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Coeficiente de resistencia en automóviles

parámetro aerodinámico característico, aplicable al diseño de 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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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

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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]​[página requerida]

Bandeja inferior

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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

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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

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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

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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

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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
Cx Automóvil Año
0.7 a 1.1 Fórmula 1 (ajustable según circuito)
0.74 Clase Legends car
0.7 Caterham Seven
0.65 to 0.75 Lotus Seven 1957–1972
0.6 + Camión tipo
0.59[25]​ Land Rover Defender 2008
0.57 Hummer H2 2003
0.54 Mercedes-Benz Clase G
0.51 Volkswagen Westfalia Camper 1980-1991
0.51 Citroën 2 CV 1948
0.48 Rover Mini (automóvil) 1998
0.48 Volkswagen Tipo 1 (diseño original)[26]​[27]​ 1938
0.48 Volkswagen Cabriolet (Rabbit)[28]​ 1979–1993
0.47 Lancia Aprilia[29]​ 1937
0.46 Ford Mustang (cupé) 1979
0.46 Lincoln Town Car (sedán) 1985-1989[30]​
0.454[31]​ Jeep Wrangler (JL) 2018
0.45 Dodge Viper RT/10 1996
0.45 Mercury Grand Marquis (sedán) 1988-1991[32]​
0.45 Range Rover Classic 1990
0.45 Volkswagen Gol G1 1980
0.44 Volkswagen T3 1980-1991
0.44 Ford Mustang (fastback) 1979
0.44 Peugeot 305 1978
0.44 Peugeot 504 1968
0.44 Toyota Hilux 1990
0.43 TVR 3000S 1978-79
0.425 Duple 425 (autobús)[33]​ 1985
0.42 Lamborghini Countach 1974
0.42 Plymouth Duster 1994
0.42 Triumph Spitfire Mk IV 1971
0.41 Smart Roadster 2003
0.41 Volvo 740 (Sedán) 1982
0.405 Subaru Forester 1997-2002[34]​
0.40 Chevrolet Astro 1995-2005[35]​
0.40 Mercury Cougar 1983-1986
0.40 Ariel Atom 2002[36]​
0.40 Ford Escape 2005
0.40 Nissan Skyline GT-R R32 1989
0.40 Jaguar XJS 1976-1996
0.40 Ford Ranger 2011-2015[37]​
0.39 Chevrolet Tahoe 2006
0.39 MG ZR 2001
0.39 Dodge Durango 2004
0.39 Ford Aerostar 1995[38]​
0.39 Ford Escort 5 Door 1981-1984[39]​
0.39 Honda Odyssey 1994-98
0.39[40]​ Toyota Tacoma (N300) 2016
0.39 Triumph Spitfire 1964
0.385 Nissan 280 ZX 1978
0.38 Fiat Ritmo 1978
0.38 Ford Territory 2011
0.38 Lexus GX 2003
0.38 Lincoln Mark VII 1984-1992[41]​
0.38 Mazda MX-5 1989
0.38 Fiat 500 (1957) 1957
0.38 Smart Roadster Cupé 2003
0.38 Subaru Forester 2009-2013[42]​
0.38 VW New Beetle[43]​ (sin alerón: 0.39)[44]​ 2003
0.374 Ford Capri Mk III 1978
0.372 Ferrari F50 1996
0.37 Ford Escort Mk.III (Europe) 1980
0.37 BMW Z3 M Cupé 1999
0.37 Jaguar XJ (X300/X308)
0.37 Mercury Grand Marquis 1998-2002[45]​
0.37 Mercury Grand Marquis 2003-2011[46]​
0.37 Renault Twingo I
0.37 Volkswagen Tiguan 2008
0.36 Alfa Romeo 33 1983
0.36 Cadillac Escalade hybrid 2008
0.36 Cadillac Fleetwood 1996
0.36 Citroën CX (denominado así por el Cx) 1974
0.36 Citroën DS 1955
0.36 Chrysler Sebring 1996
0.36 Ferrari Testarossa 1986
0.36 Ford Escort 1997-2002[47]​
0.36 Ford Focus 3-door 2000-2004
0.36 Ford Mustang 1999
0.36 Honda Civic 2001–2005
0.36 Lincoln Town Car 1990-1997[48]​
0.36 Mercury Cougar 1987-1988
0.36 Mercury Grand Marquis 1992-1997[32]​
0.36 Mitsubishi Magna, V3000 Sedán 1985-1991
0.36 Mitsubishi Lancer Evolution IX 2006
0.36 Subaru Impreza[49]​ 2010
0.36 Saturn S-Series 1996-2001[47]​
0.36 Tatra 87 (Cx:0.244 modelo a escala 1:5) 1936-1950[50]​
0.36 Toyota Celica Convertible 1994-1999[51]​
0.36 Volkswagen Jetta 1985-1992[52]​
0.357 Ram 1500 Quad Cab 4x2 2018[53]​
0.355 NSU Ro 80 1967
0.355 Ford Focus 2016
0.35 Maserati Quattroporte V 2003
0.35 Aleko 2141 1986-2002
0.35 Aston Martin Vanquish 2004
0.35 BMW M3 Convertible 2005
0.35 BMW Z4 M Cupé 2006
0.35 DeltaWing[54]​ (carreras de resistencia) 2012
0.35 Dodge Viper 1996
0.35 Ford Thunderbird 1983-1988
0.35 Ford Windstar 1995-1998[55]​
0.35 Ford Windstar 1999-2003[56]​
0.35 Honda CR-X del Sol 1992–1997[47]​
0.35 Jaguar XK 2005
0.35 Lexus GX 2010
0.35 Lexus RX 2003–2009
0.35 Mini (automóvil) 2008
0.35 Mitsubishi Lancer Evolution X 2008
0.35 Nissan Cube 2009
0.35 Renault Clio (Mk 2) 2002[57]​
0.35 SSC Ultimate Aero 2007–2013
0.35 Tesla Roadster[58]​ 2008
0.35 Mitsubishi i-MiEV 2011
0.35 Smart Fortwo[59]​ 2008-
0.35 Toyota MR2 1998
0.35 Toyota Previa 1991-1997[60]​[61]​
0.35 Toyota Sequoia 2007
0.35 Volvo Serie 900 (sedán) 1990
0.348 Toyota Celica Supra (Mk 2) 1982[62]​
0.342 Toyota Celica (5 puertas) 1982
0.34 Alfa Romeo Giulia (1962) Sedán 1968-1972
0.34 Aston Martin DB9 2004
0.34 Chevrolet Caprice 1994
0.34 Chevrolet C6 Corvette Z06 2006–2013
0.34 Chevrolet Tahoe hybrid 2008
0.34 Ferrari 360 1999
0.34 Ferrari F40 1987
0.34 Ferrari F430 F1 2004
0.34 Fiat Uno 1984-1989
0.34 Ford Puma 1997
0.34 Ford Sierra 1982
0.34 Geo Metro (Hatchback) 1995-1997[47]​
0.34 Volkswagen Gol G2 1994
0.34 Honda Prelude 1988
0.34 Mercedes-Benz Clase SL (sin capota) 2001
0.34 Mitsubishi Lancer Evolution X 2014
0.34 Nissan Altima 1993-1997[63]​
0.34 Nissan Skyline R34 GT-R 1999-2002[64]​
0.34 Peugeot 106 1991
0.34 Saab 900 NG 2003[65]​
0.34 Saab 9000 1984-1998[65]​
0.34 Saturn S-Series 1991-1995[66]​
0.34 Subaru Impreza (4 Door) 2009[67]​
0.34 Subaru Legacy Wagon 1993-1999[68]​
0.34 Toyota Corolla (Wagon) 1993-1997[69]​
0.34 Toyota Supra (con alerón) 1989–1990
0.339 Citroën SM 1970-1975[70]​
0.338 Chevrolet Camaro 1995
0.334 Seat Leon FR 2005-2011
0.33 Honda Integra 1993-2001[71]​
0.33 Acura RSX 2002-2006[72]​
0.33 Alfa Romeo Giulia (saloon) 1962[73]​
0.33 Audi A3 2006
0.33 BMW E30 M3 1986–1992
0.33 Chevrolet Caprice (Sedán) 1991-1996
0.33 Dodge Charger 2006
0.33 Ford Crown Victoria 1992
0.33 Ford Escort (América del Norte) 1998-2003[74]​
0.33 Ford Fusion 2010[75]​
0.33 Holden Commodore (VT) Sedán 1997
0.33 Honda Accord Sedán 2002
0.33 Honda Civic Hatchback 1988-1991[47]​
0.33 to 0.37 Koenigsegg Agera 2013
0.33 Lamborghini Murciélago 2001
0.33 Lexus RX 2010
0.33 Mazda RX-7 FC3C 1987
0.33 Nissan 200SX Cupé 1995-1998[76]​
0.33 Peugeot 206 1998
0.33 Dodge Durango (sin techo, HEAT: 0.325) 2011–presente
0.33 Peugeot 309 1986
0.33 Renault Modus 2004
0.33 Saab 9-3 SC 2003[65]​
0.33 Saturn S-Series 1999[77]​
0.33 Subaru Impreza 2004
0.33 Subaru Forester 2014-2018
0.33[78]​ Toyota Camry (sedán) 1991
0.33 Toyota Corolla (E100) 1993-1997[47]​
0.33 Toyota Supra (sin alerón) 1989–1990
0.329 Chevrolet Corsica 1989-2006[79]​
0.325 Opel Astra J 2009
0.324 Cobalt SS Supercharged 2005
0.321 Toyota Matrix 2003-2008[80]​
0.32 Mitsubishi RVR 2010[81]​
0.32 Buick Riviera 1995
0.32 BMW M3 Cupé 2005
0.32 Dodge Avenger 1995
0.32 Ferrari California 2008
0.32 Chrysler 300C 2011-2014
0.32 Fiat Croma 1985-1996
0.32 Ford Taurus 1992-1995[82]​
0.32 Geo Metro (sedán) 1995-1997[47]​
0.32 SEAT León 2005-2011
0.32 Honda Accord (cupé) 2002
0.32 Honda Ascot Innova (sedán) 1992-1996
0.32 Honda Civic (cupé) 1992-1995[47]​
0.32 Honda Civic (Hatchback DX) 1996-2000[83]​
0.32 Honda Civic Sedán EX 1996-2000[84]​
0.32 Honda NSX 1990
0.32 Hyundai Veloster 2012
0.32 Jaguar XJ (X350) 2006
0.32 Koenigsegg CCX 2006
0.32 Mazdaspeed3 2007
0.32 McLaren F1 1992
0.32 Mercedes-Benz 190E 2.5-16/2.3-16 1983-1990
0.32 Nissan 240SX Cupé 1995-1998[85]​
0.32 Nissan 300 ZX 1989
0.32 Nissan Altima 1998-2001[86]​
0.32 Nissan Maxima 1997
0.32 Oldsmobile Aurora 1995-1999
0.32 Porsche 911 GT2 2008–2013
0.32 Peugeot 406 1995
0.32 Eurovan (Sevel) 1994
0.32 Saab Sonett II 1966-1969[65]​
0.32 Scion xB 2008
0.32 Suzuki Swift 1991
0.32 Tatra 600 1948-1952[87]​
0.32 Toyota Celica 1994
0.32 Toyota Celica 2000-2005[88]​
0.32 Toyota Supra (excepto con alerón y turbo) 1993
0.32 Toyota Supra (con alerón) 1987–1988
  
Automóviles de serie (continuación)
Cx Automóvil Año
0.32 Toyota Tercel Sedán 1995-2000[89]​
0.32[90]​ Toyota Corolla Hatchback (E210, US) 2019
0.32 Volkswagen Golf III 1991
0.32 Volkswagen GTI Mk V 2006
0.32 Volvo V50 2004
0.315 Saturn SL1 1996-1999[91]​
0.31 Alfa Romeo 156 (1997–2007)
0.31 Audi A4 B5 1995
0.31 Audi A5 2011–2016
0.31 Audi A3 2014
0.31 BMW Serie 7 2009
0.31 Buick Park Avenue 1996
0.31 Cadillac CTS 2004
0.31 Cadillac CTS 2005
0.31 Citroën AX 1986
0.31 Citroën GS 1970
0.31 Chrysler Vision 1995
0.31 Ford Focus Sedán 2000-2004
0.31 Fiat Cupé 1995[92]​
0.31 Fiat Tipo (1988) 1988-1995
0.31 Ford Falcon 1995
0.31 Ford Thunderbird 1989-1997[93]​
0.31 Holden Commodore 1998
0.31 Honda Civic (hatchback) 1992-1995[47]​
0.31 Honda Civic (sedán) 2006
0.31 Infiniti G (cupé) 2008–2015[94]​
0.31 Kia Rio (sedán) 2001[95]​
0.31 Lamborghini Diablo 1990
0.31 Lexus LFA (alerón recogido) 2010
0.31 Mazda MX-3 1990–1996
0.31 Mazda MX-6 1992–1997
0.31 Mazda RX-7 FC3S 1986
0.31 Mazda RX-7 FD R1(R2) 1993
0.31 Mazda RX-8 2004
0.31 Mazda2 (Hatchback) 2010-2014[96]​
0.31 Mazda 3 (Hatchback) 2010-2013
0.31 Nissan Tiida / Versa 2004
0.31 Opel Tigra 1994-2000
0.31 Pagani Huayra 2012[97]​
0.31 Peugeot 307 2001
0.31 Peugeot 405 1987
0.31 Porsche 997 Turbo/GT3 2006
0.31 Renault 25 1984
0.31 Saab Sonett III 1970-1974[65]​
0.31 Saab 9-3 Viggen 2003[65]​
0.31 Saab 9-5 Wagon (2000-2010) 2003[65]​
0.31 Saturn SC2 2001
0.31 Scion xA 2004
0.31 Toyota Avalon 1995–2000
0.31 Toyota Corolla (E110) 1998-2002[98]​
0.31 Toyota Corolla (E210, UK) 2019[99]​
0.31 Toyota Paseo 1995-1999[100]​
0.31 Toyota RAV4 2006
0.31 Toyota Supra (excepto sin alerón) 1993
0.31 Volkswagen GTI Mk IV 1997
0.31 Volkswagen Golf VI 2008-2012
0.31 Volvo S40 2nd generation 2003
0.308 Chevrolet Bolt 2016[101]​
0.308 Škoda Octavia 2005
0.304 Ford Probe 1988-1992[102]​
0.30 Lotus Elan+2[103]​ 1967-1974
0.30 Alfa Romeo 164 1988[104]​
0.30 Audi 100 1983
0.30[105]​ BMW 5 Series (E34) 1988
0.30 BMW 3 Series (F30/F31) 335i[106]​ 2012
0.30 Fiat Uno facelift 1989-2000
0.30 Ford Taurus 1996-1999[107]​[108]​
0.30 Ford Focus Wagon 2000-2004
0.30 Ford Focus ST 2013–2018
0.30 Honda Accord Sedán 2003, 2005–2007
0.30 Honda CR-X DX/Si[109]​ 1988
0.30 Honda NSX 2002
0.30 Honda Odyssey 2005
0.30 Hyundai Sonata 2006
0.30 Koenigsegg CCX 2006
0.30 Mitsubishi Eclipse 2000
0.30 Nissan 180SX 1989
0.30 Nissan 300 ZX 1983
0.30 Nissan 350Z Cupé Base (y preparados) 2003–2008
0.30 Nissan 370Z Cupé (Sport: 0.29 ) 2009[110]​
0.30 Peugeot 207[111]​ 2006-2014
0.30 Renault 19 16V 1991
0.30 Saab 92 1947[65]​
0.30 SEAT León 2012
0.30[78]​ Toyota Camry (sedán) 1996
0.30 Toyota Corolla (E120) 2003-2008[112]​
0.30 Toyota Corolla (E210, Europe, Hatchback) 2019[113]​
0.30 Toyota Sienna 2003–2009
0.30 Volkswagen Bora mk4 1999–2005
0.30[114]​ Mercedes-Benz CLA 250 [115]​ 2013–2018
0.299 Cadillac ATS 2012[116]​
0.297 Fiat Tempra 1990-1999
0.296[117]​ Chevrolet Impala (I4) 2013
0.295 Ford Falcon 1998
0.295 Ford Focus (Mk.III hatchback[118]​ sedán:0.274) 2011
0.291[119]​ Toyota Avalon 2005
0.29 Subaru XT 1985-1989
0.29 Alfa Romeo 155 1992[120]​
0.29 Alfa Romeo MiTo 2011[121]​
0.29 Acura TL 2004-2008
0.29 Audi 80 1991
0.29[122]​ Audi A4 Sedán 2007
0.29 BMW Serie 1 (116i Sportshatch) 2008
0.29 BMW 3 Series (F30/F31) 328i[106]​ 2012
0.29 BMW 8 Series 1989-1999
0.29[123]​[124]​ BMW i3 2013
0.25[125]​ BMW iX 2020
0.29 Chevrolet Corvette 2005
0.29 Chevrolet Corvette C5 Z06 2002
0.29[126]​ Chevrolet Cruze Sedán 2016
0.29 Daewoo Espero 1990
0.29 Dodge Charger Daytona 1969
0.29 Eagle Talon 1990s
0.29 Fiat Tipo (2016) 2015[127]​
0.29 Ford Escape 2010[128]​
0.29 Ford Falcon (AU) Sedán 1998
0.29 Ford C-Max 2003[129]​
0.29 Honda Accord Cupé 2003, 2005–2007[130]​
0.29[131]​ Honda Accord Hybrid 2005, 2007
0.29 Honda CR-X HF[109]​ 1988
0.29 Infiniti G Sedán 2008
0.29 Kia Niro Hybrid/EV Compact SUV 2016[132]​
0.29 Lancia Dedra 1990
0.29 Lexus CT 200h 2011–presente
0.29[133]​ Lexus LS 1990
0.29 Lotus Elite 1958
0.29 Lotus Europa 1966
0.29 Mazda Millenia 1995
0.29 Mazda RX-7 FC3S Aero Package 1986
0.29 Mazda RX-7 FD 1993
0.29[134]​ Mazda 3 (sedán) 2009
0.29 Mercedes-Benz Clase SL (con capota) 2001–presente
0.29 Mercedes-Benz C-Class Sportscoupe 2001
0.29 Nissan 350Z Cupé Track y Grand Touring 2007–2008
0.29 Nissan Leaf 2010[135]​
0.29 Opel Calibra (versiones 16v/V6/Turbo) 1989-1997
0.29 Peugeot 208 2012
0.29 Peugeot 308 2007–presente
0.29 Peugeot 407 2004-2011
0.29 Peugeot 607 2000-2010
0.29 Pontiac Firebird (con Aero Pack) 1984
0.29 Porsche 918 2010
0.29 Porsche Boxster 2005–presente
0.29 Saab 9-5 (1998 – 2009) 2003[65]​
0.29 Subaru SVX (sin deflector) 1992
0.29[136]​[137]​ Toyota Corolla L/LE Sedán (E170) 2013, (E210) 2019
0.29 Toyota Platz 2000-2005[138]​[139]​
0.29[140]​ Toyota Prius 2001
0.29[141]​ Toyota Yaris (sedán y hatchback) 2006-2011
0.29 Volvo 850 T-5R Sedán 1995
0.29[142]​ Volvo C70 1998
0.288[143]​ Chrysler Concorde 1998–2001
0.286[144]​ Perodua Bezza 2016
0.286[145]​ Chevrolet Corvette C6 (cupé) 2005–2013
0.285[126]​ Chevrolet Volt 2016
0.285[146]​ Dodge Dart (2012) 2012
0.285[147]​ Opel Astra K Hatchback 2015
0.284[148]​ Volkswagen Passat CC 2008–2017
0.281[149]​ Chevrolet Volt 2010-2015
0.28 Alfa Romeo Giulietta Sprint Speciale 1959[150]​
0.28[151]​ Audi A2 1.4 TDI 2000
0.28 Citroën C4 2004
0.28 Citroën XM 1989
0.28[152]​ Fiat Croma Nuova 2005-2011
0.28[153]​ Honda Civic Hybrid 2003-2005
0.28[154]​ Honda Insight 2009-2014
0.28[155]​ Hyundai Elantra 2011
0.28[156]​ Hyundai Sonata (0.25 híbrido) 2011-2013
0.28[157]​[158]​ Lexus IS 2006–presente
0.28[159]​[160]​ Opel Omega (sedán) 1986–1993
0.28 Saab 9-3 SS 2003[65]​
0.28[161]​ Rumpler Tropfenwagen 1921-1925
0.28[162]​[163]​ Toyota Camry XV40, XV50 2006–2018
0.28 Toyota Corolla (E210, Europe, Saloon) 2019[113]​
0.28 Maserati Quattroporte VI 2013[164]​
0.275 Ford Fusion 2013[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 Elantra 2016
0.27[170]​ Hyundai Sonata 2019
0.27 Mazda6 (sedán y hatchback)[171]​ 2008
0.27[172]​ Mercedes-Benz Clase S (0.268 Sport P) 1998–2005
0.27 Toyota GT86 and Toyota GT86 2012[173]​
0.27[174]​ Toyota Avalon 2018
0.27[175]​ Volkswagen Jetta Mk7 2018
0.26[168]​ BMW 3 Series (F30/F31) 320d ED[106]​ 2012
0.26 BMW E90 (0.26-0.30) 2009[176]​
0.26 Jaguar XE[177]​ 2014
0.26 Mazda 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
0.26 Opel Calibra 8-valve[182]​ 1989
0.26[168]​[183]​ Audi e-tron Sportback 2020
0.25[184]​[185]​ Toyota Prius[186]​ 2009-2015
0.25[187]​ Porsche Taycan Turbo S 2019
0.25 Honda Insight[188]​ 1999-2006
0.25 Tesla Model X[189]​ 2018
0.26 Lexus LS[190]​(0.25 suspensión neumática) 2001-2006
0.249[191]​ Škoda Octavia MkIV 5 puertas 2020
0.24[192]​ Hyundai Ioniq 2016–presente
0.24[193]​ Kia Optima Hybrid 2016
0.24[168]​ Mercedes-Benz S 350 BlueTec[194]​ 2013
0.24[168]​ Mercedes-Benz C 220 (BT BE Sedán)[195]​ 2014–Presente
0.24 Tesla Model S[196]​ 2012
0.24 Toyota 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 Efficiency 2016
0.23[201]​[168]​ BMW 320d (G20) 2018
0.23[202]​ Tesla Model 3 2017
0.22[187]​ Porsche Taycan Turbo 2019
0.22[203]​[168]​ BMW 5 series (G30) 520d ED 2017
0.22[204]​[168]​ Mercedes-Benz CLA 180 BE Sedán 2013
0.212 Tatra T77A (modelo 1:5)[205]​[206]​[207]​ 1935[208]​[209]​[210]​[211]​
0.19[212]​ General Motors EV1 1996
0.19[213]​ Volkswagen XL1 2013
Prototipos/Vehículos experimentales
Cx Automóvil Año
0.29 FSM Beskid prototipo 1983
0.27 Avion[214]​ 1986
0.26 Alfa Romeo Disco Volante 1952
0.25 BMW Kamm-Cupé 1938[215]​
0.25 Coche Dymaxion 1933
0.25 SmILE (coche experimental) 1996
0.23 Volvo ECC 1992[216]​
0.22 BMW i8 Prototipo 2009
0.22 Citroën ECO 2000 Prototipo 1981[217]​
0.22 Aurel Persu aerodinámico 1923[218]​
0.21 Lucid Air 2020[219]​
0.20 Opel Eco-Speedster 2002[220]​
0.20 Loremo Prototipo 2006
0.19 Alfa Romeo B.A.T. 7 Prototipo 1954[221]​
0.19 Dodge Intrepid ESX Prototipo 1995
0.19 General Motors Ultralite 1992
0.19 Mercedes-Benz Bionic Prototipo[222]​[223]​ 2005
0.170 Chrysler Ghia Dart 1955[224]​
0.17 Pininfarina Fiat 124 Prototipo (Morelli) 1978
0.168 Daihatsu UFE-III Prototipo 2005[225]​
0.16 GM Precept Prototipo (5 asientos)[226]​ 2000
  
Prototipos/Vehículos experimentales (continuación)
Cx Automóvil Año
0.16 Edison2 VLC, (Automotive X Prize)[227]​ 2010
0.159 Volkswagen XL1 Prototipo 2002
0.157 Li-ion Motors Wave II (Automotive X Prize)[228]​ 2010
0.15 Schlörwagen[229]​ 1939
0.15 Aptera 2 Series 2e Prototipo 2011
0.15 Keris RV Nakoela Team (Shell EM) 2015
0.149-0.150 Urbee 2[230]​ 2013
0.147 JCB Dieselmax récord diésel 2006
0.14 Fiat Turbina Prototipo[231]​ 1954
0.137 Ford Probe V Prototipo 1985
0.125 Sunraycer, automóvil solar 1987
0.12 Reflex 1000, bicicleta solar 1996[232]​
0.12 Panhard CD LM64 1964
0.117 Goldenrod (récord en Bonneville) 1965
0.08 Fortis Saxonia (Shell Eco-marathon) Prototipo 2007
0.072 Alérion Supermileage (Shell Eco-marathon) 2013
0.07 Nuna, (World Solar Challenge) 2001–2007
0.0512 Ecorunner V (Shell Eco-marathon) Prototipo 2015[233]​
0.048 Ecorunner VI (Shell Eco-marathon) 2016
0.045 Ecorunner 8 (Shell Eco-marathon) 2018

Área de resistencia

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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 sqft Cx·A m2 Modelo de automóvil
5,2 0,5 2019 Mercedes-Benz A 180 d (V177)[236]​[168]​
5,3 0,5 2013 Mercedes-Benz CLA 180 BlueEff.[237]​[168]​
5,4 0,5 1989 Opel Calibra (8 valve)
5,5 0,5 2015 Audi A4 2.0 TDI ultra (110 kW)[199]​[168]​
5,52 0,5 2019 Porsche Taycan Turbo[187]​
5,6 0,5 2017 BMW 520d EfficientDynamics[238]​[168]​
5,6 0,5 1993 Mazda RX-7 FD (base model)[239]​
5,7 0,5 1985 Subaru Alcyone/XT/Vortex
5,71 0,5 1990 Honda CR-X Si
5,74 0,5 2002 Honda NSX
5,76 0,5 1968 Toyota 2000GT
5,8 0,5 1986 Toyota MR2
5,81 0,5 1989 Mitsubishi Eclipse GSX
5,86 0,5 2001 Audi A2 1.2 TDI 3L
5,88 0,5 1990 Nissan 240SX / 200SX / 180SX
5,9 0,5 2015 BMW i8[240]​
5,92 0,5 1994 Porsche 911 Speedster
5,95 0,6 1990 Mazda RX7
5,96 0,6 1993 Mazda RX-7 FD R1(R2)[239]​
6 0,6 2001 Honda Insight[185]​
6 0,6 1992 Subaru SVX
6 0,6 1970 Lamborghini Miura
6,05 0,6 2012 Tesla Model S P85[185]​
6,08 0,6 2008 Nissan GT-R
6,08 0,6 1989 Geo Metro[47]​
6,13 0,6 1991 Honda NSX
6,17 0,6 1995 Lamborghini Diablo
6,19 0,6 1981 Citroën GS X3[70]​
6,2 0,6 2014 Toyota Prius[185]​
6,24 0,6 2004 Toyota Prius
6,27 0,6 1986 Porsche 911 Carrera
6,27 0,6 1992 Chevrolet Corvette
6,35 0,6 1999 Lotus Elise
6,37 0,6 2000 Opel Speedster N/A
6,4 0,6 1990 Lotus Esprit
6,41 0,6 2003 Smart Roadster Coupé
6,54 0,6 1991 Saturn Sports Coupe
6,57 0,6 1985 Chevrolet Corvette
6,63 0,6 2001 Audi A2
6,66 0,6 1996 Citroën Saxo
6,7 0,6 2014 Chevrolet Volt[185]​
6,77 0,6 1995 BMW M3
Ejemplos de Cx·A en automóviles (continuación)
Cx·A sqft Cx·A m2 Modelo de automóvil
6,79 0,6 1993 Toyota Corolla DX
6,8 0,6 2007 BMW E90 Coupe
6,81 0,6 1991 Subaru Legacy
6,89 0,6[241]​ 2019 Renault Clio V
6,9 0,6 1993 Saturn Wagon
6,93 0,6 1982 DMC DeLorean
6,94 0,6 2003 Smart Roadster
6,96 0,6 1988 Porsche 944 S
7 0,7 2013 Mercedes-Benz CLA250[185]​
7,02 0,7 1992 BMW 325I
7,04 0,7 1991 Honda Civic EX
7,06 0,7 2004 Opel Speedster Turbo
7,1 0,7 1995 Saab 900
7,11 0,7 1991 Ford Thunderbird LX
7,13 0,7 1970 Citroën SM[70]​
7,14 0,7 1995 Subaru Legacy L
7,2 0,7 1995 Nissan Maxima GLE
7,34 0,7 2001 Honda Civic
7,39 0,7 1994 Honda Accord EX
7,4 0,7 2018 BMW X1 sDrive18i[242]​[168]​
7,48 0,7 1993 Chevrolet Camaro Z28
7,57 0,7 1992 Toyota Camry
7,63 0,7 1974 Citroën CX[70]​
7,69 0,7 1994 Chrysler LHS
7,72 0,7 1993 Subaru Impreza
7,8 0,7 2012 Nissan Leaf SL[185]​
8,02 0,7 2005 Bugatti Veyron
8,1 0,8 2016 Renault ZOE[243]​
8,7 0,8 1990 Volvo 740 Turbo
8,7 0,8 1992 Ford Crown Victoria
8,71 0,8 1991 Buick LeSabre Limited
8,79 0,8 1956 Citroën DS Spécial[70]​
9,54 0,9 1992 Chevrolet Caprice Wagon
9,95 0,9 2016 Chrysler Pacifica[244]​
10,7 1 1992 Chevrolet Blazer
11,6 1,1 2005 Ford Escape
11,7 1,1 1993 Jeep Grand Cherokee
12,2 1,1 1949 Nash Airflyte
13 1,2 2019 Ram 1500[245]​
16,8 1,6 2006 Hummer H3
17,4 1,6 1995 Land Rover Discovery
26,5 2,5 2003 Hummer H2
Prototipos/automóviles experimentales
Cx·A sqft Cx·A m2 Modelo de automóvil
0,21 0 Pac-car II[246]​
2,04 0,2 2011 Aptera 2 Series[247]​
2,1 0,2 2013 Urbee 2[248]​
2,5 0,2 1986 Twike[249]​
2,54 0,2 2002 Opel Eco-Speedster[220]​
2,69 0,2 2009 Loremo
2,78 0,3 2010 Edison2 Very Light Car[250]​
3,27 0,3 1987 Renault VESTA II[251]​
4,72 0,4 2014 Volkswagen XL Sport[252]​
5 0,5 2005 Mercedes-Benz Bionic[253]​
Automóviles de producción limitada
Cx·A sqft Cx·A m2 Modelo de automóvil
3 0,3 2011 Volkswagen XL1
3,95 0,4 1996 GM EV1

Véase también

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Referencias

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