NEUMATICOS I:
Como ya sabreis los neumaticos son una parte muy importante de los monoplazas de Formula 1. En los coches de calle son tambien una parte importante, pero no tanto como en el automovilismo. En los coches de calle los neumaticos tienen como objetivo la duracion y la versatilidad (agua, tierra, asfalto seco... en un mismo neumatico). Por ello tienen muchas menos prestaciones. En la Formula 1, hay neumaticos diferentes para conseguir mayores prestaciones. Hay neumaticos de seco, intermedios y extremos. Cuanta mas agua haya mas surcos debe tener el neumatico para evacuar el agua y que no se forme una pelicula de agua debajo de este, ya que patinaria (acuaplaning). Pero me centrare en los neumaticos de seco ya que son los mas utilizados y los de mayores prestaciones. Como sabreis este año solo hay un solo suministrador, lo cual favorece el ahorro de costes pero perjudica al desarrollo. Antes cada suministrador de neumaticos trabajaba junto con cada equipo para que estos funcionasen mejor. Ahora sin embargo hay solo 2 modelos para elegir determinados por Bridgestone y que no se desarrollan durante el año. De unos buenos a unos malos neumaticos puede haber 2 segundos de diferencia. Ahora hay varios modelos para elegir: Superblando, blando, medio y duro. Los actuales tienen unos surcos para evitar asi que se aumente la velocidad en curva. Estos surcos disminuyen la zona de agarre y aunque son perjudiciales en las prestaciones otorgan mas seguridad. Los neumaticos son la unica parte que se encuentra en contacto con el asfalto, por ello tienen tanta importancia. Tienen importancia en las salidas, aceleraciones, frenadas, curvas... El control de traccion tambien esta muy relacionado con los neumaticos, pero eso para otro dia. Los neumaticos en F1, no buscan una gran duracion, pero si un buen agarre. La eleccion de neumaticos depende del circuito y su comportamiento del coche. Dependiendo de circuitos se elige un determinado neumatico. Si el circuito es urbano o tiene muy poco agarre es un factor importante, es decir, dependen en gran parte del compuesto del asfalto. Tambien depende de si el circuito es muy rapido, y sobre todo si es muy abrasivo debido entre otros al calor. Por termino general, los mas blandos ofrecen mas agarre pero se desgastan mas rapido. Pero, ¿por que?.
NEUMATICOS II:
Los neumaticos tienen una estructura interna muy complicada. Sobre todo tienen una rigidez tremenda, ya que tienen que soportar fuerzas tremendas. Tienen que mantener esta rigidez (en la banda de rodadura, es decir, la parte en contacto con el suelo) a la vez que conserva capacidad de absorcion en sentido vertical en sus flancos. Es necesario tener una gran parte del neumatico en contacto con el suelo para darle asi mas aderencia, por eso el neumatico se abomba un poco por la parte de abajo. Debido al rozamiento interno entre todas estas capas y fuerzas, la temperatura aumenta mucho haciendo asi que el neumatico llege a su maxima capacidad de adherencia. Pero si se sobrepasa el limite de temperatura, estos tienden a degradarse ya que hay energia suficiente (el calor es energia) para romper los enlaces moleculares del caucho. Por ello, cuanto mas estable sea banda de rodadura a las diferentes solicitudes (frenada, aceleracion...) disminuiran los fenomenos que degradan el neumatico. Cuanto mayor sea la rigidez de la banda de rodadura, mayor sera la capacidad de soportar solicitudes transversales. Es por esto por lo que el slick (liso) es el que mas agarre ofrece. Como ya he dicho, las acanaladuras sirven para reducir su rigidez, y por tanto su adherencia y la velocidad de paso por curva. En los neumaticos de lluvia la rigidez se ve fuertemente mermada por el numero de acanaladuras. La diferencia entre un neumatico duro y blando es unicamente la composicion del caucho que lo forma. El rozamiento entre caucho y asfalto es algo complicado ya que este es una sustancia inestable y tiene un alto grado de histeresis. ¿ Que es esto?. Bueno lo resumire, es el fenomeno que se produce cuando al neumatico se le exige un esfuerzo y parte de la energia liberada es absorbida por la propia sustancia para alterarse a si misma. La adherencia se determina por dos factores: Fa (fuerza de adhesion) y Fh (fuerza debida a la histeresis). La Fa es una fuerza originada por el desgarro de enlaces moleculares y quedan radicales libres que ejercen una atraccion electrica con el asfalto. Sin embargo la Fh se debe a que el neumatico trata de adaptarse al asfalto y por ello sufre compresiones, estiramientos... por lo que se desprende energia en parte reabsorvida para aumentar asi la rugosidad geometrica, es decir por la forma del asfalto y neumatico. Esta energia se utiliza tambien para rehacer los enlaces rotos debido al rozamiento con el asfalto, consiguiendo asi una mayor duracion. Bien, por ello el neumatico blando desarrolla sobre todo Fa, muy necesaria en circuitos limpios y lisos (sin rugosidad geometrica para impedir el desgarro de demasiados enlaces para que este se conserve). Sin embargo en circuitos sucios y mas rugosos (lo cual produce que se rompan mas enlaces pero estos se vuelven a formar con la histeresis) se utiliza el duro. En un circuito sucio y rugoso la Fa no seria tan util ya que se desgarrarian demasiados enlaces y ademas no se produciria la adherencia electrica por la suciedad (aislante).
NEUMATICOS III:
¿Porque a Alonso se le destrozaron los neumaticos y a lewis no? Una buena pregunta que solo sabran responder los ingenieros de Mclaren a ciencia cierta, aunque nosotros podamos especular. Bien, como ya sabemos los blandos se degradan mucho antes que los duros (razon en neumaticos II) por lo que era normal que a Alonso le funcionasen mal, pero no tan mal. Tambien tuvo graining e incluso los duros le funcionaron mal. Causas posibles de fallo o mal rendimiento de neumaticos: Desgaste excesivo Graining o blistering Falta de temperatura Suciedad (pinchazo, pero este es obvio) La falta de temperatura provocada al salir el coche de seguridad o poner neumaticos nuevos hace que todavia no hayan alcanzado las propiedades optimas para la adherencia (que requieren algo de calor) por lo que el coche patina. Si las ruedas se enfrian y calientan continuamente esto produce una disminucion de sus prestaciones, esto se aprecia con los safety car. El exceso de temperatura en los neumaticos produce blistering o graining, que son como ampollas, unos bultos en la superficie de la rueda. Este exceso de temperatura se produce por una mala eleccion de neumaticos (demasiado blando) por maltratarlos (derrapar, comerse los pianos...) o por una carga aerodinamica excesiva, lo cual ejerce mas fuerza en los neumaticos procuciendo mas rozamiento y por tanto mas calor. La suciedad produce que el neumatico pierda capacidad de agarre, por lo que las excursiones por las escapatorias no son precisamente beneficiosas. El desgaste excesivo se produce por el calor, exceso de rugosidad de la pista, muchos cambios de temperatura, reglajes de los alerones con mucho angulo de ataque, suspensiones demasiado duras, bloqueo de ruedas, sobreviraje... Si esta noticia es verdad (algo muy posible) Lewis podria tener problemas de neumaticos en el primer stint, sobre todo si Alonso le aprieta las tuercas. Yo espero que le adelante en la salida. Pero tambien se debe tener en cuenta (algo que no pone en esa noticia) la carga de combustible y el reparto de pesos (en otro mensaje). Bueno aqui se acaba este pequeño reportaje acerca de los neumaticos, si teneis dudas preguntadme e intentare responderos. Espero que os haya gustado y que os sirva de ayuda para entender mejor las carreras.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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jueves, 5 de junio de 2008
Tutorial: Transmisión
Transmision:
Como sabeis, el motor de un F1 es el que proporciona toda la potencia a el monoplaza para que este se desplaze. Pero el motor no contacta directamente con las ruedas, sino que por medio de unos engranajes la fuerza llega hasta las ruedas. La definicion exacta seria elemento giratorio que transmite un momento de torsión. En este caso se llama eje o caja de transmision. Es el sistema de engranajes o hidráulico que transmite potencia mecánica desde un impulsor primario (por ejemplo, un motor de combustión interna o un motor eléctrico) a alguna forma de dispositivo de salida útil. Esto significa que el mecanismo que transmite la fuerza producida por el motor a las ruedas se llama transmisión. Pero en la transmisión diferenciaremos una parte muy importante, la caja de cambios. Además de la caja de cambios hay otros mecanismos como por ejemplo el diferencial, que no explicare ahora.
Par motor y caja de cambios:
El par motor es (simplificado) la fuerza que ejerce el motor. La potencia de un motor se obtiene de la combinación de la velocidad de giro (revoluciones) y el par motor. Para mantener una potencia determinada, si uno sube, el otro debe bajar. Como ejemplo la bicicleta en diferentes piñones, o mas pedaladas que exigen menos fuerza, o menos pedaladas (revoluciones) pero mas fuerza (par motor). El motor no suele tener un par motor suficiente para mover el coche entero.por lo que se utilizan mecanismos para que este aumente, aunque se pierda potencia debido al rozamiento de los piñones.La caja de cambios es algo fundamental. En un F1 va anclada en la parte posterior del motor y se encarga de multiplicar el par según las necesidades del vehiculo. En una caja de cambios hay unos engranajes dentados pero con un numero diferente de dientes. Dependiendo de que marcha este engranada, la relación entre las dos ruedas dentadas variara, es decir, en la primera marcha (por ejemplo) la rueda a la que le venia la potencia del motor tenia 10 dientes y la que llevaba la fuerza a las ruedas 30 (estas dos están en contacto una encima de otra). Esto significa que cada vez que la rueda (piñon conductor, del motor) gire una vuelta completa, la otra (piñon conducido, hacia las ruedas) gire solamente 1/3 (10/30) por lo que aumentara el par pero reducira la velocidad. La segunda marcha y sucesivas seran diferentes, ya que la diferencia de dientes sera menor debido a la menor necesidad de par que en la arrancada. Por ejemplo la segunda marcha podria ser de 12/26. En la primera se consigue una relacion de 3:1 (30/10), pero ademas de este mecanismo de aumento de par suele haber otro llamado relación puente o final. Esta, a diferencia de la caja de cambios, no es variable y su valor es fijo. Con esto conseguiremos al final, mucho par motor al principio para arrancar (1º marcha) y mucha velocidad en la ultima marcha (rpm de la rueda, que se traduce en velocidad). Tambien hay que tener en cuenta la maxima entrega de par en un motor, que se da entre unas revoluciones determinadas. Las revoluciones a las que se ruede también son importantes para el cálculo del par o las rpm de las ruedas y por tanto velocidad.
Caja de cambios seamless:
Las cajas de cambio de un F1 son más compactas y robustas y los dientes son algo diferentes para reducir al maximo la perdida de potencia. Suelen ser de magnesio y fibra de carbono. Se situan detrás del motor, junto con los pesos más importantes: deposito de gasolina, motor y la propia caja de cambios. Esto se debe tener en cuenta en el diseño de un F1 ya que cambia la dinamica del monoplaza. Las relaciones entre marchas en un F1 son muy próximas ya que tienen 7 marchas, algo que beneficia el rendimiento en cada caso. Debido a que se accionan de forma electro-hidraulica esto consigue que el motor no baje más de 1500 rpm. Si rueda al máximo (19000), esto no supondra un problema ya que desde las 17000 rpm el motor ofrece el maximo par. Este mecanismo supone una mejora de entre 2 y 4 decimas (0.2-0.4 segundos) por vuelta, algo muy importante. Esta rapidez se consigue haciendo que cuando el piloto libera una marcha la siguiente esta ya engranada y solo tiene que empezar a girar, en vez de tener que desplazarse para ser engranada.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/ Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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Como sabeis, el motor de un F1 es el que proporciona toda la potencia a el monoplaza para que este se desplaze. Pero el motor no contacta directamente con las ruedas, sino que por medio de unos engranajes la fuerza llega hasta las ruedas. La definicion exacta seria elemento giratorio que transmite un momento de torsión. En este caso se llama eje o caja de transmision. Es el sistema de engranajes o hidráulico que transmite potencia mecánica desde un impulsor primario (por ejemplo, un motor de combustión interna o un motor eléctrico) a alguna forma de dispositivo de salida útil. Esto significa que el mecanismo que transmite la fuerza producida por el motor a las ruedas se llama transmisión. Pero en la transmisión diferenciaremos una parte muy importante, la caja de cambios. Además de la caja de cambios hay otros mecanismos como por ejemplo el diferencial, que no explicare ahora.
Par motor y caja de cambios:
El par motor es (simplificado) la fuerza que ejerce el motor. La potencia de un motor se obtiene de la combinación de la velocidad de giro (revoluciones) y el par motor. Para mantener una potencia determinada, si uno sube, el otro debe bajar. Como ejemplo la bicicleta en diferentes piñones, o mas pedaladas que exigen menos fuerza, o menos pedaladas (revoluciones) pero mas fuerza (par motor). El motor no suele tener un par motor suficiente para mover el coche entero.por lo que se utilizan mecanismos para que este aumente, aunque se pierda potencia debido al rozamiento de los piñones.La caja de cambios es algo fundamental. En un F1 va anclada en la parte posterior del motor y se encarga de multiplicar el par según las necesidades del vehiculo. En una caja de cambios hay unos engranajes dentados pero con un numero diferente de dientes. Dependiendo de que marcha este engranada, la relación entre las dos ruedas dentadas variara, es decir, en la primera marcha (por ejemplo) la rueda a la que le venia la potencia del motor tenia 10 dientes y la que llevaba la fuerza a las ruedas 30 (estas dos están en contacto una encima de otra). Esto significa que cada vez que la rueda (piñon conductor, del motor) gire una vuelta completa, la otra (piñon conducido, hacia las ruedas) gire solamente 1/3 (10/30) por lo que aumentara el par pero reducira la velocidad. La segunda marcha y sucesivas seran diferentes, ya que la diferencia de dientes sera menor debido a la menor necesidad de par que en la arrancada. Por ejemplo la segunda marcha podria ser de 12/26. En la primera se consigue una relacion de 3:1 (30/10), pero ademas de este mecanismo de aumento de par suele haber otro llamado relación puente o final. Esta, a diferencia de la caja de cambios, no es variable y su valor es fijo. Con esto conseguiremos al final, mucho par motor al principio para arrancar (1º marcha) y mucha velocidad en la ultima marcha (rpm de la rueda, que se traduce en velocidad). Tambien hay que tener en cuenta la maxima entrega de par en un motor, que se da entre unas revoluciones determinadas. Las revoluciones a las que se ruede también son importantes para el cálculo del par o las rpm de las ruedas y por tanto velocidad.
Caja de cambios seamless:
Las cajas de cambio de un F1 son más compactas y robustas y los dientes son algo diferentes para reducir al maximo la perdida de potencia. Suelen ser de magnesio y fibra de carbono. Se situan detrás del motor, junto con los pesos más importantes: deposito de gasolina, motor y la propia caja de cambios. Esto se debe tener en cuenta en el diseño de un F1 ya que cambia la dinamica del monoplaza. Las relaciones entre marchas en un F1 son muy próximas ya que tienen 7 marchas, algo que beneficia el rendimiento en cada caso. Debido a que se accionan de forma electro-hidraulica esto consigue que el motor no baje más de 1500 rpm. Si rueda al máximo (19000), esto no supondra un problema ya que desde las 17000 rpm el motor ofrece el maximo par. Este mecanismo supone una mejora de entre 2 y 4 decimas (0.2-0.4 segundos) por vuelta, algo muy importante. Esta rapidez se consigue haciendo que cuando el piloto libera una marcha la siguiente esta ya engranada y solo tiene que empezar a girar, en vez de tener que desplazarse para ser engranada.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/ Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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Tutoriales: El peso y la fuerza G en un F1
Son numerosos los errores conceptuales que la gente tiene acerca de estos temas. Mediante este tutorial intentare explicar que es la mal llamada fuerza G, aclarar que el mayor peso perjudica la estabilidad y seguridad de un automovil y porque los monoplazas al salir de boxes son mas lentos.
La fuerza G, es la fuerza de la gravedad terrestre, ya que F= M x g (Fuerza = masa x gravedad). Un cuerpo de 1 Kg de masa se vera atraido por una fuerza de 9.8 Newtons en la Tierra. G es la aceleración de dicho cuerpo, es decir, 9.8 m/s2 (m/s2 es la unidad usada para medir la aceleración). Los coches en las curvas (fuerza centrifuga, expulsa el coche hacia afuera) o en frenadas y aceleraciones sufre una aceleración o deceleración por causa de una fuerza (motor, frenos, ruedas al girar...). Fc = M x V2/r (Fuerza centrifuga = masa x velocidad al cuadrado/ radio). Si la aceleración/deceleración que ocurre en el paso por curva, al frenar o acelerar la dividimos entre 9.8 m/s2 (la acelaración primera deberemos medirla también en M/s2) obtendremos el número de Gs al que equivale la fuerza. Ej: 19.6 m/s2 : 9.8 m/s2 = 2 GCuando vemos en televisión unos circulos concéntricos en los que nos indican el sentido y cuantos Gs tiene esta aceleración/deceleración nos están dando el valor de esa aceleración expresada en Gs, no la fuerza G.
Que un coche pese más, no significa que sea más seguro, sino lo contrario. Imaginad dos coches: uno de 500 Kg y otro de 1000 Kg. Los dos van a 100 Km/h. La energía cinética del primero es igual a 19.575 Kgm/s y la del segundo de 39.150, el doble. Por eso, en un accidente el coche más pesado necesita más energía para contrarrestar esta fuerza, bien sea frenando (más tiempo de frenada) o deformándose al chocar (más deformación). La energía cinética se tiene que transformar en otro tipo de energía (calorífica-frenar; deformación-chocar). La deformación del más ligero será la mitad que la del más pesado (con los mismos coeficientes de deformación, es decir, hecho con los mismos materiales). Si dos coches chocan frontalmente, se suman las energías cinéticas. La Fc =M x V2/r así que en el coche más pesado, la Fc será mayor y tendrá un paso por curva más lento, debido a que los neumáticos tendrán que contrarrestar una fuerza mayor.
Cuando un coche ha repostado, se dice que va más lento por tener más Kg de combustible, pero esto no es verdad. Si va más lento, pero por otra razón. En un monoplaza de más de 700 CV y 600 Kg de peso, 50 Kg más no es casi nada. 600 kg/700 CV = 0.86 Kg/CV, 650/700 = 0.92 Kg/CV, un 7% de diferencia. El reparto ideal de pesos suele ser próximo a 64 %-36% (detrás- delante), pero al añadir, por ejemplo, 60 Kg más, cambiará a 69-31. Este 5% más en el eje trasero modificará completamente el comportamiento dinámico. Lo que perjudica es el reparto no ideal de pesos, no los 50-60 kg más. Este es un factor a tener en cuenta al hacer las estrategias, al igual que el desgaste de los neumáticos.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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La fuerza G, es la fuerza de la gravedad terrestre, ya que F= M x g (Fuerza = masa x gravedad). Un cuerpo de 1 Kg de masa se vera atraido por una fuerza de 9.8 Newtons en la Tierra. G es la aceleración de dicho cuerpo, es decir, 9.8 m/s2 (m/s2 es la unidad usada para medir la aceleración). Los coches en las curvas (fuerza centrifuga, expulsa el coche hacia afuera) o en frenadas y aceleraciones sufre una aceleración o deceleración por causa de una fuerza (motor, frenos, ruedas al girar...). Fc = M x V2/r (Fuerza centrifuga = masa x velocidad al cuadrado/ radio). Si la aceleración/deceleración que ocurre en el paso por curva, al frenar o acelerar la dividimos entre 9.8 m/s2 (la acelaración primera deberemos medirla también en M/s2) obtendremos el número de Gs al que equivale la fuerza. Ej: 19.6 m/s2 : 9.8 m/s2 = 2 GCuando vemos en televisión unos circulos concéntricos en los que nos indican el sentido y cuantos Gs tiene esta aceleración/deceleración nos están dando el valor de esa aceleración expresada en Gs, no la fuerza G.
Que un coche pese más, no significa que sea más seguro, sino lo contrario. Imaginad dos coches: uno de 500 Kg y otro de 1000 Kg. Los dos van a 100 Km/h. La energía cinética del primero es igual a 19.575 Kgm/s y la del segundo de 39.150, el doble. Por eso, en un accidente el coche más pesado necesita más energía para contrarrestar esta fuerza, bien sea frenando (más tiempo de frenada) o deformándose al chocar (más deformación). La energía cinética se tiene que transformar en otro tipo de energía (calorífica-frenar; deformación-chocar). La deformación del más ligero será la mitad que la del más pesado (con los mismos coeficientes de deformación, es decir, hecho con los mismos materiales). Si dos coches chocan frontalmente, se suman las energías cinéticas. La Fc =M x V2/r así que en el coche más pesado, la Fc será mayor y tendrá un paso por curva más lento, debido a que los neumáticos tendrán que contrarrestar una fuerza mayor.
Cuando un coche ha repostado, se dice que va más lento por tener más Kg de combustible, pero esto no es verdad. Si va más lento, pero por otra razón. En un monoplaza de más de 700 CV y 600 Kg de peso, 50 Kg más no es casi nada. 600 kg/700 CV = 0.86 Kg/CV, 650/700 = 0.92 Kg/CV, un 7% de diferencia. El reparto ideal de pesos suele ser próximo a 64 %-36% (detrás- delante), pero al añadir, por ejemplo, 60 Kg más, cambiará a 69-31. Este 5% más en el eje trasero modificará completamente el comportamiento dinámico. Lo que perjudica es el reparto no ideal de pesos, no los 50-60 kg más. Este es un factor a tener en cuenta al hacer las estrategias, al igual que el desgaste de los neumáticos.
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Tutorial: Seguridad en un F1
La seguridad es una parte fundamental de la F1. Sobre todo últimamente, tras el accidente de Robert Kubica.
Como ya dije en el anterior tutorial, el peso juega en contra de la seguridad, ya que la energía cinética aumenta. Ec= V2 x Masa/2
La carrocería de un coche tiene dos funciones: la protección contra los golpes y la rigidez torsional. La rigidez torsional es la rigidez estructural de un vehículo. Al tomar una curva, la carrocería sufre diferentes fuerzas que la torsionarían (doblarían, deformarían) perjudicando así su comportamiento dinámico. La rigidez se mide segun la fuerza necesaria para deformar un grado la estructura. El el diseño de la carrocería o chasis de un coche se tienen que tener en cuenta estos dos factores, sobre todo en los de competición. Por ello, en algunos, además de la propia carrocería se usa una estructura tubular, es decir, un refuerzo interior formado por tubos con triangulaciones para repartir el esfuerzo (se puede apreciar en los coches de Rally). En los años 70, aparecieron los Composites, materiales formado por numerosas capas. Se usaban materiales como la fibra de vidrio, el Kevlar (carbono y boro)... Con una temperatura y presión determinadas se conseguía hacer estos materiales sintéticos más resistentes, pero muy livianos. Después se introdujo entre dos superficies de Kevlar un material en forma de nido de aveja dotando al coche con una rigidez torsional y seguridad increibles. Actualmente se utiliza la fibra de carbono (Kevlar moldeado) con una estructura monocasco similar a la última mencionada (nido de abeja) y reforzada con estructuras de fundición (metalicas). La estructura monocasco actual es 4 veces más resistente que el acero y pesa unos 100 Kg.
Las pruebas de la FIA en materia de seguridad son muy rigurosas y atañen a varios aspectos: estructurales (que no se deforme más de 10 mm aplicándole una fuerza de 500 N), dinámicos (que soporte un accidente lateral a 10 m/s y uno frontal a 15 m/s con una deceleración máxima de 20 y 40 G respectivamente; que las ruedas tengan un elemento que las sujete aparte de la suspensión, usándose unos cables), movilidad (el piloto debe ser capaz de salir en 5 segundos del monoplaza y en 10 salir y poner de nuevo el volante; debe poder subir las piernas sin problemas con el volante quitado y el asiento debe poder extraerse por los comisarios en caso de accidente) y posicionales ( 2 retrovisores de 150 x 50 mm, altura del piloto, tamaño de la célula de supervivencia...). La célula de supervivencia es la parte del coche en la que se encuentra el piloto y que está especialmente reforzada para impedir que el piloto sufra ningún daño.
Además, es obligatorio llevar un casco, un hans, guantes, ropa interior, botines y mono ignífugos. El casco tiene tres capas: una de fibra sintética exterior muy resistente, una parte intermedia de poliestireno muy denso para absorver el impacto y que la cabeza no rebote y una capa interior suave y cómoda. Los cascos no pueden pesar más de 1.8 Kg. Los guante, botines, ropa interior y mono deben ser ignífugos y aguantar 20 segundos el fuego sin deteriorarse ninguna de sus capas. Para ello el mono, está hecho de 6 capas de Nomex (material sintético usado muy resistente al fuego). Incluso la publicidad debe ser resistente al fuego. También es obligatorio el uso de un elemento que cubra la cara.
El hans evita que la cabeza se desplace hacia delante mientras el cuerpo se mantiene amarrado por el cinturón pudiendo provocar una lesion de columna. El hans va unido por unos tirantes al casco. El hans se sujeta en los hombros y pecho del piloto.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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Como ya dije en el anterior tutorial, el peso juega en contra de la seguridad, ya que la energía cinética aumenta. Ec= V2 x Masa/2
La carrocería de un coche tiene dos funciones: la protección contra los golpes y la rigidez torsional. La rigidez torsional es la rigidez estructural de un vehículo. Al tomar una curva, la carrocería sufre diferentes fuerzas que la torsionarían (doblarían, deformarían) perjudicando así su comportamiento dinámico. La rigidez se mide segun la fuerza necesaria para deformar un grado la estructura. El el diseño de la carrocería o chasis de un coche se tienen que tener en cuenta estos dos factores, sobre todo en los de competición. Por ello, en algunos, además de la propia carrocería se usa una estructura tubular, es decir, un refuerzo interior formado por tubos con triangulaciones para repartir el esfuerzo (se puede apreciar en los coches de Rally). En los años 70, aparecieron los Composites, materiales formado por numerosas capas. Se usaban materiales como la fibra de vidrio, el Kevlar (carbono y boro)... Con una temperatura y presión determinadas se conseguía hacer estos materiales sintéticos más resistentes, pero muy livianos. Después se introdujo entre dos superficies de Kevlar un material en forma de nido de aveja dotando al coche con una rigidez torsional y seguridad increibles. Actualmente se utiliza la fibra de carbono (Kevlar moldeado) con una estructura monocasco similar a la última mencionada (nido de abeja) y reforzada con estructuras de fundición (metalicas). La estructura monocasco actual es 4 veces más resistente que el acero y pesa unos 100 Kg.
Las pruebas de la FIA en materia de seguridad son muy rigurosas y atañen a varios aspectos: estructurales (que no se deforme más de 10 mm aplicándole una fuerza de 500 N), dinámicos (que soporte un accidente lateral a 10 m/s y uno frontal a 15 m/s con una deceleración máxima de 20 y 40 G respectivamente; que las ruedas tengan un elemento que las sujete aparte de la suspensión, usándose unos cables), movilidad (el piloto debe ser capaz de salir en 5 segundos del monoplaza y en 10 salir y poner de nuevo el volante; debe poder subir las piernas sin problemas con el volante quitado y el asiento debe poder extraerse por los comisarios en caso de accidente) y posicionales ( 2 retrovisores de 150 x 50 mm, altura del piloto, tamaño de la célula de supervivencia...). La célula de supervivencia es la parte del coche en la que se encuentra el piloto y que está especialmente reforzada para impedir que el piloto sufra ningún daño.
Además, es obligatorio llevar un casco, un hans, guantes, ropa interior, botines y mono ignífugos. El casco tiene tres capas: una de fibra sintética exterior muy resistente, una parte intermedia de poliestireno muy denso para absorver el impacto y que la cabeza no rebote y una capa interior suave y cómoda. Los cascos no pueden pesar más de 1.8 Kg. Los guante, botines, ropa interior y mono deben ser ignífugos y aguantar 20 segundos el fuego sin deteriorarse ninguna de sus capas. Para ello el mono, está hecho de 6 capas de Nomex (material sintético usado muy resistente al fuego). Incluso la publicidad debe ser resistente al fuego. También es obligatorio el uso de un elemento que cubra la cara.
El hans evita que la cabeza se desplace hacia delante mientras el cuerpo se mantiene amarrado por el cinturón pudiendo provocar una lesion de columna. El hans va unido por unos tirantes al casco. El hans se sujeta en los hombros y pecho del piloto.
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Tutorial: Suspensión, frenos y ángulo de caída
Los frenos de un F1 son la parte del monoplaza que logra la disminución de velocidad en las curvas. La energía no se pierde, se conserva siempre, aunque puede transformarse. La energía cinética de un monoplaza se convierte en energía calorífica al frenar, lo cual causa que el coche pierda esa energía cinética y por ello disminuya su velocidad. Los frenos tienen dos partes más importantes: el disco y las pinzas. Esto lo podemos apreciar en muchos coches de calle (algunos llevan frenos de tambor), un disco y en una parte dos piezas metálicas que lo presionan para que frene. La fricción causa un aumento de la temperatura de estos. En los coches de calle, la fatiga empieza al de pocas frenadas fuertes, esto significa que los frenos pierden su capacidad de disminución de la velocidad. Los frenos de los coches de calle son metálicos y como mejor trabajan es a bajas temperaturas. También existen frenos cerámicos y de carbono. Estos últimos son mucho más efectivos y aguantan muchas más frenadas sin disminución de sus prestaciones. Los de carbono se usan casi únicamente en la F1 ya que son muy caros y se tardan bastante tiempo en fabricar. Tienen una peculiaridad, trabajan mejor a altas temperaturas. Esto quiere decir que como más rinde es con una temperatura superior a la normal. Por eso es tan importante calentarlos en la vuelta previa a una carrera. Pero el problema aparece cuando esta temperatura tan alta no cesa. Los frenos alcanzan hasta 900 grados en las frenadas fuertes y se ponen incandescentes. Por ello es necesario rebajar esa temperatura. Si eso no ocurre los frenos se desgastarán y perderán prestaciones. Esto ocurre en circuitos sin largas rectas y con curvas de baja velocidad. Para refrigerarlos los ingenieros usan la aerodinámica. Colocan unos conductos en la parte entre la rueda y el chasis que conduce el aire dentro del disco de freno y este tiene aberturas en todo su perfil por donde evacua el aire, refrigerando así el disco de carbono. La nueva abertura en las llantas lenticulares de Ferrari tiene esa función.
Como habréis podido observar, las ruedas de un F1 no son perpendiculares a la vertical, sino que tienen un pequeño ángulo de caída. En el Ferrari llega hasta los 10 grados. Podrá parecer extraño ya que así se reduce la huella de contacto del neumático, es decir, la parte que esta en contacto con el suelo. Pero eso solo ocurre en parado. En una curva, cuando la adherencia es más importante (y por tanto, cuando se requiere más huella de contacto), la huella de contacto aumenta debido a que la fuerza centrífuga intenta expulsar el coche hacia fuera y esto produce que se corrija ese ángulo de caída. La fuerza de rozamiento de un monoplaza de F1 reside en los neumáticos (adherencia) y en la fuerza vertical que se ejerza sobre ellos, que a su vez depende del propio peso del coche y de la downforce. Así se consigue la máxima adherencia en curva que es donde es más importante. Si las ruedas fuesen completamente verticales, parte de la rueda despegaría por acción de la ya nombrada fuerza centrífuga, que recordemos actúa en las curvas en sentido contrario a la fuerza de rozamiento (esta trata de evitar que el coche se desplace a causa de la Fc). Recuerdo que: Fc = m x V2/r. En esta parte (adherencia en curva) también son muy importantes otros factores como el reparto de pesos, el centro de balanceo y, por supuesto, las suspensiones.
Las suspensiones son una parte fundamental de un F1, ya que las ruedas dependen de ella para proporcionar la máxima adherencia. Hace unos años Williams inventó la suspensión electrónica, pero fue prohibida debido a que supondría una mejora revolucionaria y que las carreras fuesen mucho más aburridas. Ahora se usan unas suspensiones muy complejas, cuyo recorrido no es superior a 1 cm. Se usan unos triángulos de carbono que van anclados a los discos de freno, donde se colocan las ruedas. Teniendo en cuenta que la suspensión tiene ese recorrido tan pequeño, ¿como es posible que los monoplazas pasen por los pianos de Monza o Magny-Cours? Pues saltando. Cuando la suspensión está completamente comprimida y se requiere más, el coche despega del asfalto, pero de lo que se trata es de que la suspensión vuelva a su sitio lo antes posible y que el coche traccione de nuevo y recupere la adherencia. También es necesario que en la caída el muelle no rebote, por lo que en circuitos con chicanes de pianos altos se usarán muelles más blandos que rebotarán menos. Pero esto va reñido con la altura del coche. En recta, para alcanzar la máxima velocidad, las suspensiones deben ser lo más rígidas posibles y la altura del coche al suelo la mínima. Pero circuitos con rectas y chicanes son un desafío para los ingenieros. Por ello, la diferencia entre los coches del fondo de la parrilla y los primeros aquí es muy importante. Las suspensiones cumplen un papel en las curvas en la Tp, la transferencia de pesos. Debido a la Fc, el coche se balancea en las curvas. Las suspensiones de la parte externa de la curva se comprimen mientras que las interiores se aligeran. Esto se debe a que la mayoría del peso del coche se asienta sobre las ruedas exteriores y, por consiguiente, las suspensiones exteriores absorben parte de ese peso comprimiéndose más. Se produce una transferencia de pesos de la parte interior hacia la parte exterior, debido a la Fuerza centrífuga.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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Como habréis podido observar, las ruedas de un F1 no son perpendiculares a la vertical, sino que tienen un pequeño ángulo de caída. En el Ferrari llega hasta los 10 grados. Podrá parecer extraño ya que así se reduce la huella de contacto del neumático, es decir, la parte que esta en contacto con el suelo. Pero eso solo ocurre en parado. En una curva, cuando la adherencia es más importante (y por tanto, cuando se requiere más huella de contacto), la huella de contacto aumenta debido a que la fuerza centrífuga intenta expulsar el coche hacia fuera y esto produce que se corrija ese ángulo de caída. La fuerza de rozamiento de un monoplaza de F1 reside en los neumáticos (adherencia) y en la fuerza vertical que se ejerza sobre ellos, que a su vez depende del propio peso del coche y de la downforce. Así se consigue la máxima adherencia en curva que es donde es más importante. Si las ruedas fuesen completamente verticales, parte de la rueda despegaría por acción de la ya nombrada fuerza centrífuga, que recordemos actúa en las curvas en sentido contrario a la fuerza de rozamiento (esta trata de evitar que el coche se desplace a causa de la Fc). Recuerdo que: Fc = m x V2/r. En esta parte (adherencia en curva) también son muy importantes otros factores como el reparto de pesos, el centro de balanceo y, por supuesto, las suspensiones.
Las suspensiones son una parte fundamental de un F1, ya que las ruedas dependen de ella para proporcionar la máxima adherencia. Hace unos años Williams inventó la suspensión electrónica, pero fue prohibida debido a que supondría una mejora revolucionaria y que las carreras fuesen mucho más aburridas. Ahora se usan unas suspensiones muy complejas, cuyo recorrido no es superior a 1 cm. Se usan unos triángulos de carbono que van anclados a los discos de freno, donde se colocan las ruedas. Teniendo en cuenta que la suspensión tiene ese recorrido tan pequeño, ¿como es posible que los monoplazas pasen por los pianos de Monza o Magny-Cours? Pues saltando. Cuando la suspensión está completamente comprimida y se requiere más, el coche despega del asfalto, pero de lo que se trata es de que la suspensión vuelva a su sitio lo antes posible y que el coche traccione de nuevo y recupere la adherencia. También es necesario que en la caída el muelle no rebote, por lo que en circuitos con chicanes de pianos altos se usarán muelles más blandos que rebotarán menos. Pero esto va reñido con la altura del coche. En recta, para alcanzar la máxima velocidad, las suspensiones deben ser lo más rígidas posibles y la altura del coche al suelo la mínima. Pero circuitos con rectas y chicanes son un desafío para los ingenieros. Por ello, la diferencia entre los coches del fondo de la parrilla y los primeros aquí es muy importante. Las suspensiones cumplen un papel en las curvas en la Tp, la transferencia de pesos. Debido a la Fc, el coche se balancea en las curvas. Las suspensiones de la parte externa de la curva se comprimen mientras que las interiores se aligeran. Esto se debe a que la mayoría del peso del coche se asienta sobre las ruedas exteriores y, por consiguiente, las suspensiones exteriores absorben parte de ese peso comprimiéndose más. Se produce una transferencia de pesos de la parte interior hacia la parte exterior, debido a la Fuerza centrífuga.
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Tutorial: Reglajes de un F1
Muchos ya sabréis para que sirven los entrenamientos libres de los viernes y sábados, pero esos que no lo saben deberían comprender su gran importancia. Parecen aburridos a vista del espectador pero para los equipos son fundamentales. Los monoplazas de F1 se adaptan a cada circuito para dar el máximo rendimiento, es decir, tienen varias (por no decir infinitas) configuraciones posibles. Cada circuito tiene unas características y el coche debe adaptarse lo mejor posible a ellas. En esta tarea participa tanto el ingeniero como el piloto y los mecánicos. El ingeniero es el que dictamina los reglajes, los mecánicos se encargan de añadirlos al coche y el piloto los prueba. Dependiendo de los tiempos y de las impresiones del piloto el ingeniero los va modificando hasta conseguir un óptimo resultado. Si un coche está mal configurado puede perder muchísimo tiempo con sus rivales. Pero no todo es tan difícil. Los ingenieros tienen muchos datos de cada circuito de años anteriores y también saben su ubicación y trazado. Influyen en el set-up del coche factores como la altitud, climatología, tipo de asfalto… Reglar un coche es bastante complicado y por eso los pilotos que saben hacerlo son muy apreciados. Voy a explicar algunas partes que tienen diferentes configuraciones y cuando son necesarias. Aun así es complicado determinar como se comportará el coche en pista ya que si se cambia cualquier cosa, varias más se verán afectadas.
Empezaremos por los neumáticos. Hay cuatro compuestos disponibles, pero son elegidos por Bridgestone, no por los equipos. Los compuestos son: extrablandos, blandos, medios y duros. El primero es el que más adherencia proporciona y el último el que más duración. Hay que tener en cuenta que si elegimos el más blando, el desgaste será mayor que en el resto. En circuitos sucios y de asfalto rugoso, se usan los duros, ya que proporcionan mas adherencia por Fh (ver tutorial sobre neumáticos). Sin embargo en circuitos limpios y lisos se usan los blandos ya que proporciona adherencia por Fa (fuerza de adhesión), que si es posible al no haber ninguna capa (suciedad) que impida la atracción eléctrica. También hay que tener en cuenta que la temperatura y la abrasión del asfalto serán claves en su rendimiento. La excesiva abrasión del asfalto puede provocar un mayor desgaste mientras que la temperatura muy baja (falta de adherencia) o una muy alta (graining, ampollas o deformaciones en el neumático) evita que estos den el máximo rendimiento. Una salida de pista enfría y ensucia los neumáticos.El ángulo de caída es algo que también es configurable, pero no es algo que se retoque en cada carrera. Este depende de las suspensiones, el reparto de pesos, centro de balanceo etc.Las suspensiones son algo que varía en función de cada circuito. Una suspensión más blanda será beneficiosa en las chicanes, ya que el coche tendrá más capacidad de absorción de baches y pianos sin tener que despegar perdiendo tracción y sobre revolucionando las ruedas (estas no tienen ninguna fuerza de rozamiento por lo que giran más rápido). Además en caso de despegar la suspensión no rebotará tanto al caer. Pero tiene una pega, que esto impide bajar la altura del coche e influye en la velocidad en recta. Unas suspensiones más duras y una menor altura supondrán una mayor velocidad en las rectas. Cuanto más baja sea la altura más rendimiento, pero hay que tener en cuenta que puede rozar con el suelo y estropear un palier o los propios bajos.El reparto de frenos es algo que el piloto cambia según sus gustos y según las necesidades de los frenos, ya que si los delanteros o traseros tienen demasiado desgaste, se ponen un mayor porcentaje de frenada en los otros frenos para evitar que se desgasten demasiado e incluso pueden llegar a arder. El piloto puede cambiarlo desde el volante. Generalmente suele tener algo más delante que detrás.El control de tracción es un sistema que impide que toda la fuerza del motor llegue a las ruedas en las aceleraciones para evitar que estas patinen y pierdan así tiempo. Es por eso que en las exhibiciones urbanas tengan que desactivarlo para poder derrapar. El piloto puede cambiarlo desde el volante. Esto depende de la adherencia que proporcione el neumático, ya que si esta es mayor, se puede disminuir la acción del control de tracción.Las marchas también son configurables, la relación entre ellas. Un coche de F1 tiene 7 marchas, por lo que hay que configurarlo eligiendo que es más prioritario: la velocidad o la aceleración. Una relación corta de marchas mejorará la aceleración (para circuitos con muchas curvas) y una larga la velocidad (para circuitos con largas rectas). Esto es porque cada marcha tiene un dos ruedas en contacto con un número determinado de dientes (ver tutorial sobre transmisión) que puede variar. Esto cambia la relación entre ambas ruedas. Si se mantiene la potencia, si el par baja las rpm suben y viceversa. Entonces hay que elegir por una mayor diferencia de dientes entre ambas ruedas (más par y más aceleración) o una menor diferencia (más rpm y más velocidad).La downforce es la fuerza ejercida por la aerodinámica del coche contra el suelo para proporcionar más adherencia y velocidad en curva. Pero esto causa generalmente un mayor drag (resistencia al avance). Por eso hay que valorar si es más beneficiosa en cada circuito una mayor velocidad en curva o en recta. El drag causa que la velocidad en recta disminuya. Para variar la downforce y el drag, se modifican los alerones delantero y trasero, concretamente el ángulo de ataque. Pero no tienen porque tener el mismo ángulo de ataque, ya que se modifican según el coche tenga subviraje (se va de atrás) o sobreviraje (se va de delante). Además si el circuito requiere mucha downforce se introducen más elementos aerodinámicos que los habituales.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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Empezaremos por los neumáticos. Hay cuatro compuestos disponibles, pero son elegidos por Bridgestone, no por los equipos. Los compuestos son: extrablandos, blandos, medios y duros. El primero es el que más adherencia proporciona y el último el que más duración. Hay que tener en cuenta que si elegimos el más blando, el desgaste será mayor que en el resto. En circuitos sucios y de asfalto rugoso, se usan los duros, ya que proporcionan mas adherencia por Fh (ver tutorial sobre neumáticos). Sin embargo en circuitos limpios y lisos se usan los blandos ya que proporciona adherencia por Fa (fuerza de adhesión), que si es posible al no haber ninguna capa (suciedad) que impida la atracción eléctrica. También hay que tener en cuenta que la temperatura y la abrasión del asfalto serán claves en su rendimiento. La excesiva abrasión del asfalto puede provocar un mayor desgaste mientras que la temperatura muy baja (falta de adherencia) o una muy alta (graining, ampollas o deformaciones en el neumático) evita que estos den el máximo rendimiento. Una salida de pista enfría y ensucia los neumáticos.El ángulo de caída es algo que también es configurable, pero no es algo que se retoque en cada carrera. Este depende de las suspensiones, el reparto de pesos, centro de balanceo etc.Las suspensiones son algo que varía en función de cada circuito. Una suspensión más blanda será beneficiosa en las chicanes, ya que el coche tendrá más capacidad de absorción de baches y pianos sin tener que despegar perdiendo tracción y sobre revolucionando las ruedas (estas no tienen ninguna fuerza de rozamiento por lo que giran más rápido). Además en caso de despegar la suspensión no rebotará tanto al caer. Pero tiene una pega, que esto impide bajar la altura del coche e influye en la velocidad en recta. Unas suspensiones más duras y una menor altura supondrán una mayor velocidad en las rectas. Cuanto más baja sea la altura más rendimiento, pero hay que tener en cuenta que puede rozar con el suelo y estropear un palier o los propios bajos.El reparto de frenos es algo que el piloto cambia según sus gustos y según las necesidades de los frenos, ya que si los delanteros o traseros tienen demasiado desgaste, se ponen un mayor porcentaje de frenada en los otros frenos para evitar que se desgasten demasiado e incluso pueden llegar a arder. El piloto puede cambiarlo desde el volante. Generalmente suele tener algo más delante que detrás.El control de tracción es un sistema que impide que toda la fuerza del motor llegue a las ruedas en las aceleraciones para evitar que estas patinen y pierdan así tiempo. Es por eso que en las exhibiciones urbanas tengan que desactivarlo para poder derrapar. El piloto puede cambiarlo desde el volante. Esto depende de la adherencia que proporcione el neumático, ya que si esta es mayor, se puede disminuir la acción del control de tracción.Las marchas también son configurables, la relación entre ellas. Un coche de F1 tiene 7 marchas, por lo que hay que configurarlo eligiendo que es más prioritario: la velocidad o la aceleración. Una relación corta de marchas mejorará la aceleración (para circuitos con muchas curvas) y una larga la velocidad (para circuitos con largas rectas). Esto es porque cada marcha tiene un dos ruedas en contacto con un número determinado de dientes (ver tutorial sobre transmisión) que puede variar. Esto cambia la relación entre ambas ruedas. Si se mantiene la potencia, si el par baja las rpm suben y viceversa. Entonces hay que elegir por una mayor diferencia de dientes entre ambas ruedas (más par y más aceleración) o una menor diferencia (más rpm y más velocidad).La downforce es la fuerza ejercida por la aerodinámica del coche contra el suelo para proporcionar más adherencia y velocidad en curva. Pero esto causa generalmente un mayor drag (resistencia al avance). Por eso hay que valorar si es más beneficiosa en cada circuito una mayor velocidad en curva o en recta. El drag causa que la velocidad en recta disminuya. Para variar la downforce y el drag, se modifican los alerones delantero y trasero, concretamente el ángulo de ataque. Pero no tienen porque tener el mismo ángulo de ataque, ya que se modifican según el coche tenga subviraje (se va de atrás) o sobreviraje (se va de delante). Además si el circuito requiere mucha downforce se introducen más elementos aerodinámicos que los habituales.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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Artículo: El futuro de la F1
La Formula 1 tiene un futuro un poco incierto. Se avecinan numerosos cambios y muchos temen que eso suponga que el automovilismo de competición pierda su esencia. Me gustaría aclarar ciertos puntos y dar mi opinión acerca de todo esto.
Los adelantamientos son un objetivo prioritario para la FIA. Actualmente es algo muy difícil, y para adelantar hay que ser mucho más rápido que el piloto que se tiene delante o esperar a un fallo suyo. Esto se debe, como no, a la aerodinámica. Cuando pasa por un punto un F1, crea una perturbación en el aire (turbulencia) en forma cónica y que afecta a unos 200 metros por detrás de él. Además el aire se calienta unos 5-10 grados. Esto afecta bastante al rendimiento del coche que le precede. El coche que va detrás se ve perjudicado por ese aire ``sucio´´ (con turbulencias) que le llega. Produce menos downforce y eso lo hace muy inestable en las curvas. Además la mayor temperatura también le perjudica en la producción de downforce. Esto se debe a que el efecto suelo está prohibido y por eso la mayoría de la downforce está producida por la parte superior del coche (digamos alerones, sidepods, aletines etc.). Más o menos depende un 70% de la downforce de la parte superior. En la GP2 esto es al revés y por eso los adelantamientos son mucho más factibles. Si se cambiase esto en la F1 (30% de la parte superior y 70 de la inferior) se producirían menos turbulencias y el coche que va detrás no se vería tan afectado. El actual método beneficia al coche que va detrás en recta ya que tiene menos drag y así se consigue más velocidad pero una vez que sale del rebufo se frena por causa de una mayor downforce. Se ha desarrollado un sistema que consiste en que el alerón trasero está dividido en dos partes pero sólo se encuentra detrás de las ruedas, es decir, deja la parte trasera central con un hueco en la que no hay ningún alerón. Esto reduciría considerablemente las turbulencias ya que disminuirían antes y se vería afectada por ellas una menor distancia. También se habla de altura variable del chasis dependiendo de si el coche tiene a alguien delante (generando turbulencias) o no.
Muchos cambios están previstos respecto a la aerodinámica, motores, energía etc. Se reducirá la aerodinámica consiguiendo así la mitad de downforce y drag. Los motores se verán afectados con una reducción de potencia y consumo. Se permitirán los alerones móviles (menos drag en recta y más downforce en curva) y la duración de todos los componentes se alargará. Incluso podría usarse el Turbo si se obliga a usar motores de 4 cilindros. Los sistemas de recuperación de la energía tendrán también mucho protagonismo. Se podría acumular la energía perdida por ejemplo en las frenadas o mientras el coche está moviéndose para así usar esa energía en las aceleraciones y conseguir una mayor aceleración.
La ecología es algo con lo que la F1 está empezando a asociarse. Los monoplazas consumen unos 70 litros a los 100 km y junto con la cantidad de aviones, camiones etc. necesarios para desplazar todo el material de los equipos y a los pilotos suponen un ejemplo poco esperanzador teniendo en cuenta la importancia y seguimiento de este deporte. Aunque se tenga en cuenta todo lo mencionado, la contaminación y el desarrollo sostenible no se verán afectados por la insignificancia de estos hechos. Pero no se trata de eso, sino de dar ejemplo. Los biocombustibles son una alternativa real y factible actualmente, pero el problema llega de la disponibilidad. Es imposible sustituir el petróleo por plantas, ya que no hay suficientes campos cosechables (me refiero quitando los destinados para cosechar comida) sino talamos y arrasamos todo el planeta. Pero es una alternativa que podría ser usada parcialmente, es decir, convivir con otras tecnologías. El hidrógeno es algo poco desarrollado actualmente. Es impensable que un F1 use esta tecnología hasta dentro de unos años ya que por ahora la potencia que se obtiene es reducida y su autonomía también. Quizá pudiese usarse de forma híbrida junto con un motor de combustión. Los motores eléctricos son algo mucho más factible. En los coches de calle pueden usarse conjuntamente con un motor de combustión, que sólo entra en funcionamiento a partir de una velocidad moderada (60-80 km/h, por ejemplo). Estos motores proporcionan un magnífico par desde 0 rpm. Un F1 incluso podría funcionar con un motor eléctrico en cada rueda porque no presentaría el problema de la autonomía que no lo permite en los coches actuales. Las baterías podrían recargarse entre cada carrera y dada la tecnología que mueve la F1 en seguida se conseguirían las velocidades que se alcanzan con los motores de combustión. Parece que los biocombustibles serán implantados en breves en la F1 y la tecnología con motores eléctricos es también muy interesante pero todavía tendrá que esperar un poco.
Mi opinión es que la F1 está demasiado restringida. Antes los ingenieros tenían total libertad para diseñar y aplicar cualquier idea que tuviesen pero ahora están demasiado atados por el reglamento y no pueden desarrollar todo lo que les gustaría. La F1 tiene que ser algo espectacular y por supuesto el máximo exponente de la tecnología, sólo por detrás de la industria aeroespacial. Apoyo ciertas propuestas de la FIA, lo relacionado con los adelantamientos, los sistemas de recuperación de la energía, el turbo… pero no estoy de acuerdo en que la aerodinámica sea algo poco importante y mucho menos en que los equipos tengan que compartir centralitas electrónicas o que se use un chasis igual para todos. Esto cortaría el desarrollo y eso es algo que no se puede permitir en la máxima categoría del automovilismo, de la que muchas ideas usadas y desarrolladas en ella han sido después incorporadas por la industria del automóvil para beneficio de todos. Es interesante que la FIA quiera mejorar la eficiencia, ya que por ejemplo, solo se aprovecha el 20% de la energía que contiene el combustible. Es algo estúpido que los coches lleven hasta 100 kg de lastres en los bajos para llegar a los 605 kg. Yo rebajaría esa cifra hasta lo 400-500, ya que cuanta más ligereza, menos energía es necesaria para mover el monoplaza, es decir, menos consumo y contaminación. Los nuevos combustibles son opciones interesantes y en el caso de que se empleen debe hacerse teniendo en cuenta todo lo que la F1 representa, manteniendo el espectáculo, el desarrollo y la competitividad.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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Los adelantamientos son un objetivo prioritario para la FIA. Actualmente es algo muy difícil, y para adelantar hay que ser mucho más rápido que el piloto que se tiene delante o esperar a un fallo suyo. Esto se debe, como no, a la aerodinámica. Cuando pasa por un punto un F1, crea una perturbación en el aire (turbulencia) en forma cónica y que afecta a unos 200 metros por detrás de él. Además el aire se calienta unos 5-10 grados. Esto afecta bastante al rendimiento del coche que le precede. El coche que va detrás se ve perjudicado por ese aire ``sucio´´ (con turbulencias) que le llega. Produce menos downforce y eso lo hace muy inestable en las curvas. Además la mayor temperatura también le perjudica en la producción de downforce. Esto se debe a que el efecto suelo está prohibido y por eso la mayoría de la downforce está producida por la parte superior del coche (digamos alerones, sidepods, aletines etc.). Más o menos depende un 70% de la downforce de la parte superior. En la GP2 esto es al revés y por eso los adelantamientos son mucho más factibles. Si se cambiase esto en la F1 (30% de la parte superior y 70 de la inferior) se producirían menos turbulencias y el coche que va detrás no se vería tan afectado. El actual método beneficia al coche que va detrás en recta ya que tiene menos drag y así se consigue más velocidad pero una vez que sale del rebufo se frena por causa de una mayor downforce. Se ha desarrollado un sistema que consiste en que el alerón trasero está dividido en dos partes pero sólo se encuentra detrás de las ruedas, es decir, deja la parte trasera central con un hueco en la que no hay ningún alerón. Esto reduciría considerablemente las turbulencias ya que disminuirían antes y se vería afectada por ellas una menor distancia. También se habla de altura variable del chasis dependiendo de si el coche tiene a alguien delante (generando turbulencias) o no.
Muchos cambios están previstos respecto a la aerodinámica, motores, energía etc. Se reducirá la aerodinámica consiguiendo así la mitad de downforce y drag. Los motores se verán afectados con una reducción de potencia y consumo. Se permitirán los alerones móviles (menos drag en recta y más downforce en curva) y la duración de todos los componentes se alargará. Incluso podría usarse el Turbo si se obliga a usar motores de 4 cilindros. Los sistemas de recuperación de la energía tendrán también mucho protagonismo. Se podría acumular la energía perdida por ejemplo en las frenadas o mientras el coche está moviéndose para así usar esa energía en las aceleraciones y conseguir una mayor aceleración.
La ecología es algo con lo que la F1 está empezando a asociarse. Los monoplazas consumen unos 70 litros a los 100 km y junto con la cantidad de aviones, camiones etc. necesarios para desplazar todo el material de los equipos y a los pilotos suponen un ejemplo poco esperanzador teniendo en cuenta la importancia y seguimiento de este deporte. Aunque se tenga en cuenta todo lo mencionado, la contaminación y el desarrollo sostenible no se verán afectados por la insignificancia de estos hechos. Pero no se trata de eso, sino de dar ejemplo. Los biocombustibles son una alternativa real y factible actualmente, pero el problema llega de la disponibilidad. Es imposible sustituir el petróleo por plantas, ya que no hay suficientes campos cosechables (me refiero quitando los destinados para cosechar comida) sino talamos y arrasamos todo el planeta. Pero es una alternativa que podría ser usada parcialmente, es decir, convivir con otras tecnologías. El hidrógeno es algo poco desarrollado actualmente. Es impensable que un F1 use esta tecnología hasta dentro de unos años ya que por ahora la potencia que se obtiene es reducida y su autonomía también. Quizá pudiese usarse de forma híbrida junto con un motor de combustión. Los motores eléctricos son algo mucho más factible. En los coches de calle pueden usarse conjuntamente con un motor de combustión, que sólo entra en funcionamiento a partir de una velocidad moderada (60-80 km/h, por ejemplo). Estos motores proporcionan un magnífico par desde 0 rpm. Un F1 incluso podría funcionar con un motor eléctrico en cada rueda porque no presentaría el problema de la autonomía que no lo permite en los coches actuales. Las baterías podrían recargarse entre cada carrera y dada la tecnología que mueve la F1 en seguida se conseguirían las velocidades que se alcanzan con los motores de combustión. Parece que los biocombustibles serán implantados en breves en la F1 y la tecnología con motores eléctricos es también muy interesante pero todavía tendrá que esperar un poco.
Mi opinión es que la F1 está demasiado restringida. Antes los ingenieros tenían total libertad para diseñar y aplicar cualquier idea que tuviesen pero ahora están demasiado atados por el reglamento y no pueden desarrollar todo lo que les gustaría. La F1 tiene que ser algo espectacular y por supuesto el máximo exponente de la tecnología, sólo por detrás de la industria aeroespacial. Apoyo ciertas propuestas de la FIA, lo relacionado con los adelantamientos, los sistemas de recuperación de la energía, el turbo… pero no estoy de acuerdo en que la aerodinámica sea algo poco importante y mucho menos en que los equipos tengan que compartir centralitas electrónicas o que se use un chasis igual para todos. Esto cortaría el desarrollo y eso es algo que no se puede permitir en la máxima categoría del automovilismo, de la que muchas ideas usadas y desarrolladas en ella han sido después incorporadas por la industria del automóvil para beneficio de todos. Es interesante que la FIA quiera mejorar la eficiencia, ya que por ejemplo, solo se aprovecha el 20% de la energía que contiene el combustible. Es algo estúpido que los coches lleven hasta 100 kg de lastres en los bajos para llegar a los 605 kg. Yo rebajaría esa cifra hasta lo 400-500, ya que cuanta más ligereza, menos energía es necesaria para mover el monoplaza, es decir, menos consumo y contaminación. Los nuevos combustibles son opciones interesantes y en el caso de que se empleen debe hacerse teniendo en cuenta todo lo que la F1 representa, manteniendo el espectáculo, el desarrollo y la competitividad.
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Autor: Sergio Porres González http://cochesmasf1.blogspot.com/Este documento ha sido realizado para aquellos que quieran saber más acerca de la F1 y la mecánica en general . Si alguien quiere publicarlo, que contacte con su autor: sergioporresgonzalez@gmail.com
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