Muchas son las novias que le han salido a Fernando Alonso éste verano, siendo la más renombrada Ferrari. Pero si contemplamos los radicales cambios que se aplicarán a los coches del año que viene, ¿a dónde sería más inteligente ir?

Una de las más importantes novedades para el próximo año es el KERS (Kinetic Energy Recovery System) o Sistema de Recuperación de Energía Cinética. Como todos sabéis, la energía no desaparece, si no que se transforma. Un coche a 300Km/h posee una energía cinética muy alta. Cuando frena, ésta se disipa en forma de energía calorífica. Sólo hay que ver las temperaturas que alcanzan los frenos en décimas de segundo.

Como en el 2013 los coches de F1 deberán de ser híbridos, se permite ya incorporar estos sistemas en el 2009, aunque estarán limitados a “devolver” sólo 60Kw (80cv). Se permite la investigación en 3 direcciones: sistema mecánico, sistema eléctrico y sistema neumático.
El 1º en aparecer ha sido el mecánico. Para entendernos todos, sólo tenemos que pensar en un coche de juguete de los que hacemos rodar hacia atrás para tensar un muelle. Luego lo soltamos y el coche avanza. Así de simple. Cuando frenas, se va acumulando energía en éste aparato (que pesa unos 5Kg) para después pulsar un botón que te la devolverá. Hasta ahora consiguen que dure unos 6,67” por pulsación.
El otro sistema preferido, y creo que el correcto debido a la mencionada norma para 2013, es el eléctrico. Todo motor eléctrico es también un generador, por lo que si lo ponemos a funcionar en “modo generador” durante las frenadas podemos guardar la energía generada en unas baterías de muy alta capacidad.

Éste sistema a causado ya varios accidentes. Red-Bull tuvo que llamar a los bomberos debido a un incendio en sus instalaciones mientras probaba un sistema de baterías. Un mecánico de BMW tuvo que ser hospitalizado tras sufrir una descarga eléctrica al tocar un coche. Estos accidentes nos muestran lo complicado que va a ser éste sistema. De hecho John Howet presidente de Toyota F1 Team opina que no estará listo para empezar el 2009. Y esto lo dice un fabricante japonés que lleva años investigando el tema y comercializa el “Prius”.

Volvamos al dilema de Fernando: ¿me voy a Ferrari que no tiene experiencia ni técnicos cualificados en estos asuntos, pero que ES FERRARI y lo patrocina el Santander?, ¿o me voy a Honda que es el fabricante que mas años lleva investigando y fabricando coches híbridos (Civic Hybrid) y además lo dirige Ross Brown el culpable de los éxitos de cierto piloto alemán y rey de la estrategia en pista (último Podio de Rubens Barrichelo por estrategia de neumáticos)?
Todo dependerá de si tiene pensado ganar uno o dos mundiales y retirarse. Si quiere seguir más tiempo, quizás Honda fuese la mejor opción.

Tras los entrenamientos de ésta semana, hemos podido ver cómo los coches que probaban los slicks (neumáticos lisos), mejoraban enormemente los tiempos.
Ésto nos va a servir para explicar un poco cómo funciona el elemento más importante de un coche de Formula1.
Un SlickUn neumático Oficial

Sus compuestos (ingredientes de la mezcla de la goma) y la forma en que son construidos (la carcasa), influyen directamente sobre su comportamiento. Pero también son sensibles a la temperatura, los tipos de asfalto, el comportamiento del coche (chasis, suspensiones, carga aerodinámica...), la forma de conducir de los pilotos...
Se utiliza en su fabricación caucho, carbono (que entre otras cosas les aporta su color), azufre, diversos aceites, resinas y "plastificantes" que le dan mayor o menos dureza según los cálculos de los ingenieros para cada circuito, su asfalto y la época del año en la que se celebra cada carrera.
De aquí sale una pasta base que se coloca sobre unos cilindros que la aplanan para crear algo parecido a una sábana. Ésta se mete en un molde, se coloca sobre ella nylon, poliester y los anillos de las bases para formar la carcasa. Sobre ésta carcasa se dispondrá el compuesto. La forma en que se colocan éstos elementos, en concreto el ángulo en que se coloca cada capa de ellos, afectarán al rendimiento final del conjunto. Después se mete en un molde que aplica calor y presión en unas cantidades y tiempos determinados, lo que da el resultado final, incluyendo el dibujo superficial (seco, mojado o "monzónico") Todo ésto es un secreto industrial del más alto nivel. En éste vídeo se puede ver mucho mejor todo el proceso:

Desde 1997 los slicks están prohibidos por la normativa. Fue un esfuerzo para reducir la velocidad de paso por curva y aumentar así la velocidad. Desde entonces, deben de tener unos surcos de 2,5mm de profundidad, 10mm de ancho en su base y 14mm de ancho en la zona en que contactan con el asfalto. La distancia entre los mismos, medida de centro a centro de cada surco es de 50mm.
Los delanteros pesan 9 Kg y tienen una superficie de contacto de 280cm2, los traseros 11 Kg y 440cm2.

Se hinchan con nitrógeno, lo que, al contrario que el aire, evita que los cambios de temperatura expandan o contraigan el gas aumentando y disminuyendo la presión en su interior (y la cantidad de superficie de contacto). Hoy en día podéis usarlo en vuestro propio coche, ya que se puede realizar ésta operación en algunos talleres de neumáticos a nivel nacional. Os lo recomiendo. La presión de las gomas de vuestro coche es de unos 30psi, la de un F1 es de 20/24psi en las delanteras y de 17/19psi en las traseras.

Según Sam Michael, de Williams "las ruedas delanteras funcionan a una presión de entre 1,14 y 1,2o bares, las traseras entre 1,02 y 1,08. Si la temperatura es baja y el neumático está muy hinchado, se deslizará (derrapará) tanto como si la temperatura es cálida y el neumático está flojo. Una diferencia de 0,1bar o una mínima diferencia entre la presión individual de cada neumático, impedirá a un piloto sacar el máximo rendimiento de su coche en cada vuelta". (No sé si esto os aclara algo el tema del 2007 entre Alonso y Mclaren).

Para darnos cuenta de la importancia de éste tan a menudo olvidado elemento, podemos ver los siguientes datos teóricos:
Un incremento del 5% de la potencia del motor en Monza (circuito rápido) reduciría el paso por vuelta en 0,8 segundos. Igual porcentaje de incremento en el agarre de los neumáticos lo mejoraría en 1,25 segundos. En Hungaroring (circuito lento) sería de 0.4 segundos a 1,94.

Es ahora cuando debemos recordar que todo en un F1 afecta al comportamiento del neumático. Así una mejora en la suspensión, la aerodinámica o el chasis, no sólo aportará una mejora en los tiempos por si misma, si no también por el mejor rendimiento de los neumáticos.

Para terminar sólo un par de curiosidades. La temperatura óptima de una de éstas piezas de ingeniería ronda los 120ºC. A ésta temperatura la superficie de los mismos es como un chicle masticado, muy pegajosa. Nada que ver con nuestros neumáticos de calle. Para sacar el máximo rendimiento de ellos, tienen que estar a punto de reventar cuando pases la línea de meta o des la última vuelta antes de hacer un pit-stop. Si están en mejor estado, no les has sacado su máximo rendimiento.

formula1deandarporcasa@gmail.com

Una web holandesa especializada en motor ha desvelado que Renault introducirá un revolucionario alerón trasero.

Siempre según ésta web ( http://www.f1today.nl/nieuws/2008/02/06/exclusief-renault-ontwerpt-radicaal-nieuwe-achtervleugel/ ), tendrá forma de "W" y permitirá rodar 0,5 segundos más rápido por vuelta.

Si esto es cierto, tanto lo de el nuevo alerón, como lo de la mejora del tiempo por vuelta, permitirá a Alonso estar luchando por los puestos de cabeza junto a Mclaren y Ferrari.

La misma web también asegura que los resultados obtenidos en el tunel de viento son espectaculares y que dicho alerón será introducido en la 1ª carrera del año. Ésto parece extraño, pues lo lógico es probarlo primero en la pista para que los pilotos expresen sus sensaciones a los ingenieros y poder así realizar ajustes.

Puestos a especular un poco, podemos imaginar que será algo parecido a ésto, aunque puede que a revés:

Hemos visto en los otros posts que, a parte de su función específica, todas las piezas aerodinámicas intentan también que el aire sea conducido de una manera ordenada hacia el suelo del coche.

Ésto es porque bajo el coche se encuentra una "bandeja" denominada en inglés "undertray" que, se podría decir, que actua como un "alerón gigante" que pega aún más el coche al suelo.

Aquí vemos a Mika Hakkinen examinando la suya en el GP de España del 98.

(Imagenes de sutton-images.com)

Por si alguien duda, lo que no está permitido es el que los coches lleven unos "faldones" laterales que aislen totalmente la corriente de aire en circulación bajo el coche de el aire que lo rodea (como una ventosa). Ésto se hizo en el pasado y el agarre era brutal, pero también lo eran los accidentes en caso de que dichos faldones se despegaran del suelo. Los coches literalmente salían volando hacia el cielo.

Ésta bandeja está fabricada en fibra de carbono, pero lleva obligatoriamente una chapa de madera que la proteje contra los posibles golpes que puedan llevar los bajos del coche contra el asfalto debido a los baches.

Bandeja y "plank" de madera desgastado tras un GP.

Aquí la bandeja de un ferrari F2000

La bandeja conduce el aire que pasa por debajo del coche hasta el difusor trasero.

Ésta pieza, que es en realidad la parte final de la bandeja, es responsable de casi el 50% de la fuerza de agarre que puede generar el coche. Aquí es donde el aire que circula "a presión" bajo el coche se dispersa de una forma ordenada y sin crear remolinos que puedan generar fuerzas de arrastre que frenarían el coche.

El difusor de un Ferrari F2005

Difusor de un Ferrari F2003. Aquí se aprecia mejor la pieza. Fijaos como tiene varias "agallas", como un tiburón.

Es este aire a "baja presión" que generan los coches en su parte trasera lo que no permite a un coche perseguidor arrimarse ni mucho, ni por mucho tiempo, pues resta efectividad a toda la aerodinámica del que se "arrima", pudiendo incluso generar un recalentamiento del motor de éste al no ventilar bién.

En el 2006 hubo un conato de modificar los difusores para el 2008, pues se cree que si se hacen más pequeños, un coche perseguidor se podría pegar mucho más al perseguido (a rebufo) y se generarían más adelantamientos. Si os soy sincero, no he vuelto a oir hablar de ésto y nadie me ha sabido responder nada al respecto, así que "supongo" que no se llevará a efecto.

En el siguiente post terminarémos con la aerodinámica.

Para terminar trataremos los elementos que nos faltan.

El "airbox" toma aire fresco y lo introduce dentro del coche para refrigerar el motor. A mayor velocidad, mayor refrigeración. Producen mucho "rozamiento", pero son fundamentales para que el motor trabaje a una temperatura correcta.

Imagenes de sutton-images.com

Los "winglets" son alerones laterales que se colocan detrás de las vainas laterales "sidepods" en algunos circuitos en los que se precisa mucho agarre, como pueden se Monaco o Hungaroring. Se trata de una zona que está muy controlada por la normativa, aun así los aerodinamistas se las arreglan para ganar unos Kg más de agarre.

Los "scallops" o "vieiras" están justo delante de las ruedas traseras para reducir la fricción que generaría la superficie del neumático contra el aire a gran velocidad.

También ayudan a mejorar la eficiencia del difusor trasero.

El alerón trasero genera aprximadamente el 33% de la fuerza de agarre del coche, aproximadamente unos 1.000 Kg. Ésto significa que podrían ponerse sobre el 16 personas. Impresiona, ¿no?

Desde el 2004 sólo se permite que lo formen dos elementos. Un ala principal y un ala secundaria más pequeña. De ésta manera se genera el mismo agarre que con un sólo ala más grande, pero con menos "fricción" contra el viento.

Alerón de un único elemento

Con dos elementos

Influyen bastantes cosas más, las "Gourney flaps" que son unas prolongaciones inclinadas hacia arriba tanto en el alerón delantero como en el trasero y que se utilizan en algunos circuitos, los famosos "tapa-cubos" que las escuderías están importando de los coches de fórmula Indy en los USA... Pero creo que ya he dado la tabarra bastante con ésto.

Si queréis alguna aclaración sobre cualquier tema o veis algo por la tele que os llame la atención en un coche, preguntad, que seguro que junto con todos los que leen el blog encontramos la respuesta.

A veces olvido (y me hacen olvidar) la coletilla de: "Andar por casa", que define el espíritu de éste blog. Él, que pudo escoger dónde nacer, prefirió hacerlo en "La Ventana" antes que en "El Larguero". Está bien que me lo recordéis de vez en cuando.

Hay muchas competiciones de muchos y diferentes coches de carreras. Un Formula 1 tiene 800 caballos generados por un motor "muy pequeño" en comparación con otros y, raramente los vemos pasar de 310/320 Km/h de velocidad máxima.

Lo que los hace tan, tan rápidos por vuelta es la velocidad del paso por curva.
Para eso es necesario que el coche esté "clavado en el suelo". Si no se llevara un alerón delante que empujara las ruedas hacia el suelo (el empuje expresado en Kg en un posta anterior), las ruedas (delanteras) irían "casi flotando" y los neumáticos no trabajarían bien, "no agarrarían bien". Es decir, sería imposible tomar una curva de manera tan cerrada y tan rápido. La habría que tomar más abierta y más despacio (mucho más abierta y mucho, mucho más despacio) o se produciría un fenomeno denominado "sub-viraje", el famoso "under-steer" que gritaba Trulli el año pasado por la radio, con voz de pánico, por cierto.

Es una de las situaciones en las que un piloto se encuentra más desvalido, intenta girar hacia la derecha (por ejemplo) para tomar una curva y las ruedas no obedecen a lo que les ordena el volante. No viran, sub-viran, lo que hace al coche abrirse en la curva e incluso salirse hacia la izquierda.

El sobre-viraje es lo contrario. Ocurre en las ruedas traseras y puede terminar generando un trompo.

Aquí giramos el volante y el morro entra bien en la curva, pero las ruedas de atrás (la parte trasera del coche) tienden a irse hacia afuera, sobre-giran.

Por ésto (y por muchas otras cosas), es tan dificil equilibrar un coche de F1. Los ingenieros tienen que llevar todo al límite. Poner la menor carga aerodinámica posíble (Kg que clavan el coche al suelo), pero que el coche siga siendo "conducíble" y que ejerza el menor "rozamiento al aire" posíble para así aprovechar mejor la potencia del motor y "correr más".

En cuanto veais éste video lo entenderéis muy bien lo que es sub y sobre viraje.

Primero habla de sub-viraje ("anderstiir") y después de sobre-viraje (ouverstiir).

Una vez conocidas las fuerzas que intervienen sobre un coche, veamos cómo los aerodinamistas luchan para conseguir el mejor resultado posible.

En la parte delantera nos encontramos un ala "invertida". Ésta pieza puede generar unos 560 Kg de fuerza de agarre cuando se va a 300 Km/h. Ésto significa aproximadamente un 25% del total que puede crear el coche.

Imagenes de sutton-images.com

Hasta el año 2001 la suspensión del coche (sus barras/brazos) no jugaba un papel actívo. Sólo se intentaba que sus barras produjeran el menor rozamiento posible. Hasta que llegó el argentino Sergio Rinland que las situó más atras (las delanteras) creando para su Sauber una especie de doble quilla (como la de los barcos) que también mejoraba la conducción del aire hacia los bajos del coche. En la foto se puede apreciar la de la derecha del coche marcada con el nº1. Se puede apreciar cómo el triangulo de la suspensión se apoya directamente sobre ella. En inglés se llama "keel" y en éste caso es doble, en el otro lado hay una igual. El nº 2 señala una "barge board". (Se explica más abajo)

Un coche de F1 tiene bastante más que ver con un avión que con un coche de serie, en realidad, con un avión al revés.

Un avión puede volar debido al Efecto Bernoulli: la presión de un fluido (líquido o gas), disminuye cuando el fluido (el líquido o el gas), fluye más rápido. Así el ala de un avión tiene una forma tal que el aire "corre" más deprisa por la parte de arriba, lo que genera una presión en la parte inferior del ala que eleva el avión.

En los coches de carrera se busca el efecto contrario, es decir, que el aire circule más deprisa por la parte de abajo para que la diferencia de presión pegue literalmente el coche al suelo. Lamentablemente cuanto mayor es éste efecto, se genera una mayor fuerza de arrastre (en inglés "drag") que hace que al coche le cueste más trabajo avanzar.

Un coche de F1 actual es capaz de generar la suficiente velocidad y fuerza de agarre (down force) como para superar varias veces su propio peso. Esto, en teoría, le permitiría circular sin problema boca abajo por el techo de un tunel.

Aquí hay un video que, unque en inglés, ilustra muy bien este tema. Copia la dirección y pegala en tu navegador.

http://video.google.es/videoplay?docid=-1908987437275058844&q=bernoulli&total=351&start=0&num=10&so=0&type=search&plindex=1

Explicación de andar por casa:

En un coche todo tiene que hablar el mismo idioma. El motor tiene que hablar con la centralita y la centralita tiene que entender el idioma en el que le va a hablar el software que le va a dar las órdenes.

Supongamos que en vez de un coche de F1 hablamos de un reproductor de video de los de antes.

Mclaren sale con un aparato VHS, con cintas VHS y con un software específico para trabajar en VHS.

Por ejemplo Red Bull tiene un aparato Betamax (Motor Renault), con cintas VHS (centralita Mclaren) y un software del sistema 2.000 (os acordais del sistema 2.000?, jeje) que era el que usaba el año pasado para hablar con su antigua centralita.

Sinceramente, creo que Mclaren parte con cierta ventaja éste año.

En una entrevista realizada el sábado, el piloto británico comenta que le parece más importante el no tener el "freno motor" que el prescindir del control de tracción.

Según el, se verán más errores a las entradas de las curvas. Con la ausencia del control de tracción "si notas que el coche patína, instintivamente levantas el pié".

Os recuerdo que lo que llaman "freno motor" consitía en una ayuda que, en caso de bloquear las ruedas en una frenada, "aliviaba" la presión ejercida por el freno en el tren trasero para disminuir sensiblemente el bloqueo de las ruedas motrices.

Creo que no se ha parado a pensar en la cantidad de coches que se dan un paseo por la tierra y que hasta ahora podian salir con el pedal a fondo sin miedo a patinar y quedar atrapados en la puzzolana, al igual que con la hierba sintética que ya existe en muchos circuitos. Hasta ahora los coches podían ir con una rueda por el asfalto y otra por la hierba sin problema. Creo que ahora será algo más dificil, ¿no crees David?