Sección ‘Técnica’


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Artículos sobre técnica de F1

Red Bull sigue trabajando en la flexibilidad del alerón delantero

Miércoles, noviembre 16th, 2011

Aunque los tests de jóvenes pilotos que se están disputando en Abu Dhabi son en teoría para evaluar a jóvenes pilotos, los equipos aprovechan estos tests, los primeros desde que comenzó la temporada, para obtener todos los datos posibles sobre sus coches. En el caso de Red Bull hemos podido ver un completo sistema para estudiar los efectos aerodinámicos de la flexibilidad del alerón delantero.

Sistemas de sensores para el estudio de los efectos aerodinámicos de la flexibilidad del alerón delantero

Controlar el flujo de aire alrededor de las ruedas delanteras es crítico con los anchos alerones delanteros que se introdujeron en 2009. Las cada vez más complicadas derivas laterales dirigen el flujo alrededor de las ruedas delanteras, y su efecto varía de gran manera dependiendo de su altura al suelo, es decir, cuando el alerón flexiona a alta velocidad el flujo varía. Estas variaciones son enormemente importantes y por eso estas pruebas son críticas para comprender cómo el flujo de aire pasa alrededor de las ruedas con diferentes alturas del alerón.

Con la prohibición el año que viene de los difusores soplados, la flexibilidad del alerón delantero será un factor clave para mejorar el rendimiento de los coches.

Cables ajustables que limitan la flexión del alerón delantero

El sistema de adquisición de datos está compuesto por dos cables ajustables que pueden limitar la flexión del alerón a diferentes alturas, para estudiar el flujo del aire con diferentes alturas del alerón delantero. Sensores láser que miden la altura al suelo, colocados en el centro y los extremos del alerón confirman la altura del alerón en cada momento y su ángulo de ataque, mientras que un soporte con múltiples sensores que miden la velocidad del aire por detrás del alerón estudian el flujo aerodinámico. Con estos estudios se puede crear un mapa del flujo que crea el alerón con diferentes alturas e inclinaciones. Los datos son comparados con los arrojados por la DCF y el túnel de viento para decidir cómo conviene que flexione el alerón que construirán para el 2012.

Estando cada extremo del alerón sujeto por dos cables, uno que sostiene el plano principal y otro el flap, el alerón puede ser controlado tanto en su flexión hacia abajo como en su ángulo de ataque para reproducir diferentes rigideces a flexión y torsión del futuro alerón.

Sensores láser de medición de la altura del alerón delantero

Para estos tests el RB7 montaba cinco sensores de altura en el alerón. El que va montado en la parte central mide la altura real del alerón poque esta zona no flexiona. Por otra parte tenemos dos sensores montados en cada deriva lateral, uno en la parte delantera y otro en la trasera. La diferencia de altura entre la parte central del alerón y sus extremos nos proporcionará información sobre cuánto esta flexionando el alerón, mientras que la diferencia de altura entre los dos sensores situados en los extremos del alerón nos mostrarán la variación en el ángulo de ataque.

Sensores de velocidad del aire por detrás del alerón delantero

Con los movimientos del alerón controlados por los cables y los sensores, el soporte con los sensores de velocidad del aire miden el flujo que aire proveniente del alerón, estudiando los efectos de su flexión, torsión y variaciones de altura.

fuente y dibujos: scarbsf1 / fotos: f1talks

Ajustes durante las paradas

Martes, noviembre 8th, 2011

Durante un Gran Premio los mecánicos realizan pequeños ajustes en el coche aprovechando las paradas para cambiar los neumáticos. Antes de parar, el piloto y su ingeniero de carrera acuerdan los cambios a realizar según el equilibrio del coche, si es subvirador o sobrevirador. Ajustar el alerón delantero, quitar el flap gurney del alerón trasero y ajustar la presión de los neumáticos es lo único que se puede hacer fácilmente en los 3-4 segundos de una parada.

Ajuste del alerón delantero

Es el ajuste más común, flexible y simple. Durante la parada un mecánico puede dar más o menos ángulo de ataque al flap del alerón para mejorar el equilibrio del coche. Se realiza girando un determinado número de vueltas un ajustador roscado.

Ajuste del alerón delantero en el Sauber C30

Durante el 2009 y 2010 los pilotos podían ajustar el alerón delantero desde el cockpit con un sistema ideado para facilitar los adelantamientos. El sistema no funcionó para ese cometido, pero los pilotos lo utilizaban mucho para mejorar el equilibrio del coche.

Ajuste del alerón trasero

Ningún equipo utiliza sistemas roscados para regular el ángulo de ataque del alerón trasero. Las derivas laterales tienen muchos agujeros para atornillar el flap en diferentes ángulos, pero es evidente que desmontar el flap para montarlo en otra posición no es práctico en una parada en boxes.

De todos modos la carga aerodinámica generada por el alerón trasero puede regularse, quitando o poniendo un gurney flap, una tira en forma de “L” que recorre el borde superior del alerón trasero. Colocar un gurney flap más grande aumenta el apoyo aerodinámico aunque no suele hacerse en carrera por falta de tiempo, porque va pegada con adhesivo y exige que la superficie del alerón esté limpia.

Gurney flap sobre el alerón trasero del Ferrari 150 Italia

Por eso, la única opción para los equipos en carrera es quitar el gurney flap. Si el coche se muestra subvirador se puede corregir quitando el gurney del alerón trasero (quitamos carga del alerón trasero para equilibrar el coche), y es típico en carreras de lluvia comenzar con un buen gurney flap para luego quitarlo cuando la pista se ha secado.

Ajuste de la presión de los neumáticos

Los ajustes de los alerones afectan sobre todo en curvas de velocidad media y alta. A velocidades más bajas la aerodinámica tiene menos efecto y se necesita variar el agarre mecánico ajustando la presión de las ruedas delanteras y traseras. Antes de la parada el piloto y su ingeniero acuerdan el cambio en el juego de neumáticos nuevo, que se preparará antes de la parada.

fuente: scarbsf1

Manteniendo los motores en forma

Domingo, noviembre 6th, 2011

A estas alturas del campeonato, cuando sólo quedan por disputarse dos Grandes Premios, casi todos los pilotos han usado ya los ocho motores que pueden utilizar durante la temporada. Algunos, como Pastor Maldonado, emplearán su noveno propulsor en Abu Dhabi, por lo que el venezolano perderá diez posiciones en la parrilla de salida. Gestionar y mantener en buen estado de forma los motores disponibles es muy importante en el final de temporada.

Pastor Maldonado se retira del GP de la India con el motor del Williams roto

Además de que cuando el coche está en pista se analiza en tiempo real su funcionamiento a través de la telemetría, después de cada sesión se toman muestras del aceite del motor para analizar las cantidades de 15 metales diferentes que hay en él y conocer así su desgaste. Estudiando la cantidad de partículas de metal que hay en el aceite puede preverse una inminente rotura, y es curioso comprobar que los motores nuevos sufren un mayor desgaste mientras las diferentes piezas se “amoldan” unas a otras, siendo habitual la presencia de altos niveles de aluminio en el aceite de un motor nuevo.

Todos los datos se comparan con los previstos y con la información que se tiene sobre el motor, estudiando cuidadosamente cada anomalía para que el motor complete su vida útil sin problemas.

foto: daylife

El sprint final de Toro Rosso

Viernes, noviembre 4th, 2011

Uno de los equipos que más está sorprendiendo por su rendimiento en la parte final de la temporada es la Scuderia Toro Rosso. El STR6 está actualmente permitiendo a Jaime Alguersuari y Sebastian Buemi luchar por los puntos con regularidad, y el equipo, ahora octavo en el campeonato de constructores, amenaza con terminar el año en la sexta posición puesto que está empatado a puntos con Sauber y a sólo diez de Force India.

Jaime Alguersuari durante la calificación del GP de India 2011

Para ver su progresión en competitividad no hay más que observar las diferencias entre sus tiempos en las calificaciones de los últimos cuatro GPs comparados con los de la pole-position. 4,1% de diferencia en Singapur, 3,1% en Japón, 2,4% en Corea, y 2% en la India; una progresión espectacular.

El motivo de semejante mejora está muy relacionado con un tema que ahora está muy vigente, la colaboración entre equipos. Siendo la Scuderia Toro Rosso hermana de la dominadora esta temporada, Red Bull, no es de extrañar que estén recibiendo ciertas ayudas de ellos, sobretodo teniendo en cuenta que Toro Rosso ganará alrededor de 7 millones de euros más si acaba el campeonato 6º en lugar de 8º. Además, con una venta parcial del equipo en la agenda, nunca viene mal una mejora en los resultados.

Por ello, aunque sin incumplir las normas sobre colaboración técnica entre equipos, Toro Rosso está disfrutando de una gran ventaja al ser aconsejados por Red Bull sobre las áreas clave en las que centrarse para desarrollar el monoplaza. Las últimas mejoras han contemplado nuevos alerones y fondo plano, pero la clave está sin duda en el difusor soplado.

Red Bull junto con su motorista Renault trabajaron mucho el año pasado en este sistema, y esta temporada han llegado a un nivel en que con la ayuda de los gases de escape consiguen un enorme aumento del apoyo aerodinámico generado en el difusor. Llegar a ese nivel de eficacia es terriblemente complicado incluso para equipos tan poderosos como McLaren o Ferrari, que han necesitado mucho tiempo para comprender todos los secretos de la tecnología. Para los equipos de la mitad de la parrilla, el desarrollo es aún más lento, y los consejos de Red Bull a Toro Rosso no han hecho más que ayudarles a comprender el sistema y optimizarlo, hacer que lleguen antes a las respuestas correctas en definitiva.

fuente: james allen/foto: grandprix

Ferrari investiga el alerón delantero de Massa

Miércoles, noviembre 2nd, 2011

Ferrari busca respuestas al espectacular “aleteo” del alerón delantero del coche de Felipe Massa al final de la larga recta en algunos momentos del fin de semana del GP de la India. La Scuderia italiana está empleando las últimas carreras de la temporada para experimentar con la flexibilidad de ciertos elementos aerodinámicos, siempre dentro de los límites que marcan los tests de la FIA, claro.

Felipe Massa durante los entrenamientos del GP de la India 2011

Ferrari había llevado a la India tres unidades de su último alerón delantero, pero hasta el equipo quedó sorprendido por el comportamiento del de Massa en los entrenamientos libres, llegando incluso a llevarselo a la FIA para comprobarlo con los tests de rigidez. Lo curioso es que en la tercera sesión de libres se le sustituyó el alerón por otro igual que no aleteaba se esa forma, y el del coche de Alonso, igual también, tampoco lo hacía.

Podría pensarse que en sus experimentaciones Ferrari diseñó alerones en apariencia iguales pero con la disposición de las capas de fibra de carbono colocadas de diferente manera. En el equipo lo niegan rotundamente indicando que eran absolutamente iguales; de no ser así, Massa habría tenido un problema porque tras su accidente en la calificación, las normas de parque cerrado sólo permiten cambiar las piezas dañadas por otras iguales, por lo que de querer utilizar una versión diferente o la anterior, tendría que haber comenzado el GP desde el pit-lane.

Finalmente, y a pesar de que con semejantes movimientos el alerón podría romperse por fatiga de los materiales, Ferrari decidió que Massa saliera al GP con la versión nueva del alerón, observando si se repetía el fenómeno. Como así sucedió, decidieron colocarle la versión anterior en una de sus paradas en boxes.

Así, a pesar de las normas que dictan que la carrocería debe de ser rígida y dada la importancia de la aerodinámica en los F1 actuales, los equipos se están viendo obligados a trabajar en diferentes formas de aplicar las capas de fibra de carbono, tema realmente complejo y difícil, para lograr los movimientos de flexión deseados. Esto abre un nuevo campo de investigación para entender y controlar, los movimientos y vibraciones de estos elementos. Todo ello por intentar ponerse a la altura de los Red Bull.

foto: grandprix

Nuevas pruebas de flexibilidad del splitter en la India

Jueves, octubre 27th, 2011

Qué grande es ScarbsF1 cuando sin ninguna evidencia más que ver en algún coche inusuales marcas del roce del splitter con el suelo, se aventura a lanzar una hipótesis sobre lo que algunos equipos podrían estar haciendo (un splitter flexible que pasa las pruebas de la FIA) y consigue que inmediatamente la FIA lance una nueva Directiva Técnica para evitar esta solución. Muy rojos se han debido poner los señores de la FIA al comprobar lo sencillo que era burlar sus pruebas…

Banco de pruebas de la FIA

En cuanto un diseñador de uno de los mejores equipos de la parrilla vio el artículo de Scarbs fue directo a la FIA para comunicar que iban a emplear esa solución en 2012, lo que es una buena manera de protestar por lo que otros equipos están haciendo. En lugar de enfrentarse a otro equipo denunciando lo que está haciendo, discuten la legalidad de la solución con la FIA; ha sucedido en muchas ocasiones. Probablemente no quería emplear dicha solución, sino confirmar su legalidad con la preocupación de que algún equipo puede estar beneficiándose de emplearla.

No es una sorpresa que la FIA haya confirmado que este tipo de splitter no sería legal, y avisa de que se reserva el derecho de modificar las pruebas de flexibilidad para asegurar que nadie se aprovecha del procedimiento de la prueba. Así, podrán inspeccionar el montaje del splitter y realizar el test sin apoyar el coche sobre el patín, que es lo que les ayudaría a superar las pruebas. Este fin de semana, en el primer GP de la India, la FIA tendrá la primera oportunidad de realizar las nuevas comprobaciones.

fuente: scarbsf1

Otra hipótesis sobre el objetivo del F-duct delantero de Mercedes

Jueves, octubre 27th, 2011

Si hace pocos días Craig Scarborough nos lanzaba una hipótesis sobre el objetivo del nuevo F-duct que Mercedes está probando en su alerón delantero, tras analizar con más detenimiento el sistema, ha llegado a otra hipótesis más simple y posiblemente, certera.

Michael Schumacher en la calificación del GP de Japón 2011

Como hemos comentado muchas veces, cuanto más bajo vaya el alerón delantero, más apoyo producirá, y por eso los equipos reglan la altura del morro de los monoplazas lo más bajo posible. El límite a la hora de bajar el morro está en el splitter, que con alturas muy bajas roza contra el suelo frecuentemente, superando el desgaste máximo admitido por la FIA. En este sentido el mayor problema está cuando los F1 ruedan a su máxima velocidad, porque el apoyo aerodinámico tiende a comprimir la suspensión delantera, haciendo rozar el splitter contra el suelo. Esto obliga a llevar el morro algo más alto, comprometiendo el potencial del alerón delantero en curvas lentas.

Si en Mercedes consiguen hacer entrar el alerón delantero en pérdida cuando alcanza su velocidad máxima en las rectas, la carga sobre el eje delantero disminuirá, por lo que el morro no perderá tanta altura, es decir logran una relación no lineal entre la velocidad y la altura del coche.

Así, el Mercedes podrá rodar con una altura de la parte delantera más baja, logrando que el alerón produzca más carga, sabiendo que a altas velocidades el splitter no rozará el suelo. El extra de velocidad punta que proporcionaría por la reducción de la resistencia aerodinámica sería una pequeña ventaja añadida. Veremos si el sistema no se convierte en el protagonista técnico del 2012.

fuente: scarbsf1