Influencia de las configuraciones morfológicas en el diseño del alerón trasero en vehículos de competencia en altitud elevada
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Date
2026-07-06
Authors
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Publisher
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO; FACULTAD DE DISEÑO Y ARQUITECTURA CARRERA DE DISEÑO INDUSTRIAL
Abstract
The present research project addresses the effect of morphological configurations on the
aerodynamic behavior of spoilers in non-homologated competition vehicles under highaltitude conditions, a challenge for rally motorsports in the province of Tungurahua. The
importance of the topic lies in understanding how the shape and geometric layout of the
spoiler influence its performance and visual perception. On the other hand, the reduction
of atmospheric density in mountainous environments implies a decrease in the spoiler's
downforce, risking the automobile's stability and safety. Local practice tends to resort to
empirical adaptations that indicate a gap regarding contextualized design. From a
methodological standpoint, the development of the study is based on a mixed quasiexperimental approach with a cross-sectional format, supported by qualitative expert
criteria, and centered on the case study of the Peugeot 207 category T3. Physical data
collection of the component in its natural state was carried out through open observation
for its subsequent digitization and surface reconstruction with geometric continuity using
3D modeling software. Proceeding, through computational fluid dynamics simulations, to
evaluate the behavior of the spoiler, using a normalization based on the inverted profile
NACA 4421. Integrated into the institution's Design, Materials, and Production research
line, the innovation concludes with a preliminary design proposal supported by
bibliographical evidence. The final morphological configuration is composed of a Gurney
flap, endplates, and a surface micro-texturing of alternate dimples that act as a passive
control system, thereby improving the aerodynamic behavior of the spoiler.
Description
El presente proyecto de investigación aborda el efecto de las configuraciones
morfológicas en el comportamiento aerodinámico de los alerones de los vehículos de
competición no homologados en condiciones de altitud elevada, un desafío para la
automovilística de rally en la provincia de Tungurahua. La importancia del tema radica en
entender de qué manera la forma y disposición geométrica del alerón actúa en su
funcionamiento y percepción visual. Por otra parte, la reducción de la densidad
atmosférica en los entornos montañosos implica la reducción de la fuerza de adherencia
del alerón, con el riesgo de comprometer la estabilidad y la seguridad del automóvil. La
práctica local tiende a recurrir a algunas adaptaciones empíricas que indican el desfase
con respecto al diseño contextualizado. Desde el punto de vista metodológico, el
desarrollo del estudio se basa en un enfoque mixto cuasi-experimental de formato
transversal con apoyo cualitativo por criterio experto, y centrado en el caso de estudio del
Peugeot 207 categoría T3. Se realizó el levantamiento físico del componente en su estado
natural por medio de observación abierta y para su posterior digitalización y
reconstrucción de superficies con continuidad geométrica por medio de programas de
modelado 3D. Para evaluar su comportamiento, se procedió a través de simulaciones de
dinámica de fluidos, tomando una normalización por el perfil invertido NACA 4421.
Integrada en la línea de investigación en Diseño, materiales y producción de la institución,
la innovación concluye con una propuesta preliminar proyectual y sustentada por
evidencia bibliográfica. La configuración morfológica final se compone con un gurney
flap, endplates y con una micro-texturización superficial de hoyuelos alternados que
funcionan como un sistema de control pasivo, de este modo, mejora el comportamiento
aerodinámico del alerón.
Keywords
DISEÑO Y ARQUITECTURA, DISEÑO INDUSTRIAL, INFLUENCIA DE LAS CONFIGURACIONES MORFOLÓGICAS, CONFIGURACIONES MORFOLÓGICAS, DISEÑO DEL ALERÓN TRASERO EN VEHÍCULOS DE, ALERÓN TRASERO EN VEHÍCULOS, ALERÓN TRASERO, VEHÍCULOS, COMPETENCIA EN ALTITUD ELEVADA, SIMULACIÓN CFD, RALLY