Cuando Toyota entró en la Fórmula 1 en el año 2002, los equipos entonces ya presentes despreciaron la decisión de los japoneses al establecer su sede en las afueras de Colonia, Marsdorf, en el este de Alemania. Estando tan lejos del «valle del motorsport» de los equipos de Fórmula 1 (entre Brackley y Woking en el Reino Unido) les pondría en una situación complicada para su futuro dentro del Gran Circo.
Pero tres años después de que Toyota abandonara totalmente la Fórmula 1, la situación ha dado un giro radical. Hoy en día la sede de Colonia ofrece unas características del más alto nivel dentro de la tecnología, en donde los equipos disponen de dos túneles de viento, un ‘seven-post rig‘ y un simulador para contratar sus servicios, convirtiéndose en un punto de referencia dentro de la Fórmula 1 actual, donde equipos habituales que usan las instalaciones son McLaren, Toro Rosso y Ferrari (estos últimos se encuentran actualizando el suyo de Maranello). Por ello, el túnel de viento de Toyota podría jugar un papel fundamental en el resultado del Mundial de Fórmula 1 2013.
Sus inicios y la normativa
Toyota construyó su primer túnel de viento a escala real en 2001, y decidieron invertir 40 millones de euros en la construcción de un segundo túnel de viento en el año 2007. Entonces, las cantidades que los equipos de Fórmula 1 invertían cada año no estaban reguladas, y el equipo japonés usaba durante las 24 horas del día ambos túneles de viento durante los siete días de la semana, teniendo la ventaja de que en uno de ellos entraba un monoplaza de F1 en su tamaño real. Desde que la FIA prohibió los test durante la temporada para reducir los gastos de los equipos en la F1, la importancia del túnel del viento ha crecido considerablemente. La aerodinámica ha pasado a jugar un papel principal en el rendimiento de un coche de F1, junto con los neumáticos y los motores.
Hay dos tipos de simulaciones en el estudio aerodinámico: uno es el mundo virtual de la Dinámica Computacional de Fluidos (Computational Fluid Dynamics, CFD), y el otro es la pista artificial que proporciona el túnel del viento. Los dos son vistos como una complementación del otro, ya que el estudio CFD no puede informar con exactitud, por ejemplo, de la deformación que un neumático puede tener ni tampoco de su resistencia al viento; por lo que, combinando ambos tipos de simulaciones, los equipos llegan a obtener un mejor entendimiento del monoplaza que proporciona un mejor rendimiento a la hora de desarrollar el mismo. Hasta el momento todo bien, pero el uso del túnel del viento y de la capacidad de uso CFD ha sido también limitado con la entrada en vigor del Acuerdo de Restricción de Recursos (Resource Restriction Agreement, RRA).
El artículo 22.4 (h) (ii) del Reglamento Deportivo dice que los equipos disponen de cuatro días para test aerodinámicos en línea recta, o bien, pueden sustituir cada día por cuatro horas en el túnel de viento a escala real, en donde la velocidad máxima a usar es de 70 m/s. Para las demás pruebas en el túnel de viento, estas deben ser en un modelo a máxima escala del 60% y no pueden superar la velocidad de 50 m/s. En Colonia, los equipos disponen de dos túneles de viento, dos talleres de trabajo separados cada uno en tres diferentes áreas, y diferentes tipos de almacenes. Eso sí, solo hay un comedor donde es probable que ingenieros de diferentes equipos se crucen a la hora de comer.
¿Qué le hace tan especial?
Es aquí donde los túneles de viento de Toyota juega un papel importante. Toyota busca ofrecer a sus clientes tres principios básicos con el uso de sus instalaciones: flexibilidad, precisión y alto rendimiento. La galería de viento construida en 2009 (temporada en la que el equipo japonés abandonó la Fórmula 1) fue actualizada con sistemas de movimiento continúo (Continuous Motion System, CMS), equipando al mismo tiempo un sistema de adquisición de datos a alta velocidad (High-Speed Data Acquisition, HSDA), que asegura al equipo que prueba en los dos túneles poder recoger más datos por minuto y por hora que en ningún otra galería. Además, si las escuderías usan los sistemas que Toyota tiene para la recogida de datos, estos son destruidos una vez termina el test del respectivo equipo; por lo que Toyota les asegura una total confidencialidad de los datos, de tal forma que los equipos confían plenamente en ellos. Los dos túneles disponen de 512 diferentes canales de medición de presión (con una precisión de hasta 7 Pascales), y permiten el ajuste automático de alerones así como la simulación de los gases de escape. Además, la deformación de los neumáticos puede ser simulada.
El jefe de aerodinámica de Toyota, Chris Herbert, explica a F1 Racing las razones que hacen el túnel de viento de Toyota tan competitivo y sofisticado: «Nuestro túnel es un lugar muy eficiente para realizar test. No hay instalación que aporte más datos por minuto y por hora que la nuestra. Las razones provienen del Sistema de Movimiento Continúo que equipa. Los túneles de viento tradicionales conllevan cuatro fases de análisis de datos y se pierde mucho tiempo en el muestreo de ciertas áreas del coche. Nuestro túnel ofrece la posibilidad de mover el modelo de estudio continuamente y al mismo tiempo se puede medir sistemas activos de altura en la parte trasera y delantera del coche, la guiñada, el viraje del coche, y su cabeceo y alabeo, por lo que con el sistema se puede recoger un montón de datos rápidamente y más detallados. Su sofisticado método permite conseguir datos mientras se está cambiando el ángulo de la amortiguación dependiendo de como sea la curva que se quiere simular, de tal forma, que a un cierto ángulo los equipos se den cuenta que empiezan a perder ‘downforce’. Por ejemplo, cuando el piloto dice que tiene subviraje en medio de la curva, eso se puede comprobar en el túnel para corroborar lo que dice el piloto».
Otra de las fortalezas de los dos túneles de viento de Toyota es su análisis de datos con un velocímetro de partículas basado en imágenes digitales (Particle Image Velocimetry, PIV) para visualizar estructuras de análisis de flujo en los planos X, Y y Z dentro del túnel de viento, posibilitando así la medición directa de los vectores locales de velocidad de flujo, así como precisión en la validación CFD de las predicciones de la velocidad y los campos de vorticidad. Para ello, esta es una técnica donde la corriente del aire del túnel es alimentado con pequeñas burbujas de aceite con el fin de estudiar su movimiento alrededor del chasis del monoplaza a través de un láser mientras se graba con un vídeo su movimiento, con una precisión de posicionamiento del láser de 0.05 mm. Es sabido de la importancia del alerón delantero a la hora de analizar cómo se desarrolla el flujo de aire que recorre el fondo y el resto del coche. Con estas micro burbujas, los ingenieros aerodinámicos consiguen una detallada precisión del movimiento del flujo de aire a través del coche, y es algo que los equipos usan mucho para verificar la ganancia que dan las actualizaciones en las derivas laterales que llevan los equipos a los Grandes Premios en los alerones delanteros, con múltiples aletas y bordes. Las capturas que el método PIV permite son fundamentales para luego compararlas con los datos obtenidos en el estudio CFD.
Los estudios demuestran que los datos que el túnel de viento de Toyota proporciona a los equipos son una excelente representación para la correlación con la pista, demostrando que los equipos que visitan las instalaciones de Colonia se benefician del tamaño de sus túneles, de los sistema de control, del PIV y de la experiencia de los operarios del equipo japonés. Es obvio que a los equipos les gustan sus servicios y es por lo que hacen uso de estas instalaciones. En definitiva, un vuelco total para una empresa por la que varios equipos de Fórmula 1 no apostaron por sus garantías en un principio, pero que en los últimos años se ha convertido en un lugar donde varios equipos se ven obligados a hacer cola para usar sus servicios, servicios que pueden ser claves para el Mundial de Fórmula 1 2013.
A continuación, un vídeo donde se ven las instalaciones de Toyota Motorsport GmbH, (Marsdorf, Colonia):
[youtube]http://youtu.be/ktAOZpKzenM[/youtube]
Características del túnel de viento de Toyota:
Dimensiones: 63 x 26 x 13 metros
Sección de prueba: 15 x 4,1 x 3,7 metros
Velocidad máxima de la corriente de viento: 70 m/s
Diámetro del ventilador: 6,3 metros
Potencia Ventilador: 2.3 MW
Precisión: +/- 0.004 %
Velocidad de la cinta rodante: 70 m/s, (252,6 Km/h)
Anchura de la cinta rodante: 2,4 metros
Longitud de la cinta rodante: 7 metros
Fuerza vertical en las ruedas (túnel a escala): 30 – 300 N
Fuerza vertical en las ruedas (túnel a escala real, parte delantera): 50 – 500 Kg
Fuerza vertical en las ruedas (túnel a escala real, parte trasera): 70 – 700 Kg
Equilibrio general:
- Drag: 1.800 N
- Fuerz lateral: 1.400 N
- Sustentación: 5.200 N
- Fuerza de alabeo: 1.100 N
- Fuerza de cabeceo 2.600 N
- Fuerza de guiñada: 1.100 N
Nota:
- Cabeceo: es la inclinación del morro del monoplaza, o la rotación respecto a su eje transversal.
- Alabeo: es la rotación respecto al eje longitudinal del monoplaza.
- Guiñada: es la rotación intrínseca alrededor del eje vertical perpendicular al monoplaza.
Entre todos vosotros, ver la fórmula 1, en esta página F1 vuestra, después de empaparse de, vuestros, artículos, es como tomarse la pastilla de matrix, uno ya no puede desechar la evidencia: la fórmula 1 es compleja, muy compleja pero radicalmente atrayente. Ya no hay vuelta atrás; no es la velocidad, es quién y cómo se consigue esa velocidad. Aquí le doy la razón a Homero y a Jorgech, esto es, la importancia del equipo pero, los adelantamientos los hacen los pilotos y el riesgo lo asumen éstos. Una simbiosis necesaria, máquina (equipo) y piloto. Muy muy interesante.
Gran articulo Oscar! Enhorabuena! Acertaste con que me iba a gustar. XD. Una cosa importantísima es que con estos túneles se puede hacer el cálculo de las suspensiones con mucha más precisión, y ver las piezas que flexionan haciendo variar los flujos. Estas cosas son imposibles en cfd.
Creo que el futuro de los túneles será que en vez de usar aceites o tintes, se usen micro sensores que directamente lo pasen a CFD en tiempo real. Tengo constancia de laboratorios de nanotecnologias desarrollando sistemas similares. Saludos.
BUENAS NOCHES JORGECH EL «CASI OCTOGENARIO CAVERNICOLA»PERTENECIENTE A UNA RAZA
«CASI EXTINGUIDA» NO REALIZA COMENTARIOS.VIVO EN EL PASADO,NO SALGO DE MIS CATACUMBAS..
¡¡¡¡¡¡PASO!!!!!!!
CHAU OSCAR SALUDOS A TODOS.
AMPLIANDO ESTIMADO OSCAR.
Falta algo mas en el titulo «Y EL 2014»,que recuerde ya están trabajando en el desarrollo del futuro «F1 2014».
SI MAL NO ME EXPRESO UN EQUIPO EN EL 2013 Y OTRO EN EL 2014 ES LO EXPRESADO EN FERRARI Y PUBLICADO EN ESTA PAGINA..
DE TÚNELES MODERNOS Y CFD ES UN TEMA TABÚ PARA MI.
NO COMMENTS
En estos momentos estoy escuchando a JULIO IGLESIAS,JAVIER SOLIS Y FRANK SINATRA .
De la F1 no pienso nada,estoy afilando las garras para mañana.
Saludos a todos.
Buenas Noches,me estaba durmiendo escuchando musica y cansado de hacer la limpieza en el taller y mirando las ultimas noticias,de pronto mis ojos ven esto,¿EL TÚNEL DE VIENTO Y EL CFD PUEDEN MEJORARLO, LO DUDO» http://442.perfil.com/2013-03-28-204113-la-hija-de-bernie-saldra-en-playboy/0328_ecclestone_g/ es increíble como la belleza de una mujer despierta mis instintos primitivos.
Del resto de las fotos no interesan, mis estudios NO me permiten salir de mi nivel académico,pero que estas curvas superan a la vieja 8 de ESTAMBUL nadie lo puede negar.
¡OJO CON CRITICAR ES LA HIJA DEL PATRÓN QUE TE PUEDE COBRAR EL DERECHOS DE AUTOR!
SALUDOS
El patrón? Pikutara!!!!! Esa aerodinámica «molecular» con difusor central terminado en aletas coanga!! No hay tunel del viento que lo diseñe, que lo iguale. El morro? Bueno, todo no puede ser perfecto, lleva demasiada parafina…
Saludos.
ESTIMADO DAVID A.
Hombre no te pierde ninguna,pero no vas a negar que la morocha tiene sus curvas,sabia y presentía que tu irías a reaccionar,en otro comentario anterior te deje unos vídeos continuados para esas noches de soledad,que todos tenemos por si acaso no los viste si quieres te los paso nuevamente,no soy egoísta mis vídeos también son tuyos,pero algunos no los puedo subir atentan la moral y principios y eso que están editados en ESPAÑA.
Cuando tu me lo pidas hombre te los paso,es música turca,mi preferida sera mi sangre, mis genes o mi pasado tormentoso,pero tienes razón todavía a mi edad mi sangre hierve,y es la sombra de mi pasado.
Un abrazo querido DAVID A.
Jorgech, ya te contesté en el artículo de imágenes del pasado gran premio. Pero me repito; ví todos los videos (90) y los vuelvo a ver cuando quiero relajarme (cuando la soledad toma forma) porque, no sólo son las imágenes sino también la música. Y, una vez visto tus videos he intentado conseguir otros por este mundo de internet pero, me repito, la diosa que me enviaste en su día, con la que estuviste, se ha convertido en una referencia en el arte del baile y del resto de las cosas que me imagino. Por tanto, querido Jorgech, gracias, gracias, gracias, de verdad.
Un abrazo Chavalote.
Estimado hermano David A.
Lamento no haberlo leído,es que en esos días estaba en la luna de VALENCIA,era otro hombre,los recuerdos no me dejaban dormir,y mas que tendría que rendir un examen que cuando tenia 36/37 años,los superaba amplia-mente,pero desde 1970 a ese día pasaron muchos años y 43 años mas en mi vida no es lo mismo que la 1ª vez.
Pero la experiencia y la ayuda medica,me volvió a tener fe en la vida,fui a ganar o perder pero de pie,y fue una demostración que cuando lo intentas superas todo,y el mejor premio fue «BASTA JORGE QUE NO TENGO 20 AÑOS Y NO SOY UNA CHIQUILINA».
Hombre nunca me comentaste que tienes una hija,que sinceramente David A es una bendición del cielo,sera tu sostén en el futuro,lo veo con mis hijas de 51 y 53 años,que después de todas la locuras mías me doy cuenta que son la luz de mis ojos,las hijas nunca se pierden es mas cuando se casan o forman pareja ganas un hijo.
Gracias por tus palabras David A,no merezco esos elogios,es compartir momentos con amigos,de la bailarina reconozco fui un cobarde al no seguirla a PARÍS,pero ya vez hombre que el amor y cariño a mis hijas vencieron al amor de esa espectacular mujer es que «EL PADRE SUPERO AL AMANTE»,
David A guárdalo es un regalo personal mio,que comparto contigo,yo tengo en mi memoria el recuerdo de haber vivido una hermosa locura,que muchos hombres desearían haberla vivido,era increíble cuando nos mirábamos al espejo,no lo podía creer,pasaran muchos años si DIOS QUIERE,pero jamas se borraran de mi memoria,y mas pensar que vino a BS AS PARA QUE ME DEFINIERA,Y AL VER LA VERDAD, RECONOCIÓ QUE MI ACTITUD DE PADRE MERECÍA ESE FINAL,ES MAS ME REGALO SU ULTIMO VESTIDO DE BAILARINA,CUANDO ERAMOS PAREJA.
David A ¿cosas de la vida,mi nieta aprendió a bailar árabe? y en su única presentación lo utilizo y la profesora no lo podía creer,la calidad de la ropa tenia un sello de distinción, y pese a los años estaba como nueva y mi nieta su lucio al lado de bailarinas con experiencia.
La pregunta de mi familia «ABUELO,COMO LLEGO A TU PODER ESTE VESTIDO DE ODALISCA TURCA»,mi silencio y mis lagrimas,lo expresaron todo.mi nieta lo guardo junto al collar y la cadena de oro turca,que me regalaron «RECUERDOS DE BANU»,que posteriormente se caso y fue princesa,pero de «JORGE NUNCA SE OLVIDO».
David A CUIDA A TU HIJA ES GRATIFICANTE EN LA VIDA LLEGAR A MI EDAD Y TENER NIETOS,QUE ME LLENAN DE SATISFACCIONES,ESPECIALMENTE EL VARÓN ,QUE ES COPIA DE LAS LOCURAS DE EL ABUELO EN TIEMPO MODERNO.
CHAU DAVID A.cariños a tu hija.
¿Podéis explicar más detalladamente lo que es el ángulo de guiñada? ¿Y para que utilizan fuerzas de sustentación en el túnel de viento?
Buenas Juan89, el ángulo de guiñada es el angulo que se forma cuando gira el coche sobre su eje transversal. Es decir si ves el coche desde arriba cuando gira sobre su centro, formará un ángulo dependiendo de la batalla, del ancho de vías, y del ángulo de la dirección que será el ángulo de guiñada.
Por otro lado, la fuerza de sustentación es la fuerza que ejerce el aire en coche mientras el coche avanza. Esta sustentación es negativa porque pega el coche al suelo.Si fuera positiva como en los aviones, despegaría. En los tuneles de viento se mide esta sustentanción (y más cosas pero no quiero liarte) en linea recta. Al tomar una curva el cohe el aire no va a circular longitundinalmente al coche, sino que lo hará tangencialmente por eso es importante estudiarlo también en una curva. A eso habría que añadir que en una curva, el coche varia su distancia al suelo y la posición de las ruedas delanteras respecto al alerón. Todo esto es más complejo de lo que parece, pero he intentado resumirlo lo maximo posible. Un saludo.
Gracias techf1. Respecto al tema de la sustentación sabía que era la fuerza que hace ascender a los aviones, por eso pensaba que si la sustentación es negativa como el automovilismo, recibiría otro nombre.
Un saludo!