Cuando los diseñadores e ingenieros aerodinámicos de Hyundai Motor Company se propusieron crear un vehículo eléctrico con baja resistencia al viento y una alta autonomía totalmente eléctrica (AER), observaron algunas de las formas más aerodinámicas en automoción y historia de los aviones, así como en la naturaleza. Como resultado de sus esfuerzos, el IONIQ 6 logra un coeficiente aerodinámico impresionantemente bajo de 0,21 y una AER de 614 km (clasificación WLTP) con una sola carga.
Si bien la eficiencia aerodinámica es importante para la economía de combustible de cada vehículo, es especialmente crítica para el AER de un EV debido al peso del sistema de batería. La eficiencia aerodinámica no solo afecta la AER, sino que también tiene un impacto significativo en el rendimiento de potencia, la estabilidad de conducción y el ruido de conducción/viento. Al sobresalir en el rendimiento aerodinámico, el IONIQ 6 ofrece lo que los diseñadores de Hyundai denominan "eficiencia emocional" con curvas simples pero sensuales y avances tecnológicos que son tanto funcionales como estéticamente agradables.
El regreso del Streamliner
Simon Loasby, director de diseño de Hyundai, cita al Stout Scarab, Phantom Corsair y Saab Ursaab de 1947 como las principales influencias en el elegante diseño del IONIQ 6. Esos autos icónicos 'Streamliner' personifican la estética funcionalmente eficiente sobre ruedas. Es fácil ver cómo la simetría y la relativa simplicidad de sus formas contorneadas llegaron al nuevo Electrified Streamliner de Hyundai.
“IONIQ 6 comenzó con una sola curva que define su perfil y arquitectura, la forma aerodinámica definitiva, y 'Electrified Streamliner' se convirtió en el nombre favorito del automóvil”, dice Loasby. “El verdadero comienzo del diseño y la ingeniería aerodinámicos comenzó en la década de 1930 y sentimos que inspirarnos en esa época, y de hecho en la naturaleza, era la manera perfecta de crear un rendimiento único y sostenible en el segmento EV”.
Otra influencia clave fue el Supermarine Spitfire, un famoso avión de combate británico de la Segunda Guerra Mundial. Los diseñadores aplicaron una aleta inspirada en el Spitfire al costado del alerón trasero del IONIQ 6 para absorber el flujo de aire del techo y reducir la resistencia al minimizar los vórtices en la punta del alerón. Esta tecnología también reduce efectivamente las corrientes de Foucault generadas desde el costado del vehículo, lo que ayuda a reducir la resistencia.
El automóvil en sí tiene una forma aerodinámica como el ala de un avión, por lo que cuando corre rápido, la sustentación se genera aerodinámicamente por la diferencia de presión entre la parte superior e inferior del vehículo. La carga aerodinámica generada por el alerón trasero del IONIQ 6 reduce la sustentación incluso durante la conducción a alta velocidad para garantizar la estabilidad.
“El Spitfire no fue el único piloto alto en el radar del equipo de diseño durante el desarrollo del IONIQ 6”, dijo Jinhyuck Chang, jefe del equipo de desarrollo aerodinámico de Hyundai Motor Company. "También tomaron notas de la naturaleza, especialmente la forma que toma un halcón peregrino cuando se lanza en picada tras una presa a 390 km/h".
Persiguiendo un nuevo mínimo en eficiencia aerodinámica
Una vez que el equipo de diseño de Hyundai terminó su trabajo inicial en el exterior del IONIQ 6, ingresaron al túnel de viento, enfrentándose a vientos de hasta 200 km/h generados por un ventilador de 3400 HP, para perseguir otro 10 por ciento de eficiencia con la ayuda de los ingenieros aerodinámicos de Hyundai.
Para el alerón trasero y varias otras soluciones aerodinámicas avanzadas, utilizaron lo que se conoce como "técnica de transformación", que es una tecnología de transformación de forma y análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD) utilizando una supercomputadora. Esto permitió a los diseñadores seleccionar la forma óptima del alerón entre unas 70 opciones diferentes. También permitió la aplicación de una aleta de aire activa, cortinas de aire en las ruedas, reductores de distancia entre ruedas, trampas de separación y deflectores de ruedas en áreas problemáticas.
La aleta de aire activa (AAF) en el parachoques delantero se usa para reducir la resistencia de enfriamiento, que representa más del 20 por ciento de la resistencia total del aire. El AAF se abre cuando el sistema de enfriamiento necesita funcionar y se cierra cuando no es necesario reducir la resistencia del aire. Como vehículo eléctrico, el IONIQ 6 tiene un área relativamente pequeña que necesita refrigeración en comparación con un vehículo con motor de combustión interna. Por lo tanto, el equipo pudo aplicar un AAF externo para aumentar la eficiencia de enfriamiento al distribuir el flujo de aire cuando se abre. Cuando la aleta está abierta, actúa como una paleta de guía de flujo para que el aire pueda ingresar fácilmente al radiador. Cuando la aleta está cerrada, la forma de valle del AAF está diseñada para guiar el flujo de aire hacia la entrada de aire inclinada y funciona junto con la cortina de aire de la rueda y el reductor de distancia entre ruedas para mejorar el rendimiento aerodinámico.
La cortina de aire de las ruedas, diseñada para conectarse naturalmente con la aleta de aire activa, cuenta con un orificio de ventilación en el costado en lugar de en la parte delantera del vehículo. Cuando las aletas de aire están cerradas, el flujo de aire se concentra en la parte delantera del vehículo y la presión generada se distribuye a las cortinas de aire de las ruedas, mientras que el aire que ha escapado lateralmente a través de las cortinas de aire fluye hacia el exterior del neumático, efectivamente reduciendo la resistencia del aire.
El IONIQ 6 tiene un voladizo delantero relativamente corto, ya que la distancia entre ejes se ha alargado para maximizar el espacio interior, lo que creó un desafío aerodinámico. Para abordar este problema, el equipo ideó un reductor de distancia entre ruedas para minimizar el espacio entre el parachoques delantero y el neumático y aplicó esta tecnología de control de flujo pasivo al IONIQ 6 por primera vez. Como esta solución extiende efectivamente los extremos del parachoques delantero, el flujo de aire del frente no se separa de la rueda, sino que fluye sin problemas sobre ella.
Si bien no es fácil reducir el espacio en la parte superior de la rueda debido a la interferencia del neumático y la carrocería causada por el movimiento de la suspensión vertical durante la conducción, el reductor de espacio entre ruedas en la parte delantera del hueco de la rueda ayuda a reducir la resistencia del aire.
El equipo también aplicó una trampa de separación entre la luz combinada trasera del IONIQ 6 y la parte inferior del parachoques trasero para lograr un gran avance en el rendimiento aerodinámico manteniendo el volumen puro de la carrocería del vehículo. La trampa está diseñada para guiar el flujo de aire de manera más suave al aplicar una línea que coincide lateralmente con la punta del alerón trasero para dejar caer el flujo de aire hacia el costado del vehículo en una posición constante. Esto, junto con el aire difundido en la punta del alerón trasero, ayuda a reducir la resistencia.
El diseño aerodinámico se ejecuta ampliamente, incluso debajo del automóvil. IONIQ 6 está equipado con una cubierta inferior que bloquea la parte delantera de la parte inferior para mejorar el flujo de aire, y el elemento más importante en la parte inferior es el difusor debajo del parachoques trasero. Además de la cubierta completa del tren de rodaje, los esfuerzos de Hyundai para lograr una mejor aerodinámica son evidentes en el deflector de la rueda delantera optimizado y el espacio reducido del protector de la rueda. Además, se optimizó la forma del deflector de la rueda del IONIQ 6 y se terminó cuidadosamente la cubierta de la parte inferior de la carrocería para completar el rendimiento aerodinámico.
“En la era de los vehículos eléctricos, la resistencia del aire es más importante que cualquier otro rendimiento”, dice Min Byung-hoon, vicepresidente ejecutivo y director de desarrollo de rendimiento de vehículos de Hyundai Motor Company. “A través de sus esfuerzos colectivos, los ingenieros y diseñadores aerodinámicos de Hyundai han logrado con IONIQ 6 un nuevo punto de referencia para Hyundai y la marca dedicada a la línea de vehículos eléctricos IONIQ”.