Esto es debido a que el fondo genera aproximadamente la mitad del downforce del coche, y apenas ninguna resistencia al aire (drag). Lo importante en aerodinámica es la relación del downforce frente al drag. Al contrario que los alerones, el downforce del suelo aumenta la velocidad de paso por curva, sin perjudicar la velocidad en las rectas.
Habitualmente se habla mucho del difusor, pero es el todo el fondo plano, desde el principio al final, con su difusor al final, y los demás elementos entorno a él, todo en su conjunto, lo que genera el downforce.
El difusor trabaja acelerando el aire que circula por debajo del fondo del coche. Cuanto mas aire pase, este debe circular a mayor velcidad (principio de Bernoulli) por lo que menor será la presión. La diferencia de presión, baja debajo del suelo del coche, alta por encima del mismo, genera un empuje desde arriba hacia abajo llamado downforce, que pega el coche al asfalto. Cuanto mayor sea, mayor será la velocidad del coche en las curvas.
Volumen
Para generar downforce el aspecto fundamental debajo del suelo es el tamaño del difusor detrás del fondo plano. Caunto mayor volumen, mayor expansión del aire al salir, y mayor velocidad al recorrer el suelo. Las normas actuales fijan muy claramente el tamaño máximo del difusor, fijando 100 cm de ancho, 35 cm de largo, y 12.5 cm de altura. El techo del difusor tiene forma curva para facilitar la rápida expansión del aire.
Placas
Strake en Inglés. (Strake: a curved metal plate forming part of the metal rim on a wooden wheel)
Al expandirse el aire en el interior del difusor, la baja presión puede perderse fácilmente al girar el coche, y un lado del difusor tenga una entrada de aire desde el lateral. Los equipos colocan placas o vayas dentro del difusor, para ayudar a mantener la presión del aire dentro de diferentes compartimentos.
Bordes
Aunque el difusor se considera el elemento clave, el downforce se genera en dos puntos del suelo delante del difusor. Es en estos puntos donde el aire alcanza su mayor velocidad, y son el borde inicial (leading edge) y el borde de separación entre el fondo y el difusor (kick edge). Tener el borde incial creando downforce implica que este es generado delante del centro de gravedad del coche, y que todo el downforce generado se reparte de alguna manera entre el eje delantero y el trasero. Esto se utiliza para jugar con el equilibrio del coche y el balance del coche, y mejorar su estabilidad.
Cola, borde final
Trailing edge en Inglés.
Con el volumen del difusor fijado por la normativa, los equipos buscan formas de hacer que el difusor funcione como si fuera mas grande. Esto se consigue con la adición de hendiduras, ranuras o flaps en la cola del difusor. Estos actúan como alas, empujando el aire hacia arriba en esta zona, por lo que ayudan a disminuir la presión debajo del suelo del coche.
Efecto de los escapes
Uno de los desarrollos mas notables de los últimos años ha sido el retorno a los escapes soplando al difusor (difusor soplado). Como sabemos fue prohibido para esta temporado, por lo que ya no se puede soplar el aire del escape directamente al difusor. Como hemos visto en el post de los escapes tipo coanda, ahora lo que se hace es dirigir el aire hacia los extremos del difusor, sellándolo y ayudando a mantener la baja presión en su interior. La gran ventaja del difusor soplado es que mantiene el downforce a bajas velocidad, en tanto que el escape esté soplando (mapas motores específicos), al contrario de lo que sucede con los alerones, que al disminuir la velocidad pierden efectividad.
Agujero de arranque del motor
Desde la prohibición de los dobles difusores el único agujero permitido en el mismo es el agujero para que la varilla de arranque pueda ser insertada en la parte posterior del motor. El reglamento exige que sea un únicio agujero, y con un área determinada máxima. Sin embargo los equipos aprovechan esta concesión del reglamento para tener una ranura en el difusor y sacarle partido aerodinámico. Esta ranura puede aprovecharse para ayudar a mantener el aire pegado a la superficie y no entrar en pérdida aerodinámica. La mayoría de los equipos crean un agujero ancho, y dirigen aire desde la parte superior para soplarlo directamente a esta apertura. Esto permite tener una mayor inclinación en la pared del difusor, sin miedo de que el aire se depegue de la superficie con la consecuente pérdida de rendimiento (airflow stalling)
Os ponemos aquí un par de fotos donde se puede ver los fondos planos del Ferrari del año pasado, y el Red Bull cremos que de este año (por el tamaño mucho mas pequeño que el del ferrari).
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