Viru+: Repaso técnico de principio de temporada (Parte I)
17 may 2015  
Gutierrez

Esta vez, al contrario que en 2014, haré mi primer repaso técnico de la temporada después de 5 carreras disputadas. El repaso lo realizo por equipos, como es habitual. Empiezo:

1.- Mercedes AMG Petronas F1 Team: Los campeones de 2014 siguen a la vanguardia en este 2015 con un monoplaza muy equilibrado, para mí el que más lo está. Después de 5 carreras ha quedado demostrado que siguen siendo los que mejor conjugan una buena UP con una buena aerodinámica. Este año la diferencia no es tan grande como el año pasado, pero siguen siendo los candidatos nº1 a ganar el campeonato, tanto de pilotos como de constructores.

¿Qué hace al W06 tan buen coche? Pues una buena mezcla de aerodinámica, chasis y UP. Aerodinámicamente es un coche muy bien resuelto, usan un aleron delantero muy trabajado en general y particularmente en la zona de los endplates (los endplates son las paredes verticales que delimitan el alerón por sus extremos). Usan el concepto de moda actualmente, es decir muchos planos principales (6 concretamente) para poder usar ángulos de ataque elevados pero con elementos reducidos en su superficie. Esos planos son cada pequeña ala que se superpone a la anterior. Se hace para reducir el drag aún aumentando el ángulo de ataque para generar más carga. Usan unas cascades de tamaño considerable. ¿Qué son las cascades? Son los elementos verticales que ves salir del primer plano o de los endplates. Se usan para canalizar el aire hacía el exterior del alerón y provocar vórtices en los extremos del ala (remolinos). Por supuesto no generan carga aerodinámica como algunos piensan y se usan para reducir un poco el drag que provocan las ruedas delanteras y provocar pasillos de aire por el lateral del monoplaza. Bien, como una imagen vale más que mil palabras, aquí tienes una foto del ala delantera del W06. Las cascades las verás en negro, verticales y giran hacia el endplate del alerón.

Front wing Mercedes

Te preguntarás, ¿el concepto de morro corto les da ventaja? Bien, con la variación por parte de la FIA de la norma sobre los frontales de los monoplaza, la respuesta es que da ventaja aerodinámica pero hay que hilar muy fino con el diseño para otorgar la resistencia al impacto necesaria. Este año sigue siendo interesante el abrir mucho el hueco formado por los pilones de sujeción del ala delantera y la nariz. Los morros tienen unas formas muy delimitadas por normativa y el paso de aire puede ser mayor con el morro corto. En lo que si puede ayudar un morro largo, respecto al corto, es a que el aire se deslice mejor hacia las cascades y en generar menor drag por la forma más suave de su pendiente. Ahora te pongo otra foto del W06 y continúo explicando.

Mercedes W06

Se que eres muy observador/a, y te habrás fijado en el brazo inferior de la suspensión delantera. Si, efectivamente tiene una forma especial para hacer ganar al aire estabilidad de flujo. Permite al aire que sale del ala delantera volver a ganar estabilidad (flujo laminar) para dirigirse al resto del coche. Comentarte también que los pequeños apéndices que ves encima de los pontones son usados para dirigir la corriente hacia el exterior del pontón y sumarse a la corriente aguas abajo que se dirige por el alteral del pontón a la zona superior del difusor, el cuál contiene un pequeño aleroncito para generar carga. Para terminar la parte de aerodinámica, decirte que el ala trasera tiene realizadas, como todos los monoplazas, unas aberturas en sus endplates, destinadas a extraer corrientes parásitas y formar turbulencias por fuera y no por dentro del alerón, reduciendo el drag en esa zona. Y usan el gurney flap (una pequeñisima pared vertical a todo el largo del ala) para evitar en cierta medida las turbulencias producidas por el borde de salida del alerón.

Como todo no es aerodinámica, hablamos de la UP de Mercedes. Mantienen el concepto de turbocompresor separado en dos partes, es decir compresor por un lado y turbina por otro. Usan el concepto de compresor y turbina centrífugos, la compresión y el empuje de los gases de escape se realiza radialmente (si necesitas conocer mejor el concepto, pincha aquí). Te enseño un esquema de la configuración del motor térmico de Mercedes, sin entrar a valorar la colocación de la MGU-H para mejor compresión (te adelanto que está situada al lado del compresor, detrás del piloto).

Esquema motor MercedesEsta configuración se ha mostrado muy eficaz para conseguir potencia del motor térmico, en base a una turbina y un compresor de dimensiones generosas. Aunque la inercia de estos dos elementos podría ser un inconveniente, Mercedes lo resuelve muy bien situando la MGU-H pegada al compresor y así no se calienta mucho. Además ayuda al compresor a no ofrecer retardo ninguno en la compresión del aire.

2.- Scuderia Ferrari: El equipo italiano ha sabido hacer un buen trabajo y diseñar un coche competitivo, el SF15-T. Un coche mucho más equilibrado que su antecesor y te enseño cuales son las claves del buen hacer de la máquina de Maranello. De hecho, son el 2º mejor monoplaza ahora mismo y están cerca de Mercedes en cuanto a rendimiento de su PU y de aerodinámica.

Aerodinámicamente el coche ha cambiado bastante con respecto al F-14T. Para empezar, el frontal ha sido rediseñado desde la zona de la suspensión delantera hasta el morro, merced a los cambios impuestos por la FIA. Una foto para que veas de lo que hablo:

Ala delantera SF15T

El morro es más convencional que el del año pasado, y usan 5 planos principales, y unas cascades más trabajadas que el año pasado. El objetivo de éstas últimas es el mismo que en el resto de equipos, reducir todo lo posible el drag generado por las ruedas delanteras y ofrecer un pasillo de aire hacia la zona trasera del coche mediante la creación de remolinos o vórtices. En este caso se opta por la nariz larga que, como te acabo de contar, otorga una mejor penetración al aire. La forma inferior favorece la generación de alta presión en la punta y una depresión debajo que acelera el paso del flujo por debajo del morro. Esto ayuda a generar carga aerodinámica en la zona delantera. Otra foto de la zona delantera y una curiosidad que te quiero comentar:

SF15T de frente

Las suspensiones delanteras siguen siendo de tipo pull-rod. ¿Son mejores o peores que las push-rod? Pues, no hay diferencias sustanciales, aunque mi opinión particular es que usar un concepto push-rod en la zona delantera beneficia más el agarre mecánico. Eso si, las tipo pull-rod ofrecen un mejor rendimiento aerodinámico ya que el aire encuentra menos obstáculos para pasar, pero su reglaje se hace más complejo. Aún así, para este 2015 Ferrari ha decidido bajar la posición de los anclajes de la suspensión, bajando a su vez el c.g. de la suspensión. Además se baja también el roll-center o centro de balanceo, que no es más que un punto imaginario en el que estarían aplicadas todas las fuerzas originadas al trazar una curva. Esto, a todas luces, ha beneficiado el equilibrio dinámico del eje delantero, ganando estabilidad direccional y en frenada. Ferrari no usa los pequeños apéndices aerodinámicos de otros equipos por encima de los pontones, pero si usa un perfil aerodinámico que delimita un túnel estrecho con la cara superior del pontón. Esto divide y estabiliza el flujo de aire en la zona y consigue redirigirlo hacia la trasera de manera más estable, digamos que con menor turbulencia. Otra foto, ahora del coche completo:

SF15-T de lado

La zona de la trasera se ha compactado un poco con respecto a 2014 y el monkey seat se ancla ahora directamente al pilón de sujeción del ala trasera y no a la estructura anti-impactos trasera (dentro se aloja el mecanismo hidráulico de accionamiento del DRS). El ala trasera ha sufrido pocas variaciones con respecto al año pasado.

Te muestro un esquema de la UP de Ferrari (similar a la de Renault salvo por la ubicación de la MGU-H), diferente en concepto de la de Mercedes pero cercana en rendimiento, merced a una refrigeración muy buena y realmente eficiente en cuanto a resistencia aerodinámica:

Esquema motor Renault y Ferrari

Vuelvo a comentarte lo que con Mercedes, no tengo en cuenta la ubicación de elementos del ERS ni de la propia refrigeración para mayor compresión. La realidad es distinta a la ubicación que te pongo, pero quiero que comprendas bien el camino que siguen el aire fresco y los gases de escape. En el caso de Ferrari, la MGU-H el año pasado se encontraba entre el compresor y la turbina, separando ambos. Este año Ferrari ha decidido ubicarla dentro de la V que forman los cilindros del motor. También la recolocación del turbo más abajo que el año pasado les hace ganar estabilidad y los radiadores tienen una forma distinta, que ayudan aerodinámicamente al conjunto.

De todas formas, donde ha ganado Ferrari es en una mejor compresión del funcionamiento del ERS, consiguiendo mejor refrigeración y reubicando los elementos más abajo (el c.g. del vehículo baja y es más estable). Ahora almacenan más energía y la aprovechan de mejor manera. Aún así, sigue teniendo un pequeño déficit de potencia con respecto a la UP de Mercedes.

3.- Williams Martini Racing: Son los 3º en discordia. Usan la UP de Mercedes y eso les asegura ser competitivos en términos de aceleración y potencia pero su aerodinámica no está tan conseguida como la de los dos coches anteriores. Aún así, son el tercer coche y a distancia de los siguientes. Te enseño una foto del FW37.

Williams FW37 frontal

En esta foto se observa el uso del morro corto con el apéndice para cumplir la norma. Y me viene muy bien para que veas que no por usar morro corto, siempre se consigue más beneficio aerodinámico. Este coche no genera tanta carga aerodinámica como los anteriores, pero aún así es un buen diseño. El ala delantera usa el concepto de todas con varios planos principales, 5. Pero puedes observar que el trabajo no es tan espectacular como, por ejemplo, en Mercedes y es que se necesitan muchos recursos económicos para desarrollar las distintas superficies sin que esas superficies se interfieran las unas con las otras. Es muy común que aparezcan turbulencias originadas por el choque de flujos salientes de dos planos diferentes, merced a un mal cálculo de los ángulos de ataque y salida. Estas turbulencias generan resistencia por interferencia, perjudicial ya que reduce la carga generada. Eso si, el coche es un auténtico misil en rectas debido a la poca resistencia que generan sus superficies, que están más pensadas para reducir el drag que para generar mucha carga. La suspensión delantera esta muy bien pensada y deja un hueco generoso para el paso de aire. También usan los pequeños apéndices para dirigir el flujo desde lo alto del pontón a la trasera. El ala trasera, sin embargo, es más convencional que la de otros coches. Y, repito, en este coche se nota que hay menos recursos económicos para evolucionar aerodinámica. Aún así, chapeau por los de Groove, que mantienen una persecución a Ferrari.

En cuanto a la UP, usan la de Mercedes como te he dicho anteriormente. Salvo alguna recolocación de los radiadores, lo demás es exactamente igual. Así que se benefician en términos de potencia y son de los que más velocidad punta están marcando en este inicio de Mundial.

Y, por ahora, lo dejo aquí. Seguiré en sucesivas partes analizando más monoplazas y sus características principales.

Jero → http://www.twitter.com/jeroitim

Comentarios

  1. Genial compañero!!! Esperando el análisis de los demás equipos. Muy currado!!

  2. […] En la primera parte te enseñé los monoplazas de los 3 equipos que más destacan, en este inicio de campeonato. Si quieres ver la primera parte, pincha aquí. […]

  3. […] faltan aún. Para quién no haya leído aún las anteriores, pinchad en la parte que quereis ver: parte 1, parte 2, parte […]

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