D'après a patente da Yamaha registrada referente aos dutos de lavagem descendenteEsses recursos servem apenas para melhorar o resfriamento, principalmente do resfriador de óleo, mas também em MotoGP A YZR-M1 não possui saídas de ar quente na parte inferior da carenagem desde 2024, ano em que esses apêndices apareceram nas laterais…
Como todas as motos de MotoGP estão equipadas com eles hoje em dia, às vezes até em dobro, existe, portanto, mais um motivo para usar esses dutos de ar defeituosos, e a única maneira de entender seu efeito é simulá-los em software de mecânica dos fluidos.
Foi isso que eles fizeram. Borja González-Arcos et
Pedro Javier Gamez-Montero, do Departamento de Mecânica dos Fluidos da Universidade Politécnica da Catalunha, em Terrassa, noroeste de Barcelona.
E melhor ainda, eles publicaram online os resultados de sua pesquisa, em um extenso documento de 32 páginas ricamente ilustrado!
Para aqueles que não desejam ler o texto completo, segue um resumo bastante geral do estudo.
"Nos últimos anos, a introdução de apêndices aerodinâmicos e o estudo do seu desempenho em motos de MotoGP têm experimentado um crescimento exponencial. Foi em 2016, com a introdução da unidade de controle eletrônico única, que começou a busca por métodos alternativos para gerar downforce, independentemente da eletrônica embarcada." Desde então, todos os tipos de spoilers, asas e defletores têm sido vistos nas carenagens das motocicletas de MotoGP..
A mais recente inovação da Ducati foi a integração de defletores de fluxo na parte frontal e sob a carenagem. O objetivo deste estudo foi testar duas hipóteses sobre o desempenho do defletor de fluxo, respondendo às seguintes questões:Pesquisa relacionada à sua função e vantagem aerodinâmica, em linha reta e em curva..
Numa fase preliminar, foi realizado um estudo visual das motos de MotoGP, seguido de Projeto de um modelo CAD 3D específico, em conformidade com os regulamentos da FIM 2022, para a motocicleta e o defletor de fluxo..
Em seguida, foram realizadas simulações numéricas utilizando o software OpenFOAM. para análise aerodinâmica.
Enfin, O método de Taguchi foi aplicado como uma estratégia de simulação eficaz. Restringir as combinações de parâmetros geométricos, reduzir o espaço de soluções, otimizar o número de simulações e analisar estatisticamente os resultados.
O desempenho aerodinâmico do defletor de fluxo depende muito do fluxo de ar incidente quando a motocicleta está em linha reta.
Os resultados indicam que todos os modelos de motocicletas com inclinação lateral equipados com o defletor de fluxo, independentemente da sua geometria, oferecem uma vantagem aerodinâmica, uma vez que o apêndice gera força descendente com um aumento mínimo no coeficiente de arrasto. Nas curvas, o separador de fluxo integrado ao defletor reduz a influência prejudicial da rotação da roda no efeito difusor, desviando o fluxo para o exterior da curva e, assim, criando força descendente adicional.. "
Acrescente-se a isso a conclusão dos autores, e entenderemos por que a Yamaha os utiliza hoje... mesmo sem uma saída de ar quente por perto!
"O objetivo desta pesquisa, que era caracterizar o desempenho aerodinâmico dos redirecionadores de fluxo em uma motocicleta de MotoGP, foi alcançado."
As carenagens utilizadas pela Ducati, a primeira fabricante de MotoGP a implementar esses defletores, são maiores do que as usadas por suas rivais. A Ducati possui diversas características que permitem a instalação desses defletores sem infringir os regulamentos da FIM ou causar problemas de confiabilidade, como uma carenagem estreita, uma entrada de ar reduzida em direção ao radiador e uma carenagem inferior arredondada.
Confirmando uma hipótese inicial, os modelos CAD específicos gerados neste estudo indicam que A capacidade de criar um vórtice na parte inferior da motocicleta em linha reta é de grande importância, pois desloca o rastro da roda dianteira.Contudo, os ganhos esperados no desempenho aerodinâmico, em termos de redução de arrasto e sustentação, foram observados em apenas um modelo. Os modelos em configuração retilínea também mostram que a rotação da roda tem um efeito aerodinâmico significativo, particularmente na geração de força descendente. Assim, o desempenho aerodinâmico do defletor de fluxo é altamente sensível ao tipo de fluxo incidente quando a geometria está em posição retilínea.
Os modelos de inclinação revelam que o defletor de fluxo proporciona uma vantagem aerodinâmica em termos de força descendente adicional em comparação com o modelo de referência., o que se traduz numa diminuição de Cl.
Isso confirma a hipótese de que a principal função desses apêndices é gerar força descendente nas curvas..
Ao contrário dos modelos em linha reta, o efeito da rotação da roda no desempenho aerodinâmico é mais previsível quando a motocicleta está inclinada, principalmente em relação à geração de downforce: em todos os casos, ela reduz um pouco as vantagens aerodinâmicas proporcionadas pela aleta. A explicação é que o fluxo de ar que afeta a aleta no lado "interno" (o lado que se inclina na curva) é menos perturbado, resultando em menos variações significativas no desempenho.
A análise aerodinâmica é corroborada pelos resultados estatísticos do método de Taguchi, que identifica o fator de controle mais significativo e sua geometria associada. Além disso, os modelos que se destacam no estudo aerodinâmico coincidem com as combinações ótimas obtidas na análise estatística.
Por fim, é importante ressaltar que esta é uma primeira aproximação de um projeto experimental baseado em Taguchi para a análise aerodinâmica de um defletor de fluxo; os resultados são, portanto, preliminares. Para trabalhos futuros, propõe-se expandir a matriz (com mais simulações), bem como o número de níveis (até três) para os fatores relacionados ao separador de fluxo e à posição de inclinação, visto que estes se mostraram os mais influentes. Além disso, os parâmetros do modelo de turbulência e da configuração da simulação poderiam ser introduzidos como fatores de ruído no OpenFOAM® 7.
Créditos da imagem: Borja González-Arcos e Pedro Javier Gamez-Montero, do Departamento de Mecânica dos Fluidos da Universidade Politécnica da Catalunha, em Terrassa.
Dutos de lavagem descendente do MotoGP Dutos de lavagem descendente do MotoGP
