Para desarrollar su futura pick-up mediana eléctrica, el primer modelo que se producirá con la nueva Plataforma Universal de Vehículos Eléctricos, Ford se inspiró en la Fórmula 1, adoptando el concepto de fallar rápido, aprender más rápido. La aerodinámica, uno de los puntos esenciales en la búsqueda de la eficiencia energética, es otro aprendizaje que proviene de las carreras, donde el aire puede ser tanto el mayor aliado como el enemigo más implacable. Más de la mitad del equipo especializado en la optimización del flujo de aire proviene del mundo de la Fórmula 1.
«Nuestro equipo ha pasado gran parte de su carrera obsesionado con detalles que la mayoría de la gente no puede ver. Cuando buscas milisegundos en un tiempo de vuelta, cada curva y cada milímetro importan», destacó Saleem Merkt, gerente senior de Aerodinámica Avanzada de Vehículos Eléctricos de Ford. Esa misma obsesión nos ayudó a mejorar en más de un 15% la eficiencia en la reducción de la resistencia al aire de la nueva pick-up mediana eléctrica frente a cualquier otra en el mercado, con mayor autonomía y menor costo para los clientes.
Históricamente, los túneles de viento se utilizan al final de un proyecto para la validación del diseño, cuando poco se puede cambiar. Ford invirtió este proceso, utilizando el túnel de viento como herramienta de desarrollo desde el inicio del proyecto, operando con la urgencia de un equipo de boxes.
Construcción modular
La construcción del vehículo de prueba se realizó con un sistema modular tipo Lego, que permite intercambiar en cuestión de minutos piezas impresas en 3D y mecanizadas, desde protectores de chasis hasta la parrilla frontal y la suspensión.
«Probamos miles de componentes impresos en 3D, incluyendo versiones de la suspensión y de las unidades de tracción que aún no existían como prototipos funcionales. La gran precisión de estas piezas, en fracciones de milímetro en comparación con las simulaciones, nos permitió desarrollar una comprensión más profunda de los cambios en las fuerzas verticales, longitudinales y laterales y cómo cada detalle impacta en la autonomía y eficiencia en el mundo real», explicó Saleem Merkt.
Este ritmo acelerado permitió al equipo perseguir las metas de costo, eficiencia de la batería y autonomía, además de recopilar datos para mejorar la capacidad de simulación. Pero probar más rápido es solo la mitad de la batalla también era necesario pensar más rápido.
Para procesar el enorme volumen de datos de los sensores, el kit de herramientas digitales fue reconstruido desde cero, generando un flujo continuo de información y visualizaciones personalizadas. Todo el equipo podía ver los datos del túnel de viento en tiempo real y compararlos con las simulaciones. Y, a diferencia de la Fórmula 1, no había reglas para limitar el procesamiento, la cantidad de horas o el tipo de supercomputadora que se podía usar.
«Estas herramientas digitales hacen más que solo acelerarnos, establecen la base para el futuro diseño impulsado por IA. Permiten identificar exactamente los cambios con mayor impacto en el costo de la batería y en la autonomía, ayudando a entender el por qué detrás de la física. Después de todo, el aire es invisible», agregó el especialista.
Obsesión por la aerodinámica
Este kit de herramientas inspirado en la F1 permitió identificar mejoras en la reducción de la resistencia al aire que podrían haber permanecido ocultas, como los tres ejemplos siguientes:
Superficie Virtual: La línea del techo fue esculpida cuidadosamente para liberar el aire a alta velocidad en un perfil de gota, que se extiende sobre la caja de carga. Esto crea una superficie virtual, permitiendo que el aire pase completamente por encima de la caja de carga. Para el aire, ya no es una pick-up, sino una silueta fluida y elegante.
Espejo de 2.4 km: La innovación generalmente viene de la simplificación. En lugar de usar motores separados para el ajuste del cristal y el plegado eléctrico, estas funciones se fusionaron en un único actuador. Con esto, fue posible reducir toda la pieza en más de un 20% y adoptar una forma más eficiente frente al aire, lo que añade aproximadamente 2.4 km de autonomía. No parece mucho, pero estas ganancias se suman.
Suelo invisible: La parte inferior de una pick-up suele ser un desafío en términos de aerodinámica. Su suelo fue tratado como un coche de carreras, con tornillos empotrados en cavidades minúsculas y un chasis meticulosamente diseñado para dirigir el aire alrededor de los neumáticos delanteros y la suspensión.
Aunque no es posible hacer que la turbulencia del neumático desaparezca por completo, es posible gestionarla. Al guiar la turbulencia del neumático delantero directamente hacia los traseros, se evita que estos creen su propio agujero en el viento, con una ganancia adicional de 7.2 km de autonomía.
Diferencia de 80 km
La nueva pick-up fue diseñada como un sistema único e integrado. Para cumplir con los objetivos de autonomía y costo, su diseño exterior tuvo que ser meticulosamente esculpida desde el principio. Si simplemente se utilizara la estructura de una pick-up existente, la física no funcionaría.
«Si la pick-up mediana de gasolina con la aerodinámica más eficiente existente hoy en EE. UU. fuera equipada con la misma batería, creemos que nuestra nueva pick-up eléctrica tendría casi 80 km, o un 15% más de autonomía. Y una mejora del 30% en velocidad en carretera», afirmó Merkt.
El vehículo ahora está siendo probado en pistas y calles del mundo real para asegurar que cada detalle funcione perfectamente, aportando aprendizajes para perfeccionar la producción. El flujo de aire generado a través de este trabajo no se puede ver, pero el cliente ciertamente sentirá la diferencia al conducir.
