Gran Premio de Singapur 2015: Análisis técnico (Parte II)

Singapur representa la segunda carrera nocturna del año. Un urbano que plantea algunos retos muy importantes al contar con 23 curvas, casi la mitad de ellas a 90º grados y en 1ª y 2ª velocidad. Exigente para pilotos e ingenieros, debido a su baja velocidad relativa. Un circuito con una alta degradación de los neumáticos traseros que provoca importantes problemas de tracción siendo un asfalto que prima la estabilidad en la frenada y la tracción a la salida de las curvas.

El Marina Bay Street Circuit requiere una preparación física y técnica muy rigurosa por las horas de trabajes anormales a las que han de acostumbrarse y se ha convertido en una de las joyas del calendario ya que personifica lo que realmente les gusta a equipos y pilotos. En esta última entrega antes de dirigir las miras hacia Japón nos centraremos en quienes más evoluciones han presentado este fin de semana, con el turno de Sauber y McLaren.

Sauber

Sin una actualización importante desde el Gran Premio de China (pequeñas piezas en pequeñas dosis desde entonces), Sauber ha clamado desde el verano el gran paquete evolutivo que iba a ejecutar el C34 suizo en Marina Bay con el objetivo de impulsar los grandes avances que ha sufrido la unidad de potencia Ferrari desde el inicio del curso.

Estos cambios se han podido ver por las calles de la ciudad-estado de Singapur donde el bólido de los chicos de Hinwil ha presentado una cara renovada por completo, ya que el monoplaza azul y amarillo contaba con prácticamente la misma presencia con la que se paseaba por los circuitos del calendario de Fórmula 1 durante la pasada campaña, debido a los profundos problemas financieros que arrastra el equipo.

Lo más llamativo de este renovado Sauber C34 ha sido el morro. Esta estructura frontal de impacto acorta la longitud de la protuberancia (flecha verde) y disminuye su anchura (flecha roja) para dejar paso a unos canales laterales que se encargan de introducir aire a presión por debajo del chasis, gracias, en parte también por la supresión de la panza (naranja). El paso acelerado del flujo de aire por la nariz, debido al efecto Venturi, crea bajas presiones, las cuales crean un centro de presiones debajo del monocasco que agarra el tren delantero hacia el suelo originando una estabilidad necesaria, o lo que es lo mismo, produce carga aerodinámica.

A todo este efecto le ayudan unos anclajes a la sección neutral del alerón delantero más anchos, con forma de aleta rectangular, lo que promueve su maximización.

Por otra parte, a las cámaras FOM le nacen unas pequeños sujeciones que no exceden la limitación de 150 milímetros estipulada por la FIA. Esto desplaza ligeramente el vórtice que forma este apéndice aerodinámico con el consecuente obstáculo de las barras de la suspensión. El objetivo de este movimiento es perturbar en menor medida el flujo de aire que llega a los pontones, mejorando su calidad y no destruyendo todo el flujo que sale desprendido del monocasco.

Sauber introdujo en el Gran Premio de China un nuevo alerón delantero acorde a las modas de los equipos de multiplicar los flaps que componen el plano principal del ala. Este elemento sólo fue usado en dicha carrera por Felipe Nasr para posteriormente descartarse, aunque se haya seguido llevando a los circuitos.

La escuadra suiza ha retocado este alerón delantero después de un intenso estudio del comportamiento que tiene con el vórtice Y250 o neutral del ala frontal, el flujo proveniente del morro y el trato con las gomas. Por esta razón se reforma la cascada de aletas tomando un similar estilo al de Ferrari. Este alerón se ha presentado en 2 opciones disponibles: con y sin aleta vertical (morado) paralela al cajetín superior de flaps.

En última instancia, se ha suprimido el componente que unía estas 2 piezas (naranja) debido a que estorbaba el paso de flujo de aire alrededor del neumático con el resto de regiones de esta nueva versión calcadas al original. Finalmente se ha empleado la versión V2 de la renovada configuración.

El eje neutral del alerón delantero es de vital importancia en el tratamiento del aire debido a que influye en el comportamiento general del coche y su creación de carga aerodinámica, ya que es donde nace todo el downforce del coche. Es por esto que los diseñadores han de eliminar toda la perturbación de aire posible. En este campo el principal ‘enemigo’ son los neumáticos, que al no estar carrozados generan turbulencia de aire al girar en sentido opuesto a la dirección del aire contra el coche.

Por esta razón, Sauber ha decidido imitar a Mercedes al incorporar una aleta unida a la toma delantera de frenos que desvía toda la turbulencia fuera del mencionado eje Y250 alargándose lo máximo posible para maximizar este efecto.
No obstante, los grandes cambios sucedidos se han visto en la parte posterior del monoplaza, donde el C34 cuenta con unos pontones más redondeados y recogidos hacia dentro para incrementar el volumen de aire que se dirige al difusor para aumentar el rendimiento del mismo.

Esto ha obligado también a configurar una salida de gases más pequeña. En el pasado, Sauber ha utilizado hasta 4 salidas de gases calientes del motor en sus configuraciones de carrocería, con 2 de ellas (las señaladas en la imagen a continuación) más recortadas sin atravesar los triángulos de la suspensión respecto a las principales. Estas vías de escape han acotado su espacio notablemente cumpliendo la misma función con el objetivo antes explicado.

En consecuencia, las aperturas de escape en general han sintetizado su tamaño, con las inferiores más redondeadas fiel al estilo creado por Mercedes en sus coches. En el futuro no se descarta que las bocas superiores se eliminen para dejar paso a unos pontones más limpios que centren la caída del aire más limpio sobre la aleta Y150 central del difusor, acrecentando ostensiblemente el efecto expansión creador de carga aerodinámica.

Fruto de los reajustes de equilibrio de presiones altas y bajas, Sauber también suprime la U central del difusor. Esta actualización engloba todo el aire en el canal central sin dispersar y centralizar un canal específico de aire lanzado hacia arriba, calibrando la diferencia entre presiones superior e inferior del mismo difusor sin que llegue a entrar en pérdida de carga aerodinámica.

Además, esta U central contenía un orificio en la parte inferior del mismo que servía de guía para introducir la sonda del motor de arranque que encendía el motor de combustión, por lo que ha debido instalarse dicha apertura en la rampa central con la misma finalidad.

Las salidas de refrigeración de los frenos traseros también se han visto ligeramente retocadas con las aletas inferiores con un ángulo de curvatura algo menor, más lisas y continuas, encajando el aire expulsado toda la columna de expansión ascendente que inicia el difusor y que alcanzará tanto el plano principal del ala trasera como las esquinas de los endplates y sus vórtices.

Esta columna de aire se ve impulsada también con un nuevo Monkey Seat, el cual toma la idea de Ferrari con endplates redondeados y un plano dividido en 2 secciones, las cuales tratan de empujar el diferencial de presión creado por los gases del tubo de escape y el flujo de aire que desciende de la cubierta motor hacia el plano posterior del alerón trasero.
Todos estos cambios han sido llamados a evaluación con parafina en diversas ocasiones durante los entrenamientos libres para comprender, estudiar y mejorar todo la interacción del paquete en su conjunto. Este examen ha dejado entrever las carencias efectivas de carga aerodinámica de los distintos elementos que componen la zaga al observar cierta transición del aire, separándose y perdiendo parte del downforce buscado por el equipo suizo.

En última instancia, el Sauber C34 también ha mostrado un alerón trasero ligeramente actualizado. Esta mejora consta de un plano sutilmente curvado con diferentes anchuras en toda la superficie, pero primando la mayor amplitud al centro del ala. Con esto prevalece la carga en línea con el eje central del automóvil, donde se sitúa la mayor producción de downforce. En las esquinas, esta anchura disminuye anteponiendo la reducción de drag, y por consecuencia la obtención de velocidad punta, por menor acumulación de altas presiones y bajo el efecto del DRS.

McLaren

Tras el tortuoso paso por el Gran Premio de Bélgica e Italia, McLaren se ha preparado a conciencia para la carrera nocturna. Por esta razón ha hecho regresar el morro corto que ya estrenó en Austria debido a la carga aerodinámica que éste aporta. No obstante, esta estructura frontal ha sufrido diversos cambios en su acomplamiento. Los anclajes de la nariz se han visto ensanchados al estilo Red Bull, tomando una forma similar a una aleta para maximizar sin posibles escapes las bajas presiones formadas por el paso del aire bajo la punta de la nariz gracias al efecto Venturi, y a su vez redirigir esta depresión por debajo del chasis conectándose con unos nuevos turning vanes.

Asimismo, los anclajes de las cámaras se han reposicionado en los laterales en lugar de estar colocados ligeramente por encima de la estructura de impacto. Los chicos de Woking han estudiando el comportamiento del vórtice que genera este perfil aerodinámico ya que la nueva colocación produce dicha espiral atravesando ambas horquillas de la suspensión en lugar de por encima de éstas gestando aún más perturbación que ocasionaba más inestabilidad en el flujo por encima de los pontones. Cabe descatacar el pequeño orificio que presentan los anclajes de las cámaras FOM que le ayuda a deformarse bajo el efecto de la carga aerodinámica (incrementando su rendimiento) y evita ser totalmente rígido por una posible rotura.

Este trabajo aerodinámico de reajuste en torno la parte delantera del MP4-30 da como resultado nuevas adiciones en el alerón delantero. Este ala frontal ve agregadas dos nuevas aletas en la cara externa e interna de los endplates laterales que ayudan a crear depresiones en ambas regiones que dirigirán alrededor del neumático, dado el ángulo de curvatura ascendente que estos poseen, y ayudarán a reducir la influencia de la estela provocada por el giro de la rueda en la aerodinámica.

La reforma llevada a cabo tanto en el morro, como en el alerón delantero en las últimas carreras en referencia al trato del vórtice Y250, o neutral del ala delantera, obliga al departamento de aerodinámica a modificar ligeramente los turning vanes. Estas paletas reducen sus secciones para modificar el rebote que sufre el vórtice en éstas y desplazar la carga que circula por debajo del chasis a una zona posterior en los pontones. A su vez, la disminución de los ‘cortes’ muda una menor cantidad de aire hacia el interior del eje optimizando el volumen de aire que se transporta hacia los laterales del fondo plano, y que en definitiva llegará al difusor.

Todos estos cambios serán vitales en la aerodinámica general del coche dado que renueva su comportamiento, no exenta de cambios en las próximas citas del calendario a medida que los ingenieros comprendan el nuevo funcionamiento del tren delantero.

La parte trasera del monoplaza inglés también ve agregados nuevos y modificados apéndices debido a las exigencias en downforce que ayudan a que el coche traccione mejor en curva, gracias al mayor apoyo mecánico que aporta una fuerza extra, para así alcanzar una mayor velocidad, con la consecuente ganancia en tiempo que adolece el bólido británico.

Es por esto que el MP4-30 instala nuevamente un abandonado Monkey Seat que toma un concepto similar al utilizado por Red Bull en su RB11 (inicialmente usado en el RB10). Esta aleta Y100, como se denomina técnicamente debido a que se prolonga 100 milímetros a ambos lados de la línea central del coche, luce 3 planos (V3) en lugar de los 4 que emplea el monoplaza austríaco.

Esta V3 viene sustentada por un cambio de altura en la salida de tubo de escape, permitido por reglamento. Con esto se pretende aprovechar los gases de escape en el aletín posterior (cian, V1) para, gracias al efecto Coanda de la superficie del aletín y las altas temperaturas de estos ga ses (que suben debido al calor), sellar en un ángulo cercano a 90º que obliga al flujo de aire, proveniente de las aletas superiores (amarillo y verde, V2) a pegarse a la cara posterior del ala trasera, creando una mayor diferencia de presiones en el plano del alerón trasero para originar la carga aerodinámica, sin pérdida de todo este rendimiento.

Con todo, este efecto ‘upwash’ se ve reforzado, ya que los gases de escape se ven acelerados gracias al efecto Venturi por los canales creados en el primer plano (amarillo y verde) con el segundo plano (cian). En consecuencia, esto da como resultado la incorporación de un Monkey Seat con 3 aletas (V3) que causa la producción de carga aerodinámica en el tren trasero.

En el plano mecánico, Honda regresa a la especificación de plénum de fibra de carbono en lugar de aluminio que ya empleó la casa nipona en Barcelona para posteriormente descartarse. Esto se ha realizado en consonancia con la actualización en el pasado Gran Premio de la cubierta motor, cuya salida de gases calientes se ensanchó notablemente permitiendo una evacuación ostensible de calor por parte de todo el grupo propulsor, mejorando la respiración del motor y su fiabilidad ante elevadas temperaturas. Dicha evolución favorece la implantación de esta cámara de fibra de carbono que reduce el peso, vibraciones y resistencia del conjunto al completo.