Intercoolers aire-agua en los Fórmula 1 de 2014
hace 11 años
Uno de los mayores retos para los diseñadores esta temporada es la refrigeración de las unidades de potencia. Uno de los factores para que los nuevos Fórmula 1 requieran de más refrigeración que los anteriores es la necesidad de enfriar el aire después de ser comprimido por el turbo, antes de que entre al motor. El aire más fresco, y por lo tanto, más denso, tiene más oxígeno, por lo que puede mezclarse con más combustible y ofrecer más potencia.
En la anterior era turbo, los equipos han utilizado intercoolers para enfriar el aire comprimido, con una estructura de radiador con finos tubos por los que pasa el aire, mientras que el flujo de aire exterior que pasa a través de ellos se lleva parte del calor fuera del intercooler.
Este sistema es térmicamente eficaz y ligero, pero los actuales intercoolers son enormes, tres o cuatro veces más gruesos que un radiador de agua convencional, y los equipos necesitan utilizar el pontón completo para incorporarlos en sus coches. Esto es malo para la aerodinámica por la resistencia aerodinámica que opone la superficie de refrigeración, y por el volumen que necesitan tener los pontones.
Otra manera de refrigerar el aire es utilizar agua como paso intermedio en la refrigeración. Los intercoolers aire-agua encierran el anteriormente descrito intercooler de aire dentro de una camisa de agua. El agua se lleva el calor de los tubos, y después el agua se refrigera separadamente con el radiador de agua en el pontón. Este método es mucho más eficiente térmicamente, y requiere un intercooler más pequeño y un pequeño radiador de agua. El beneficio está en que el intercooler aire-agua no necesita estar delante del flujo de aire y puede "esconderse" para beneficio aerodinámico. Además, el pequeño radiador de agua ahorra espacio en los pontones y resistencia aerodinámica. Incluso los conductos pueden ser más cortos, reduciendo ligeramente el tiempo de respuesta del turbo.
El intercooler aire-agua no es nuevo en la F1. El motor del Toleman Hart de principios de los 80 inicialmente utilizaba este sistema para su motor turbo. Entonces, si es una solución que funciona y tiene importantes beneficios aerodinámicos, ¿por qué no lo han empleado todos los equipos?
La respuesta está en la complejidad de la instalación de conductos, la bomba de agua y la camisa, que añaden peso al coche. Como los equipos han estado muy justos para llegar al peso mínimo del monoplaza, pocos han podido adoptar este sistema.
Se cree que los equipos motorizados por Ferrari, la propia Ferrari, Sauber y Marussia utilizan el intercooler aire-agua, al igual que el equipo de fábrica de Mercedes. Estos dos equipos punteros, Ferrari y Mercedes, pueden permitirse la penalización en peso, compensándolo con el beneficio aerodinámico. Tener pontones más pequeños les permite un mejor flujo de aire hacia la parte trasera del coche para producir apoyo. Probablemente por eso Ferrari y Mercedes han optado por la nariz de "oso hormiguero", que permite un ahorro de peso aunque compromete el flujo de aire que pasa a la parte trasera, en favor de un mayor apoyo aerodinámico delante.
fuente: autosport
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techf1 dice:
Amigo mns, encantado de ayudarte. Si quieres puedes pedir mi correo a Jorge o a Oscar que lo tienen, y te mando incluso apuntes de dinámica de diferenciales. Donde controlo menos es precisamente en la cinemática ya que me quedé obsoleto.
En cuanto a lo de bajar marcha, me extraña que el coche vuelva a tener inyección antes del régimen del ralentí, pero de ser así, al bajar una relación y que suba de vueltas, efectivamente estarías cortando la alimentación de nuevo. El problema es que en cuanto toques el gas, ese consumo será aún mayor que en una ralación superior. De todas formas si dispones de consumo intantaneo en el ordenador de coche, se puede ver perfectamente lo que vá sucediendo. Ten en cuenta también que cada vez que desembragas estás aumentanto el consumo ya que en ese momento estarás en 0,8L/hora aprox para mantener el motor girando. Un saludo. -
Moahmad dice:
No deseaba participar, pero como me atrae lo del motor, viene justo una aclaración FERRARI con el corte
elimina la inyección directa, dejándola en cero no permitiendo que el motor sea arrastrado por le velocidad de la transmisión, y hay una nueva forma de conducir tipo "GILLES", con la punta del pie izquierdo toca el freno en el momento de acelerar para que el par motor no destruya los neumáticos a la salida de una curva, al acelerar, en eso se esta trabajando para que la suavidad de la frenada permita al motor pese a "estar en cero de combustible", tenga el regimen alto en el turbo, y reduzca el ingreso de combustible.
No confundamos un coche de calle con un F1, DEL 2014.
Esta aclaración es motivada por preguntas mías "no contestadas" si todo el sistema sera controlado por la central electrónica del a unidad de potencia.
Se sobreentiende que si se corta a cero el combustible no se justifica que una marcha arrastre lo que no ingresa.
Saludos.
PD el diluvio y temporal me atrofio la mente. -
Pese a tener atrofiada la mente por el paso de los años, rescato los siguiente.
Resumiendo en pocas palabras mi ignorante traducción.
El combustible se corta en la fase de liberación mediante un sistema en la inyección directa.
De esa manera ademas de reducir el flujo del "gas" hacia la turbina GARRETT, se puede explotar el MGU-H PARA ALIMENTAR DIRECTAMENTE AL MGU-K.
El reglamento técnico permite que hasta 7000rpm de velocidad de rotación ¿¿??. de la MGU-H alimente a la
MGU-K SIN PASAR POR LA BATERÍA DE IONES.
El sistema no lo manejan los pilotos, si sera controlado electronicamente por una unidad DEL CONTROL DE POTENCIA.
Por lo expuesto se deduce que la transmisión pese arrastrar al motor no le quitara un gramo de combustible al sistema en las fases de rebajes de cualquier marcha.
Puedo equivocarme pero BAHREIN ESTA MUY CERCA.
Saludos. -
A veces reconozco que vivo adelantado, todos los que estuvieron en JEREZ reconocieron que el motor de FERRARI tenia un sonido distinto, algo que manifeste sobre los distintos regímenes de motor que utilizaron,
pero surgieron dudas en los entendidos, opinar no puedo NO ESTUVE PRESENTE", y si lo hubiese estado opinaría como todos "NO SE NADA", pero hoy me sorprendo con esta nota del día que voy a subir,
http://www.f1passion.it/2014/02/f1-ferrari-f14-t-allavanguardia-e-non-solo-per-il-raffreddamento/ que demuestra que muchos temas que aporte tienen fundamento.
¿Ahora me pregunto, loco no estaba ,de algún lado las obtuve?, como una pagina italiana hoy 7/02 la publica
reconozco que a veces adelantar "algún tema es contraproducente", ¡NO SON CREÍBLES!, PERO CON EL PASO DE LOS DÍAS SON INFORMACIONES SERIAS O POR LO MENOS PUBLICADAS.
Con esto no desmerezco a nadie, tengo todo el tiempo del mundo para leer y sacar conclusiones, y amigos a la distancia que compartimos ideas.
Por lo tanto, pese a muchas malas interpretaciones lógicas y por culpa de mi parte ahora tienen la información completa a disposición de ustedes ¿es verdad o es mentira?, no me interesa, las publique con tiempo, para comentarlas en la pagina a quien tanto debo.
Saludos. -
Zadig dice:
estos dias he estado ausente y ... madremia lo que me queda por leer 🙂
@techf1 buena explicación en #42 en el ordenador de abordo se pueden comprobar esos parámetros y es exactamente como has escrito. Gracias por la aclaración.
Saludos, -
@Moahmad
estimado D. Jorge, gracias por el enlace. Lo que nos lleva a ver el regreso de la importancia del motor/mecánica (y por ente, electrónica) y el gran cambio que veremos este año.
Estoy ansioso por poder escuchar ese rugido de la nueva Ferrari y ver lo que nos depara Bahrain.
Por cierto, tenía Ud. razón con sus anteriores publicaciones.
P.D.: espero se haya recuperado del todo del golpe.
Saludos, -
A través de una infidencia ya se sabe quien es el proveedor de FERRARI de los "intercambia-dores de calor" tanto para el motor, la transmisión y la MGU, AGUA Y ACEITE,
COMO CORRESPONDE ANTES DE PUBLICARLOS SE LOS ENVIÉ HOY AL AMIGO PACO2 INGENIERO EN EL TEMA PARA SU OPINIÓN.
ES EL MAS CAPACITADO PARA LA REFRIGERACIÓN, SIN DESMERECER A NADIE.
Espero que mi actitud no afecte a nadie, es que con PACO2 tuvimos un fluido intercambio de información
vía HOTMAIL sobre distintos temas donde mi capacidad esta limitada, brindando su asesoramiento.
Era lógico que al tener una información tan reservada, consultara con el primero.
Lo enviado esta en PDF, y requiere un tiempo para su correcta traducción.
De tener novedades desearía que el las hiciera publicas.Estimado ZADIG, mi finada madre una gallega fuera de serie, me inculco desde chico, esas llamemos-las "virtudes", con sus consejos, y de los golpes ya supere lejos las 7 vidas de los gatos ,me parece que las triplique, "yerba mala no muere".
Saludos a todos
48 Comentarios
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Buenos días. Qué bueno, esto está muy bien... ya lo he dicho tropecientas veces: "esta es una página formidable".
Sí, el efecto peltier se emplea en varias cosas, y desde hace mucho. Pero, sea cual sea el sistema empleado, habrá que gestionar la energía calorífica que se saque de los lugares que la generan. Parece que Ferrari ha hecho un desarrollo muy sesudo y estudiado para su F14T, pero coincido con lo que dice techf1, las demás marcas no son tontas y habrán pensado en las mismas cosas... y más. Aunque una cosa es decidir el uso de un sistema, y otra muy distinta el llevarlo a buen fin.
Por cierto, el asunto de corte de inyección (tanto en diesel como en el de explosión) viene de antiguo. Para reducir, sin apurar se entiende, yo levanto el pie (por supuesto, sin quitar la relación que lleve engranada) con lo que ahorro combustible, pero vigilo el tacómetro porque al llegar a un nº de rpm (que todavía es mayor que el régimen de ralentí) se restituye la inyección, con lo que se terminó el ahorro por corte. Pero aquí tengo una cuestión: Si cuando va a llegar el régimen de restitución de inyección desembrago y selecciono la relación inmediatamente más corta (por ejemplo, de 5ª a 4ª) y vuelvo a embragar (con lo cual el régimen del motor ya vuelve a quedar por encima del de restitución de inyección ¿se vuelve a producir el corte? Un poco largo de explicar (je, je) pero espero haberlo dejado claro. Gracias por adelantado a quien lo aclare.
@ techf1 Gracias por tomarte la molestia de mirar lo del diferencial. Sí, el comportamiento cinemático (hablo del diferencial simple) ya lo tenía muy claro (incluyendo la formulita de Willys, etc. para los trenes epicicloidales), pero respecto al comportamiento dinámico (pares, etc) tengo unas dudas, que no consigo aclarar. Las razones son dos: 1) todo lo que encuentro escrito, a nivel de ingeniería, sólo contempla el aspecto cinemático... y mis dudas no están ahí. 2) hay una página en que opina lo contrario de otras (respecto a la dinámica), y eso es lo que estoy tratando de aclarar. Es que no quiero abrumarte con el tratamiento de ese tema, pues podría ser que no te interese hablar de eso y/o que no tienes tiempo para ello... y no quiero abusar de tu cortesía. No obstante, si llego a alguna conclusión que me parezca interesante te lo puedo contar ¿no? Oye, libremente si es No dilo (ja, ja) que yo lo entenderé perfectamente.
Bueno, saludos para todos
PD: Jorge, cuídate y no vayas por ahí rompiendo coches a cabezazos (ja, ja, ja) Un abazo.