen los limpiaparabrisas en el flujo de aire de un vehículo varía entre los distintos modelos; sin embargo, a menudo se prescinde de ellos en algunos tipos de coches de carreras y en los prototipos de alta eficiencia para mantener el menor coeficiente de resistencia posible. Una opción mucho más común es reemplazar los limpiaparabrisas convencionales por otros de perfil más bajo, quitar el limpiaparabrisas del lado del pasajero, disponer delectores para evitar que el aire incida sobre las escobillas, o bien diseñar la carrocería del automóvil para que queden totalmente escondidos por debajo del capó.[15]

Otra alternativa es equipar el vehículo con un solo limpiaparabrisas colocado en el centro, lo que le permite cubrir ambos lados del parabrisas a la vez. Esta solución reduce la resistencia al aire, al disminuir el área frontal de la hoja. Si bien dicha solución puede ser útil para las carreras, en la mayoría de los vehículos de carretera se obtendría una mejora mínima en la reducción general de la resistencia.

Fabricación

La etapa de diseño de un vehículo permite optimizar de forma más eficiente su configuración aerodinámica, sin necesidad de acudir a accesorios de terceros fabricantes. La mayoría de los automóviles con coeficiente de resistencia muy bajo, como los coches de carreras y los prototipos de alta eficiencia, aplican estas ideas a sus diseños.[16]

Tapacubos
Llantas de aleación con tapacubos aerodinámicos en un Tesla Model 3

Cuando el aire fluye alrededor de los huecos de las ruedas, es perturbado por las llantas de los vehículos y forma un área de turbulencia alrededor de la rueda. Para que el aire fluya más suavemente, a menudo se usan tapacubos envolventes con formas suaves, utilizándose incluso diseños sin ningún agujero para evitar que el paso del aire forme turbulencias. Este diseño reduce la resistencia, pero puede hacer que los frenos se calienten más rápidamente porque los tapacubos cerrados impiden que el flujo de aire disipe el calor generado en las frenadas. En consecuencia, esta modificación se ve más comúnmente en vehículos de alta eficiencia que en deportivos o coches de carreras.[17]

Cortinas de aire
Land Rover Discovery de 2017, con cortinas de aire frontales

Las cortinas desvían el flujo de aire a través de una serie de ranuras practicadas en la carrocería y lo guían hacia el interior de los pasos de rueda.[18][19][20]

Bloqueo parcial de la rejilla del radiador

La calandra es la rejilla frontal que permite dirigir el aire a través del radiador. En un diseño aerodinámico, el aire debe fluir alrededor del vehículo en lugar de a través de él, pero la calandra redirige el flujo de aire perimetral a través del vehículo, lo que aumenta su resistencia aerodinámica. Para reducir este efecto, a menudo se utiliza un sistema de bloqueo parcial de la rejilla, que consiste en una serie de lamas orientables que permiten cubrir total o parcialmente los huecos de la parrilla delantera de un vehículo. En la mayoría de los modelos de alta eficiencia o en vehículos con bajo coeficiente de resistencia, se suele incorporar una rejilla muy pequeña, eliminando la necesidad de bloquearla. Pero en la mayoría de los vehículos de serie generalmente está diseñada para maximizar el flujo de aire a través del radiador, desde donde fluye al compartimiento del motor. Este diseño en realidad puede crear un flujo de aire excesivo, evitando que el motor alcance una temperatura de funcionamiento adecuada. En tales casos, se utiliza el bloqueo de la rejilla para aumentar el rendimiento del motor y reducir la resistencia al viento del vehículo simultáneamente.[21]

Bandeja inferior

La parte inferior de un vehículo a menudo atrapa aire en varios lugares y genera turbulencias. En la mayoría de los coches de carreras, este problema se evita cubriendo toda la parte inferior del vehículo en lo que se llama una bandeja inferior, que al evitar que el aire quede atrapado debajo del vehículo, reduce la resistencia al avance.[17]

Guardabarros carenados
Honda Insight de primera generación

Los guardabarros carenados a menudo se fabrican como extensiones de los paneles de la carrocería, y cubren todo el espacio exterior de las ruedas. Al igual que los tapacubos lisos, esta modificación reduce la resistencia del vehículo al evitar que el aire quede atrapado en el paso de rueda, y contribuye a optimizar la eficiencia aerodinámica carrocería. Son más habituales en las ruedas traseras, donde los neumáticos no giran y el diseño es mucho más simple (como por ejemplo, en el Honda Insight de primera generación). En el caso de las ruedas delanteras, tienen el mismo efecto que los faldones de las ruedas traseras, pero deben estar más desplazados de la carrocería para compensar que el neumático sobresalga de la carrocería cuando se circula en curva.[17]

Parachoques delantero

El parachoques delantero es la primera parte del vehículo por la que debe circular el aire. Por lo tanto, juega un papel crucial en la reducción de la resistencia. A menudo, se dispone como una barrera para limitar el paso del aire por debajo del vehículo, que se extiende desde la parte inferior de la calandra hacia abajo, en todo el ancho del vehículo. Es habitual que las incisiones de las cortinas de aire queden integradas en la forma del parachoques delantero.

Cola de barco y perfil Kamm

Un diseño en cola de barco puede reducir considerablemente la resistencia total a la resistencia de un vehículo. Consiste en la adopción de un perfil similar a la forma de una lágrima, lo que permite reducir la aparición de la separación de flujo, un fenómeno que incrementa considerablemente la resistencia al avance del vehículo.[22] Un perfil Kamm es básicamente un diseño en cola de barco truncado. Permite disponer de una parte trasera del vehículo con cierta anchura, introduciendo un plano con un ligero ángulo hacia el parachoques trasero. Aunque no es tan eficaz como un diseño de cola de barco (acabado en punta), por razones prácticas y de estilo, el perfil Kamm se ha hecho bastante frecuente en turismos, vehículos de alta eficiencia e incluso en camiones.[23]

Coeficientes de resistencia típicos

El automóvil moderno promedio alcanza un coeficiente de resistencia de entre 0,25 y 0,3. Los utilitarios deportivos, con sus formas típicamente más cuadradas, suelen tener un Cx de entre 0,35 y 0,45. El coeficiente de resistencia de un vehículo depende fundamentalmente de la forma de su carrocería, pero también se ve afectado por otras circunstancias que se mencionan en muchos de estos ejemplos. Algunos autos deportivos tienen un coeficiente de resistencia sorprendentemente alto (como el Ariel Atom, con un valor de 0,40), pero esto es debido a la necesidad de compensar el elevado efecto de sustentación que generan determinados vehículos.

A continuación se muestran algunos ejemplos de Cx. Las cifras proporcionadas son generalmente para el modelo básico de cada tipo de automóvil, que puede no estar disponible en algunos mercados. Algunos modelos de alto rendimiento pueden tener mayor resistencia debido a utilizar neumáticos más anchos, o al uso de deflectores adicionales y sistemas de enfriamiento más grandes, ya que muchos modelos básicos (generalmente, de menor potencia) tienen radiadores de menor tamaño, lo que implica un menor flujo de aire de refrigeración a través del motor, y por lo tanto, un menor coeficiente de resistencia.

El Cx de un vehículo determinado variará según el túnel de viento en el que se mida. Se han documentado variaciones de hasta un 5%[24] y las variaciones en la técnica de prueba y el análisis también pueden significar ciertas diferencias. Entonces, si el mismo vehículo con un coeficiente de resistencia de 0,30 se midió en un túnel diferente, se estima que podría variar desde Cx=0,285 hasta Cx=0,315.

Automóviles de serie
CxAutomóvilAño
0.7 a 1.1Fórmula 1 (ajustable según circuito)
0.74Clase Legends car
0.7Caterham Seven
0.65 to 0.75Lotus Seven1957–1972
0.6 +Camión tipo
0.59[25]Land Rover Defender2008
0.57Hummer H22003
0.54Mercedes-Benz Clase G
0.51 Volkswagen Westfalia Camper1980-1991
0.51Citroën 2 CV1948
0.48Rover Mini (automóvil)1998
0.48Volkswagen Tipo 1 (diseño original)[26][27]1938
0.48Volkswagen Cabriolet (Rabbit)[28]1979–1993
0.47Lancia Aprilia[29]1937
0.46Ford Mustang (cupé)1979
0.46Lincoln Town Car (sedán)1985-1989[30]
0.454[31] Jeep Wrangler (JL)2018
0.45Dodge Viper RT/101996
0.45 Mercury Grand Marquis (sedán)1988-1991[32]
0.45 Range Rover Classic1990
0.45 Volkswagen Gol G11980
0.44Volkswagen T31980-1991
0.44Ford Mustang (fastback)1979
0.44Peugeot 3051978
0.44Peugeot 5041968
0.44Toyota Hilux1990
0.43 TVR 3000S1978-79
0.425Duple 425 (autobús)[33]1985
0.42Lamborghini Countach1974
0.42Plymouth Duster1994
0.42Triumph Spitfire Mk IV1971
0.41Smart Roadster2003
0.41 Volvo 740 (Sedán)1982
0.405Subaru Forester1997-2002[34]
0.40Chevrolet Astro1995-2005[35]
0.40Mercury Cougar1983-1986
0.40Ariel Atom2002[36]
0.40Ford Escape2005
0.40 Nissan Skyline GT-R R321989
0.40Jaguar XJS1976-1996
0.40 Ford Ranger 2011-2015[37]
0.39Chevrolet Tahoe2006
0.39 MG ZR2001
0.39Dodge Durango2004
0.39Ford Aerostar1995[38]
0.39Ford Escort 5 Door1981-1984[39]
0.39Honda Odyssey1994-98
0.39[40]Toyota Tacoma (N300)2016
0.39Triumph Spitfire1964
0.385Nissan 280 ZX1978
0.38Fiat Ritmo1978
0.38Ford Territory2011
0.38Lexus GX2003
0.38 Lincoln Mark VII1984-1992[41]
0.38Mazda MX-51989
0.38Fiat 500 (1957)1957
0.38Smart Roadster Cupé2003
0.38Subaru Forester2009-2013[42]
0.38VW New Beetle[43] (sin alerón: 0.39)[44]2003
0.374Ford Capri Mk III1978
0.372Ferrari F501996
0.37Ford Escort Mk.III (Europe)1980
0.37BMW Z3 M Cupé1999
0.37Jaguar XJ (X300/X308)
0.37 Mercury Grand Marquis1998-2002[45]
0.37 Mercury Grand Marquis2003-2011[46]
0.37Renault Twingo I
0.37Volkswagen Tiguan2008
0.36Alfa Romeo 331983
0.36Cadillac Escalade hybrid2008
0.36Cadillac Fleetwood1996
0.36Citroën CX (denominado así por el Cx)1974
0.36Citroën DS1955
0.36Chrysler Sebring1996
0.36Ferrari Testarossa1986
0.36Ford Escort1997-2002[47]
0.36Ford Focus 3-door2000-2004
0.36Ford Mustang1999
0.36Honda Civic2001–2005
0.36Lincoln Town Car1990-1997[48]
0.36Mercury Cougar1987-1988
0.36 Mercury Grand Marquis1992-1997[32]
0.36Mitsubishi Magna, V3000 Sedán1985-1991
0.36 Mitsubishi Lancer Evolution IX 2006
0.36Subaru Impreza[49]2010
0.36Saturn S-Series1996-2001[47]
0.36 Tatra 87 (Cx:0.244 modelo a escala 1:5)1936-1950[50]
0.36Toyota Celica Convertible1994-1999[51]
0.36Volkswagen Jetta1985-1992[52]
0.357 Ram 1500 Quad Cab 4x22018[53]
0.355NSU Ro 801967
0.355Ford Focus2016
0.35Maserati Quattroporte V2003
0.35Aleko 21411986-2002
0.35Aston Martin Vanquish2004
0.35BMW M3 Convertible2005
0.35BMW Z4 M Cupé2006
0.35DeltaWing[54] (carreras de resistencia)2012
0.35Dodge Viper1996
0.35Ford Thunderbird1983-1988
0.35Ford Windstar1995-1998[55]
0.35Ford Windstar1999-2003[56]
0.35Honda CR-X del Sol1992–1997[47]
0.35Jaguar XK2005
0.35Lexus GX2010
0.35Lexus RX2003–2009
0.35Mini (automóvil)2008
0.35 Mitsubishi Lancer Evolution X2008
0.35Nissan Cube2009
0.35Renault Clio (Mk 2)2002[57]
0.35SSC Ultimate Aero2007–2013
0.35Tesla Roadster[58]2008
0.35Mitsubishi i-MiEV2011
0.35Smart Fortwo[59]2008-
0.35Toyota MR21998
0.35 Toyota Previa1991-1997[60][61]
0.35 Toyota Sequoia2007
0.35Volvo Serie 900 (sedán)1990
0.348Toyota Celica Supra (Mk 2)1982[62]
0.342Toyota Celica (5 puertas)1982
0.34Alfa Romeo Giulia (1962) Sedán1968-1972
0.34Aston Martin DB92004
0.34Chevrolet Caprice1994
0.34Chevrolet C6 Corvette Z062006–2013
0.34Chevrolet Tahoe hybrid2008
0.34Ferrari 3601999
0.34Ferrari F401987
0.34Ferrari F430 F12004
0.34Fiat Uno1984-1989
0.34Ford Puma1997
0.34Ford Sierra1982
0.34 Geo Metro (Hatchback)1995-1997[47]
0.34 Volkswagen Gol G21994
0.34Honda Prelude1988
0.34Mercedes-Benz Clase SL (sin capota)2001
0.34 Mitsubishi Lancer Evolution X 2014
0.34 Nissan Altima1993-1997[63]
0.34Nissan Skyline R34 GT-R1999-2002[64]
0.34Peugeot 1061991
0.34Saab 900 NG2003[65]
0.34Saab 90001984-1998[65]
0.34Saturn S-Series1991-1995[66]
0.34Subaru Impreza (4 Door)2009[67]
0.34Subaru Legacy Wagon1993-1999[68]
0.34Toyota Corolla (Wagon)1993-1997[69]
0.34Toyota Supra (con alerón)1989–1990
0.339Citroën SM1970-1975[70]
0.338Chevrolet Camaro1995
0.334 Seat Leon FR2005-2011
0.33Honda Integra1993-2001[71]
0.33Acura RSX2002-2006[72]
0.33Alfa Romeo Giulia (saloon)1962[73]
0.33Audi A32006
0.33BMW E30 M31986–1992
0.33Chevrolet Caprice (Sedán)1991-1996
0.33Dodge Charger2006
0.33Ford Crown Victoria1992
0.33Ford Escort (América del Norte)1998-2003[74]
0.33Ford Fusion2010[75]
0.33 Holden Commodore (VT) Sedán1997
0.33Honda Accord Sedán2002
0.33Honda Civic Hatchback1988-1991[47]
0.33 to 0.37Koenigsegg Agera2013
0.33Lamborghini Murciélago2001
0.33Lexus RX2010
0.33Mazda RX-7 FC3C1987
0.33 Nissan 200SX Cupé1995-1998[76]
0.33Peugeot 2061998
0.33Dodge Durango (sin techo, HEAT: 0.325)2011–presente
0.33Peugeot 3091986
0.33Renault Modus2004
0.33Saab 9-3 SC2003[65]
0.33Saturn S-Series1999[77]
0.33Subaru Impreza2004
0.33Subaru Forester2014-2018
0.33[78] Toyota Camry (sedán) 1991
0.33 Toyota Corolla (E100)1993-1997[47]
0.33Toyota Supra (sin alerón)1989–1990
0.329 Chevrolet Corsica1989-2006[79]
0.325Opel Astra J2009
0.324Cobalt SS Supercharged2005
0.321Toyota Matrix2003-2008[80]
0.32Mitsubishi RVR2010[81]
0.32Buick Riviera1995
0.32BMW M3 Cupé2005
0.32Dodge Avenger1995
0.32Ferrari California2008
0.32 Chrysler 300C2011-2014
0.32Fiat Croma1985-1996
0.32Ford Taurus1992-1995[82]
0.32 Geo Metro (sedán)1995-1997[47]
0.32SEAT León2005-2011
0.32Honda Accord (cupé)2002
0.32 Honda Ascot Innova (sedán)1992-1996
0.32Honda Civic (cupé)1992-1995[47]
0.32Honda Civic (Hatchback DX)1996-2000[83]
0.32Honda Civic Sedán EX1996-2000[84]
0.32Honda NSX1990
0.32Hyundai Veloster2012
0.32 Jaguar XJ (X350)2006
0.32Koenigsegg CCX2006
0.32 Mazdaspeed32007
0.32McLaren F11992
0.32Mercedes-Benz 190E 2.5-16/2.3-161983-1990
0.32 Nissan 240SX Cupé1995-1998[85]
0.32Nissan 300 ZX1989
0.32 Nissan Altima1998-2001[86]
0.32Nissan Maxima1997
0.32Oldsmobile Aurora1995-1999
0.32Porsche 911 GT22008–2013
0.32Peugeot 4061995
0.32Eurovan (Sevel)1994
0.32Saab Sonett II1966-1969[65]
0.32Scion xB2008
0.32Suzuki Swift1991
0.32 Tatra 6001948-1952[87]
0.32Toyota Celica1994
0.32Toyota Celica2000-2005[88]
0.32Toyota Supra (excepto con alerón y turbo)1993
0.32Toyota Supra (con alerón)1987–1988
   
Automóviles de serie (continuación)
CxAutomóvilAño
0.32Toyota Tercel Sedán1995-2000[89]
0.32[90]Toyota Corolla Hatchback (E210, US)2019
0.32Volkswagen Golf III1991
0.32Volkswagen GTI Mk V2006
0.32 Volvo V502004
0.315Saturn SL11996-1999[91]
0.31Alfa Romeo 156(1997–2007)
0.31Audi A4 B51995
0.31Audi A52011–2016
0.31Audi A32014
0.31BMW Serie 72009
0.31Buick Park Avenue1996
0.31Cadillac CTS2004
0.31Cadillac CTS2005
0.31Citroën AX1986
0.31Citroën GS1970
0.31Chrysler Vision1995
0.31Ford Focus Sedán2000-2004
0.31Fiat Cupé1995[92]
0.31Fiat Tipo (1988)1988-1995
0.31Ford Falcon1995
0.31Ford Thunderbird1989-1997[93]
0.31Holden Commodore1998
0.31Honda Civic (hatchback)1992-1995[47]
0.31Honda Civic (sedán)2006
0.31Infiniti G (cupé)2008–2015[94]
0.31Kia Rio (sedán)2001[95]
0.31Lamborghini Diablo1990
0.31Lexus LFA (alerón recogido)2010
0.31 Mazda MX-31990–1996
0.31 Mazda MX-61992–1997
0.31Mazda RX-7 FC3S1986
0.31Mazda RX-7 FD R1(R2)1993
0.31Mazda RX-82004
0.31 Mazda2 (Hatchback) 2010-2014[96]
0.31Mazda 3 (Hatchback)2010-2013
0.31Nissan Tiida / Versa2004
0.31Opel Tigra1994-2000
0.31Pagani Huayra2012[97]
0.31Peugeot 3072001
0.31Peugeot 4051987
0.31 Porsche 997 Turbo/GT32006
0.31Renault 251984
0.31Saab Sonett III1970-1974[65]
0.31Saab 9-3 Viggen2003[65]
0.31Saab 9-5 Wagon (2000-2010)2003[65]
0.31Saturn SC22001
0.31 Scion xA2004
0.31Toyota Avalon1995–2000
0.31 Toyota Corolla (E110)1998-2002[98]
0.31Toyota Corolla (E210, UK)2019[99]
0.31Toyota Paseo1995-1999[100]
0.31Toyota RAV42006
0.31Toyota Supra (excepto sin alerón)1993
0.31Volkswagen GTI Mk IV1997
0.31Volkswagen Golf VI2008-2012
0.31Volvo S40 2nd generation2003
0.308Chevrolet Bolt2016[101]
0.308Škoda Octavia2005
0.304Ford Probe1988-1992[102]
0.30 Lotus Elan+2[103] 1967-1974
0.30Alfa Romeo 1641988[104]
0.30Audi 1001983
0.30[105] BMW 5 Series (E34) 1988
0.30BMW 3 Series (F30/F31) 335i[106]2012
0.30 Fiat Uno facelift1989-2000
0.30Ford Taurus1996-1999[107][108]
0.30Ford Focus Wagon2000-2004
0.30 Ford Focus ST2013–2018
0.30Honda Accord Sedán2003, 2005–2007
0.30Honda CR-X DX/Si[109]1988
0.30Honda NSX2002
0.30Honda Odyssey2005
0.30Hyundai Sonata2006
0.30Koenigsegg CCX2006
0.30Mitsubishi Eclipse2000
0.30 Nissan 180SX1989
0.30Nissan 300 ZX1983
0.30Nissan 350Z Cupé Base (y preparados)2003–2008
0.30Nissan 370Z Cupé (Sport: 0.29 )2009[110]
0.30 Peugeot 207[111] 2006-2014
0.30Renault 19 16V1991
0.30Saab 921947[65]
0.30SEAT León2012
0.30[78] Toyota Camry (sedán) 1996
0.30Toyota Corolla (E120)2003-2008[112]
0.30Toyota Corolla (E210, Europe, Hatchback)2019[113]
0.30Toyota Sienna2003–2009
0.30Volkswagen Bora mk41999–2005
0.30[114]Mercedes-Benz CLA 250 [115]2013–2018
0.299Cadillac ATS2012[116]
0.297Fiat Tempra1990-1999
0.296[117]Chevrolet Impala (I4)2013
0.295Ford Falcon1998
0.295Ford Focus (Mk.III hatchback[118] sedán:0.274)2011
0.291[119]Toyota Avalon2005
0.29 Subaru XT 1985-1989
0.29Alfa Romeo 1551992[120]
0.29Alfa Romeo MiTo2011[121]
0.29Acura TL2004-2008
0.29Audi 801991
0.29[122]Audi A4 Sedán2007
0.29BMW Serie 1 (116i Sportshatch)2008
0.29BMW 3 Series (F30/F31) 328i[106]2012
0.29BMW 8 Series1989-1999
0.29[123][124]BMW i32013
0.25[125] BMW iX2020
0.29Chevrolet Corvette2005
0.29Chevrolet Corvette C5 Z062002
0.29[126] Chevrolet Cruze Sedán 2016
0.29 Daewoo Espero1990
0.29 Dodge Charger Daytona1969
0.29 Eagle Talon1990s
0.29Fiat Tipo (2016)2015[127]
0.29Ford Escape2010[128]
0.29 Ford Falcon (AU) Sedán1998
0.29Ford C-Max2003[129]
0.29Honda Accord Cupé2003, 2005–2007[130]
0.29[131]Honda Accord Hybrid2005, 2007
0.29Honda CR-X HF[109]1988
0.29Infiniti G Sedán2008
0.29Kia Niro Hybrid/EV Compact SUV2016[132]
0.29Lancia Dedra1990
0.29Lexus CT 200h2011–presente
0.29[133]Lexus LS1990
0.29 Lotus Elite1958
0.29 Lotus Europa1966
0.29Mazda Millenia1995
0.29Mazda RX-7 FC3S Aero Package1986
0.29Mazda RX-7 FD1993
0.29[134]Mazda 3 (sedán)2009
0.29Mercedes-Benz Clase SL (con capota)2001–presente
0.29Mercedes-Benz C-Class Sportscoupe2001
0.29Nissan 350Z Cupé Track y Grand Touring2007–2008
0.29Nissan Leaf2010[135]
0.29Opel Calibra (versiones 16v/V6/Turbo)1989-1997
0.29Peugeot 2082012
0.29Peugeot 3082007–presente
0.29Peugeot 4072004-2011
0.29Peugeot 6072000-2010
0.29Pontiac Firebird (con Aero Pack)1984
0.29Porsche 9182010
0.29Porsche Boxster2005–presente
0.29Saab 9-5 (1998 – 2009)2003[65]
0.29Subaru SVX (sin deflector)1992
0.29[136][137]Toyota Corolla L/LE Sedán (E170) 2013, (E210)2019
0.29 Toyota Platz2000-2005[138][139]
0.29[140]Toyota Prius2001
0.29[141]Toyota Yaris (sedán y hatchback)2006-2011
0.29Volvo 850 T-5R Sedán1995
0.29[142]Volvo C701998
0.288[143]Chrysler Concorde1998–2001
0.286[144] Perodua Bezza2016
0.286[145]Chevrolet Corvette C6 (cupé)2005–2013
0.285[126]Chevrolet Volt2016
0.285[146]Dodge Dart (2012)2012
0.285[147]Opel Astra K Hatchback2015
0.284[148]Volkswagen Passat CC2008–2017
0.281[149]Chevrolet Volt2010-2015
0.28 Alfa Romeo Giulietta Sprint Speciale1959[150]
0.28[151]Audi A2 1.4 TDI2000
0.28Citroën C42004
0.28Citroën XM1989
0.28[152]Fiat Croma Nuova2005-2011
0.28[153]Honda Civic Hybrid2003-2005
0.28[154]Honda Insight2009-2014
0.28[155]Hyundai Elantra2011
0.28[156]Hyundai Sonata (0.25 híbrido)2011-2013
0.28[157][158]Lexus IS2006–presente
0.28[159][160]Opel Omega (sedán)1986–1993
0.28Saab 9-3 SS2003[65]
0.28[161]Rumpler Tropfenwagen1921-1925
0.28[162][163]Toyota Camry XV40, XV502006–2018
0.28Toyota Corolla (E210, Europe, Saloon)2019[113]
0.28Maserati Quattroporte VI2013[164]
0.275Ford Fusion2013[165]
0.274 Peugeot 207 Economique[111] 2009
0.273[166]Ford Focus Mk IV hatchback sedán: 0.25)2018
0.27[167] BMW 5 Series (E39) 1996
0.27[168]BMW 3 Series (F30/F31) 320d[106]2012
0.27[169]Hyundai Elantra2016
0.27[170]Hyundai Sonata2019
0.27Mazda6 (sedán y hatchback)[171]2008
0.27[172]Mercedes-Benz Clase S (0.268 Sport P)1998–2005
0.27Toyota GT86 and Toyota GT862012[173]
0.27[174] Toyota Avalon 2018
0.27[175]Volkswagen Jetta Mk72018
0.26[168]BMW 3 Series (F30/F31) 320d ED[106]2012
0.26BMW E90 (0.26-0.30)2009[176]
0.26Jaguar XE[177]2014
0.26Mazda 3 (sedán)2012[178]
0.26[168]Mercedes-Benz Clase C Cupé[179]2015–2018
0.26[180]Nissan Altima (6th gen.)2018
0.26[181] Nissan Sylphy (B18)2019
0.26Opel Calibra 8-valve[182]1989
0.26[168][183]Audi e-tron Sportback2020
0.25[184][185] Toyota Prius[186] 2009-2015
0.25[187]Porsche Taycan Turbo S2019
0.25 Honda Insight[188] 1999-2006
0.25Tesla Model X[189]2018
0.26Lexus LS[190](0.25 suspensión neumática)2001-2006
0.249[191]Škoda Octavia MkIV 5 puertas2020
0.24[192]Hyundai Ioniq2016–presente
0.24[193]Kia Optima Hybrid2016
0.24[168]Mercedes-Benz S 350 BlueTec[194]2013
0.24[168]Mercedes-Benz C 220 (BT BE Sedán)[195]2014–Presente
0.24Tesla Model S[196]2012
0.24Toyota Prius[197]2016
0.236 Xpeng P7[198] 2020
0.23[199][168]Audi A4 2.0 TDI ultra (110 kW)2015
0.23[200][168]Alfa Romeo Giulia Advanced Efficiency2016
0.23[201][168]BMW 320d (G20)2018
0.23[202]Tesla Model 32017
0.22[187]Porsche Taycan Turbo2019
0.22[203][168]BMW 5 series (G30) 520d ED2017
0.22[204][168]Mercedes-Benz CLA 180 BE Sedán2013
0.212Tatra T77A (modelo 1:5)[205][206][207]1935[208][209][210][211]
0.19[212]General Motors EV11996
0.19[213]Volkswagen XL12013
Prototipos/Vehículos experimentales
CxAutomóvilAño
0.29FSM Beskid prototipo1983
0.27Avion[214]1986
0.26Alfa Romeo Disco Volante1952
0.25BMW Kamm-Cupé1938[215]
0.25Coche Dymaxion1933
0.25SmILE (coche experimental)1996
0.23Volvo ECC1992[216]
0.22BMW i8 Prototipo2009
0.22 Citroën ECO 2000 Prototipo1981[217]
0.22Aurel Persu aerodinámico1923[218]
0.21Lucid Air2020[219]
0.20Opel Eco-Speedster2002[220]
0.20Loremo Prototipo2006
0.19Alfa Romeo B.A.T. 7 Prototipo1954[221]
0.19 Dodge Intrepid ESX Prototipo1995
0.19 General Motors Ultralite1992
0.19Mercedes-Benz Bionic Prototipo[222][223]2005
0.170Chrysler Ghia Dart1955[224]
0.17Pininfarina Fiat 124 Prototipo (Morelli)1978
0.168Daihatsu UFE-III Prototipo2005[225]
0.16GM Precept Prototipo (5 asientos)[226]2000
   
Prototipos/Vehículos experimentales (continuación)
CxAutomóvilAño
0.16Edison2 VLC, (Automotive X Prize)[227]2010
0.159Volkswagen XL1 Prototipo2002
0.157Li-ion Motors Wave II (Automotive X Prize)[228]2010
0.15Schlörwagen[229]1939
0.15Aptera 2 Series 2e Prototipo2011
0.15Keris RV Nakoela Team (Shell EM)2015
0.149-0.150Urbee 2[230]2013
0.147JCB Dieselmax récord diésel2006
0.14Fiat Turbina Prototipo[231]1954
0.137Ford Probe V Prototipo1985
0.125Sunraycer, automóvil solar1987
0.12Reflex 1000, bicicleta solar1996[232]
0.12Panhard CD LM641964
0.117Goldenrod (récord en Bonneville)1965
0.08Fortis Saxonia (Shell Eco-marathon) Prototipo2007
0.072Alérion Supermileage (Shell Eco-marathon)2013
0.07Nuna, (World Solar Challenge)2001–2007
0.0512Ecorunner V (Shell Eco-marathon) Prototipo2015[233]
0.048 Ecorunner VI (Shell Eco-marathon)2016
0.045 Ecorunner 8 (Shell Eco-marathon)2018

Área de resistencia

Si bien los diseñadores prestan atención a la forma general del automóvil, también tienen en cuenta que reducir el área frontal ayuda a reducir la resistencia del aire. El producto del coeficiente de resistencia y el área - área de resistencia - se representa como Cx·A (o CxA), el producto del valor de Cx por el área frontal.

El término "área de resistencia" procede de la aerodinámica, donde es el producto de un área de referencia (como el área de una sección transversal, el área de superficie total o similar) y el coeficiente de resistencia. En 2003, la revista Car and Driver adoptó este valor como una forma más intuitiva de comparar la eficiencia aerodinámica de varios automóviles.

La fuerza necesaria para superar la resistencia es:

Por lo tanto:

donde el coeficiente de resistencia y el área de referencia se han contraído en el término del área de resistencia. Esto permite una estimación directa de la fuerza de resistencia a una velocidad dada para cualquier vehículo para el que solo se conoce el área de resistencia y, por lo tanto, una comparación más fácil.

Como el área de resistencia Cx·A es el valor fundamental que determina la potencia requerida para una velocidad de crucero dada, es un parámetro crítico para el consumo de combustible a una velocidad constante. Esta relación también permite obtener una estimación de la nueva velocidad máxima de un automóvil con un motor de mayor potencia,

o la potencia requerida para una velocidad máxima objetivo,

Los automóviles de pasajeros de tamaño completo promedio tienen un área de resistencia de aproximadamente 8 ft² (0,7 m²). Las áreas de resistencia declaradas van desde los 5,1 ft² (0,5 m²) para el Honda Insight de 1999, hasta los 26,5 ft² (2,5 m²) del Hummer H2 de 2003. El área de resistencia de una bicicleta (incluido el ciclista) también está en el rango de 6,5-7,5 ft² (0,6-0,7 m²).[234]

Ejemplos de Cx·A en automóviles[235]
Cx·A sqftCx·A m2Modelo de automóvil
5,20,52019 Mercedes-Benz A 180 d (V177)[236][168]
5,30,52013 Mercedes-Benz CLA 180 BlueEff.[237][168]
5,40,51989 Opel Calibra (8 valve)
5,50,52015 Audi A4 2.0 TDI ultra (110 kW)[199][168]
5,520,52019 Porsche Taycan Turbo[187]
5,60,52017 BMW 520d EfficientDynamics[238][168]
5,60,51993 Mazda RX-7 FD (base model)[239]
5,70,51985 Subaru Alcyone/XT/Vortex
5,710,51990 Honda CR-X Si
5,740,52002 Honda NSX
5,760,51968 Toyota 2000GT
5,80,51986 Toyota MR2
5,810,51989 Mitsubishi Eclipse GSX
5,860,52001 Audi A2 1.2 TDI 3L
5,880,51990 Nissan 240SX / 200SX / 180SX
5,90,52015 BMW i8[240]
5,920,51994 Porsche 911 Speedster
5,950,61990 Mazda RX7
5,960,61993 Mazda RX-7 FD R1(R2)[239]
60,62001 Honda Insight[185]
60,61992 Subaru SVX
60,61970 Lamborghini Miura
6,050,62012 Tesla Model S P85[185]
6,080,62008 Nissan GT-R
6,080,61989 Geo Metro[47]
6,130,61991 Honda NSX
6,170,61995 Lamborghini Diablo
6,190,61981 Citroën GS X3[70]
6,20,62014 Toyota Prius[185]
6,240,62004 Toyota Prius
6,270,61986 Porsche 911 Carrera
6,270,61992 Chevrolet Corvette
6,350,61999 Lotus Elise
6,370,62000 Opel Speedster N/A
6,40,61990 Lotus Esprit
6,410,62003 Smart Roadster Coupé
6,540,61991 Saturn Sports Coupe
6,570,61985 Chevrolet Corvette
6,630,62001 Audi A2
6,660,61996 Citroën Saxo
6,70,62014 Chevrolet Volt[185]
6,770,61995 BMW M3
Ejemplos de Cx·A en automóviles (continuación)
Cx·A sqftCx·A m2Modelo de automóvil
6,790,61993 Toyota Corolla DX
6,80,62007 BMW E90 Coupe
6,810,61991 Subaru Legacy
6,890,6[241]2019 Renault Clio V
6,90,61993 Saturn Wagon
6,930,61982 DMC DeLorean
6,940,62003 Smart Roadster
6,960,61988 Porsche 944 S
70,72013 Mercedes-Benz CLA250[185]
7,020,71992 BMW 325I
7,040,71991 Honda Civic EX
7,060,72004 Opel Speedster Turbo
7,10,71995 Saab 900
7,110,71991 Ford Thunderbird LX
7,130,71970 Citroën SM[70]
7,140,71995 Subaru Legacy L
7,20,71995 Nissan Maxima GLE
7,340,72001 Honda Civic
7,390,71994 Honda Accord EX
7,40,72018 BMW X1 sDrive18i[242][168]
7,480,71993 Chevrolet Camaro Z28
7,570,71992 Toyota Camry
7,630,71974 Citroën CX[70]
7,690,71994 Chrysler LHS
7,720,71993 Subaru Impreza
7,80,72012 Nissan Leaf SL[185]
8,020,72005 Bugatti Veyron
8,10,82016 Renault ZOE[243]
8,70,81990 Volvo 740 Turbo
8,70,81992 Ford Crown Victoria
8,710,81991 Buick LeSabre Limited
8,790,81956 Citroën DS Spécial[70]
9,540,91992 Chevrolet Caprice Wagon
9,950,92016 Chrysler Pacifica[244]
10,711992 Chevrolet Blazer
11,61,12005 Ford Escape
11,71,11993 Jeep Grand Cherokee
12,21,11949 Nash Airflyte
131,22019 Ram 1500[245]
16,81,62006 Hummer H3
17,41,61995 Land Rover Discovery
26,52,52003 Hummer H2
Prototipos/automóviles experimentales
Cx·A sqftCx·A m2Modelo de automóvil
0,210Pac-car II[246]
2,040,22011 Aptera 2 Series[247]
2,10,22013 Urbee 2[248]
2,50,21986 Twike[249]
2,540,22002 Opel Eco-Speedster[220]
2,690,22009 Loremo
2,780,32010 Edison2 Very Light Car[250]
3,270,31987 Renault VESTA II[251]
4,720,42014 Volkswagen XL Sport[252]
50,52005 Mercedes-Benz Bionic[253]
Automóviles de producción limitada
Cx·A sqftCx·A m2Modelo de automóvil
30,32011 Volkswagen XL1
3,950,41996 GM EV1

Véase también

Referencias
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