Fórmula 1: Los Nuevos Autos y su Técnica

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Desde el punto de vista de diseño estructural la nueva Ferrari está provista de lo que ningún otro coche tiene (a no ser que el Williams lo tenga mañana); tiene la suspensión delantera con el sistema Pull Rod que con el tiempo se verá su efectividad o no. Recuerden que este sistema después de mucho tiempo en la F1 se volvió a aplicar gracias a la iniciativa de Adrian Newey en la suspensión trasera de sus Red Bull que le dio una gran ventaja y, sin dudas, influyó en la obtención de dos campeonatos y que hoy todos copiaron.
El sistema de suspensión por barra de arrastre, como se dice en castellano, en la suspensión delantera de estos autos es de difícil aplicación dada la elevada posición de la parte delantera del chasis; este año y gracias a la obligación de "agachar" la trompa es factible colocar en la parte inferior de la pedalera el conjunto resortes, amortiguadores y barra de torsión o antirrolido.

La suspensión delantera

Distinta a todas y comparada con el sistema predominante

Los elementos que la componen y el orden en que trabajan

El movimiento (exagerado) de la suspensión



En estos autos ya no se usan los clásicos amortiguadores sino los nuevos que son de acción rotativa (foto de abajo) y que ocupan muy poco espacio.
En el gráfico superior se aprecia la posición de la varilla de arrastre en la parte izquierda de la foto. En el dibujo se muestra la posición de una suspensión Pull Rod con amortiguadores clásicos pero con la posibilidad que brindan los nuevos amortiguadores se puede mantener el mismo ángulo pero rotando 30° para que el sistema funcione correctamente; esto hace que los extremos de las parrillas de suspensión estén muy elevados en la fijación al chasis. .












Chasis: De compuestos de fibra de carbono y estructura en nido de abeja
Diferencial: de deslizamiento limitado
Caja de cambios: semiautomático secuencial controlado electrónicamente de 7 marchas y marcha atrás, montada longitudinalmente
Frenos: Frenos de disco Brembo ventilados de fibra de carbono
Suspensión delantera y trasera: Independientes, sistema Pull rod y barra de torsión
Peso: con agua, lubricante y piloto: 640 kg
Ruedas: con llantas OZ de 13 "(delanteras y traseras):


Motor

Denominación: Ferrari type 056
Configuración: V8 naturalmente aspirado, 2398 cm ³,
Bloque de cilindros: En fundición de aluminio en V a 90 °
Válvulas: 32 Distribución: neumáticas
Diámetro de pistón: 98 mm
Peso: > 95 kg (mínimo de acuerdo a las normas)
Sistema de inyección: Electrónica
Combustible: Shell V-Power
Lubricante: Shell Helix Ultra






El motor de la F2012 es una evolución de motor del coche del año pasado , lo que es inevitable, dado que los reglamentos técnicos prohíben cualquier modificación a los componentes internos destinados a aumentar el rendimiento. Aparte de su máximo rendimiento, los ingenieros también han mejorado la instalación del motor en el chasis mientras que los especialistas de motores se centraron en la reducción de la caída de rendimiento con el objetivo de mantener el nivel de rendimiento lo más alto posible durante todo el ciclo de uso de cada motor que ahora han llegado a una vida media de tres carreras.







En la foto de abajo aparece señalado por la flecha el lugar de la salida del caño de escape. En azul se señala una placa, posiblemente removible, que da la pauta de que nunca se da en las presentaciones algo definitivo. Es muy probable que ese caño ocupe posiciones distintas en la búsqueda para aprovechar de algún modo la salida de los gases calientes en la parte trasera beneficiando la acción del difusor.



Ferrari está ensayando en Barcelona una nueva posición de los tubos de escape, en las fotos de abajo se observa que la salida se hace más cercana al eje longitudinal del coche de manera similar a lo ensayado por Mercedes.








En comparación, en la foto de abajo, en el lanzamiento y en las primeras pruebas en Jerez el tubo se hallaba acodado en una extensión del pontón.



En esta imagen muestra que el diseño original no era lo suficiente efectivo y en Jerez de la Frontera se le practicaron varios recortes hasta mudarlo más hacia adentro tal como se lo muestro en las fotos precedentes.



Quizás después de esta prueba con la pintura parafinada y fluorescente tomaron la decisión de "correr" los escapes hacia adentro. Cuando hagan clic en la lupa podrán ver los finos detalles de los patrones que deja el paso del aire en la parte posterior de los pontones. Se aprecia claramente como el flujo es muy intenso en el canal delimitado por la saliente de los tubos de escape y el cubremotor, no así encima del carenado del tubo lo que indica claramente que si se procura calentar el aire que pasa por los escapes es evidente que por encima la presión aerodinámica es menor y no se conseguirá el efecto buscado que es aprovechar ese aire en el difusor.




En esta otra imagen se ha marcado el corrimiento de los tubos de escape para que esos gases cumplan su cometido y no se perjudique a los neumáticos que son los que reciben ese flujo caliente.





Se ve el cambio de posición de la salida del tubo, tanto en el plano vertical como el horizontal.







En esta otra fotografía se ve el amplio uso que se le da a la pintura fluorescente como una valiosa ayuda para la investigación aerodinámica que procura reafirmar la efectividad o no de lo diseñado. Aunque Ferrari como el resto de los equipos gastan fortunas en programas CFD o en hacer modelos para el túnel de viento y su uso demanda millones este ingenioso método es, quizás, el más fiable de los estudios que se hacen todos los días en las pruebas de invierno.







Aunque imperceptibles o apenas visibles , los sensores siempre están en estas pruebas, tanto en la Ferrari como en la mayoría de los coches por no decir en todos.





















El uso de la pintura fluorescente es de gran ayuda para visualizar el paso del aire en torno a las superficies del auto


























Las primeras imágenes corroboraron las imágenes que "trascendieron" debido a la deliberada demora de Mercedes en mostrar al W03 tal como lo mostramos en este y este . Fue la sorpresa menos "sorpresiva" de todos los nuevos F1.






La trompa tiene el estilo pico de pato, o de ornitorrinco, que respeta el reglamento en ese desnivel entre la misma en su unión con el cockpit pero lo que se buscaba, bajar el perfil, no se consiguió ya que los diseñadores no quieren sacrificar la parte inferior y lo que se ha conseguido en que el extremo anterior es más alto





























En las fotos inferiores se aprecian en la parte final del pontón marcados por los dos círculos amarillos los efectos de los gases calientes en la zona adyacente, hay una marcada quemazón de la carrocería detrás de la salida por efectos de la desviación de los gases muy calientes por la acción del aire que circunda el combés del pontón.









Las siguientes imágenes sirven para comparar los difusores del modelo precedente con el modelo actual, son muy parecidos y solo se diferencian en que el aire caliente pasa ahora por encima del "techo" del difusor en lugar de hacerlo por abajo; de todas maneras lo que se trata es acelerar el paso del aire que pasa por debajo del auto, efecto que se logra a la salida del difusor cuando el aire superior, que tiene una mayor temperatura y por ende menor densidad, se une al que pasa por debajo y lo acelera.




En la figura superior traté de indicar cómo el aire frío (flechas amarillas) que pasa por los pontones se une a los gases calientes a la salida de los escapes (flechas anaranjadas), se calienta y pasa por debajo y por encima de las parrillas de suspensión (foto de abajo), que tienen un perfil de cuerda ancha, sirviendo de encauzadoras de ese flujo mientras que ambas ruedas hacen lo propio.









La utilización de la pintura fluorescente en estado líquido sometida a la acción del aire que rodea a la carrocería para determinar el sentido de esos flujos es importante para verificar la validez del diseño.




Si se fijan en el pontón éste tiene en la zona de la salida de los gases de escape un correcto deslizamiento del flujo del aire frío en el punto de unión con los gases calientes lo que garantiza el escurrimiento de ese aire, calentado en ese punto, hacia la parte superior del difusor como se explica en el gráfico siguiente.








En los círculos se marcan los detalles que más llaman la atención desde el punto de viste aerodinámico

Acá se destaca el orificio de salida central del aire de refrigeración del sistema KERS y radiadores de aceite de la caja y parte del aire evacuado de los radiadores centrales, de agua, claro. Más abajo se visualiza el orificio del arrancador del motor también indicado por un rectángulo azul..





En esta imagen resalta la posición de la aleta guía y de la forma de la parte baja de los pontones diseñada así para conducir el aire hacia el sector trasero de la forma más eficiente, es decir, que tenga la menor perturbación y que la vena de aire no se separe abruptamente de su superficie.














En las primeras pruebas hubo cambios en la forma del spoiler y también se evidencia en el auto de Schumacher que al doblar el mismo llega a tocar la pista con sus extremos demostrando un grado de flexión bastante importante










En octubre del año pasado empezaron a correr rumores sobre una nueva invención en el mundo de la aerodinámica que evoluciona de manera dinámica y constante.

Se rumoreaba que Mercedes GP estaba empleando un alerón delantero nuevo. Esto había sido reportado en las tres revistas más importantes de la F1 (Auto Moto und Sport, Autosprint y Autosport). Parecía ser que el spoiler utilizaba el aire que se introducía en el agujero de la nariz para soplar en unas ranuras sobre el ala del spoiler.
Aunque este resultó ser un sistema completamente pasivo (es decir, sin partes móviles o la intervención del piloto), el hecho de que altera el rendimiento aerodinámico a alta velocidad, se lo calificó como un F-duct que sopla en el alerón delantero
El año 2010 fue el del F-Duct, curiosamente Mercedes fie el único equipo que no utilizó este dispositivo tal como lo hizo el resto del parque de a F1. Brawn utilizó un sistema pasivo sin intervención del piloto en el alerón posterior que tenía un modo de uso muy similar a este de ahora.
Puesto en evidencia por la revista alemana (ver secuencia fotográfica de abajo) y descrita por el dibujante italiano Giorgio Piola después de horas de observación, solo restaba el saber el por qué y el cómo de su funcionamiento.





La presencia de ranuras en la superficie de un ala tiene dos cometidos: uno ayuda al paso del flujo de aire y el otro lo interrumpe de manera que ambos son antagónicos y dependen del ángulo que tengan esas ranuras..
El aire pasará más eficientemente si estas se colocan tangencialmente al sentido del aire y su forma es amplia cuando se la ve; caso contrario si las ranuras están a 90° al flujo estas obrarán de tal manera que lo interrumpirán o, dicho de otra manera, producirán una disrrupción o corte y visto desde afuera estas ranuras serán estrechas.
Lo que se ha visto es que esas ranuras son estrechas por lo tanto el objetivo es interrumpir el paso del aire por encima de la superficie del plano del spoiler. ¿Y entonces?






De nuevo tenemos dos posibilidades: O reducimos la resistencia del paso del aire para ganar velocidad final o reducimos la carga aerodinámica.
Aunque la silueta del perfil de un spoiler ofrece muy poca resistencia se origina hacia los extremos una resistencia inducida debido a los flaps destinados a reducir la resistencia de las ruedas por la creación de vórtices que reducen la efectividad del spoiler.
Entonces estas ranuras que mandan aire más lento cortan estos vórtices reduciendo el arrastre o resistencia al avance ganando así en velocidad punta por increíble que parezca y esa ganancia no sería despreciable, rondaría un rango de 5 a 8 km/h según opina Martin Whitmarsh.





Además este proceso beneficia a la estabilidad del tren delantero ya que, además, permite que el aire que pasa por debajo se acelere respecto del que pasa por arriba y se crea así un centro de baja presión adicional con un mayor efecto suelo y por ende una mejor tenida. Otro beneficio a tener en cuenta es que los centros de presiones y el de gravedad del auto tendrán una mayor estabilidad a la hora de doblar que sumado al hecho de tener mayor tenida el piloto puede entrar y salir de las curvas con mayores velocidades.

Y todo gracias un agujerito de morondanga. Todo parece apuntar que el W03 seguirá usando el sistema hasta que la FIA piense lo contrario. no tiene partes móviles ni el piloto se distrae, no viola la letra del reglamento técnico, pero... .





El sistema en las trompas de los Mercedes descubierto por la Auto Moto und Sport



















Los pilotos, aleccionados por Haug, son capaces de hacer esto para que no se conozcan sus secretos



La trompa del W03 sigue teniendo el orificio oval






La posibilidad de UN TRIPLE F-DUCT DELANTERO basado en el W-Duct








En una próxima nota describiré esta interesante posibilidad que plantea el sitio caranddriver en este video con un sistema sin piezas móviles que no tendría objeciones de la FIA para ser utilizado en el spoiler para reducir la resistencia inducida y ganar el velocidad en las rectas de una forma más o menos similar al F-Duct del 2010 que inventara el equipo McLaren y que todo el mundo copió más o menos efectivamente que fue prohibido al tener que usar partes móviles y, lo que es peor, usar solo una mano de los pilotos para activar/desactivar el sistema.
Lo interesante es que este sistema es factible de ser utilizado en cualquier superficie que requiera la eliminación o reducción de la resistencia aerodinámica que se crea por interacción de los componentes del coche.



























El estudio aerodinámico real de un auto nuevo se da con efectividad en el lugar de las pruebas sin ninguna duda con la ayuda de las pinturas con base parafinada y fluorescente que deja en las superficies.
Más allá de la efectividad del túnel de viento y de la CFD esto ayuda a los técnicos a examinar la distribución de las presiones que ejerce el aire en las zonas críticas así como la distribución de la capa límite dando información mucho más precisa que complementa y redondea el conocimiento sobre su aerodinámica real.
La siguiente serie de fotos muestra la huella del paso del aire por las superficies "embadurnadas" por esa pintura que ofrece mucha información a quien la sabe interpretar.

















Al observar la foto anterior se desprende de una observación más minuciosa el patrón que deja el aire al discurrir en las placas verticales del alerón mientras interactúa con los neumáticos.

















































































Similitudes y diferencias de marcas distintas












Comparando las distancias entre ejes

Tomando como referencia al diámetro de la llanta delantera que es de 12 pulgadas o 330 mm y conociendo solo uno se puede estimar la distancia de los demás que NUNCA es publicada...




A la inversa de lo ocurrido la temporada anterior, este año McLaren dejó de ser el auto de mayor paso, recordar que, aunque nunca admitida, por lejos el MP4/26 tuvo una gran diferencia con el resto ya que según cálculos su paso era casi 400 mm mayor que el del Mercedes W02 y unos 200 mm respecto de la F150° y el RB7.
A igualdad de tamaño del difusor, un mayor paso entre ejes otorga beneficios aerodinámicos; de ahí su importancia.
Este año los diseñadores han optado por distancias un poco más cortas y a la vez muy parecidas entre sí, noten que entre el de mayor longitud, el Caterham y el de la más corta, la F2012, apenas 100mm y fracción.





































Noten la posición del escape como ha variado

desde la presentación, foto inferior...





Y su ubicación en las pruebas









Un efecto que obliga a tener cuidado





Respecto del difusor apenas es ligeramente distinto












































Una vista trasera permite ver el diseño del lateral del alerón y del difusor así cono de la viga de soporte del primero-




Excelente toma del sistema de dirección y de los depósitos del líquido de los frenos en el extremo de la pedalera.
































El difusor





Suspensión y caja





















































































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