Durante los test de pretemporada los equipos pueden emplear numerosos y aparatosos sensores para comprender lo que está sucediendo con sus coches. Aquí os explicamos los más empleados.
Etiquetas termosensibles
La forma más sencilla de sensor son las etiquetas sensibles al calor, que se aplican en la carrocería y suspensión. Estas etiquetas se aplican en superficies expuestas al calor, y son particularmente efectivas para descubrir si el escape, los gases que salen de él, o los flujos de aire de refrigeración están sobrecalentando los trapecios traseros o la carrocería.
La tinta termosensible muestra la temperatura máxima a la que la etiqueta ha estado expuesta, y los equipos leen la información para compararla con las predicciones hechas con las simulaciones.
Tubos de Pitot
Como los Fórmula 1 crean carga aerodinámica del aire que fluye sobre su carrocería, es la velocidad del aire pasando sobre el coche la que realmente importa, en lugar de la velocidad del coche, porque el viento altera la velocidad del aire.
Como un avión, los F1 utilizan tubos de Pitot para calcular la velocidad del aire, midiendo su presión a través de dos orificios. Los coches tienen en todo momento un tubo de Pitot sobre la nariz, pero durante los test se suele montar un alto mástil sobre el arco antivuelco, con un Pitot extra en su punta.
El sensor que siempre se utiliza en la nariz del coche se ve algo afectado por los flujos de aire que recorren el coche, porque está relativamente cerca, pero para lograr una medida mucho más precisa en los test lo montan tan alto para alejarlo de cualquier fuente de variación de la velocidad del aire.
Cámaras infrarrojas
Los fines de semana de Gran Premio es habitual controlar la temperatura de los neumáticos mediante cámaras infrarrojas, pero en los test los equipos pueden montar sistemas más complejos, con estructuras que cuentan con numerosas cámaras.
Las cámaras ofrecen una amplia vista del neumático o la carrocería de alrededor, y al igual que las cámaras infrarrojas que nos proporcionaban imágenes en la televisión el año pasado, muestran las diferentes temperaturas en diferentes colores. Esto permite a los equipos comprender el rango de temperaturas a lo ancho de toda la banda de rodadura en cada curva.
De paso también se utilizan para ver si la carrocería se calienta, observando la trayectoria de los gases de escape. Esto era crítico el año pasado para comprobar el funcionamiento de los escapes Coanda, pero este año es menos importante.
«Rastrillos» aéreos
Lo que más llaman la atención en los test son los aparatosos «rastrillos» aéreos, que son una estructura con varias sondas Kiel que permiten conocer el mapa de los flujos de aire que pasan a través del rastrillo.
Normalmente van montados por detrás de la rueda delantera para estudiar la estela que deja, o en la parte trasera de los pontones para mapear el flujo que pasa hacia el alerón trasero y difusor. Otras opciones son alrededor del alerón trasero o detrás del difusor.
Otra opción es montar una estructura más simple con una fila de sensores montados en un brazo articulado. En las pruebas el brazo de puede subir o bajar, ofreciendo un mapa como el de un rastrillo.
Cámaras
Un medio menos complejo para las pruebas es el uso de cámaras. Se pueden emplear de varias formas, como midiendo las deformaciones de la carrocería o el seguimiento de los flujos en una superficie.
McLaren por ejemplo montó en Jerez una cámara en la nariz de su monoplaza, mirando hacia adhesivos colocados en la cara interior de las derivas laterales del alerón delantero. Así, cualquier movimiento del alerón se puede estudiar mediante las cámaras. Marussia montó otra cámara en Baréin en la deriva del alerón trasero, apuntando a mechones de lana colocados en el pontón lateral. Con las cámaras, estudiaban el movimiento de esos mechones, producido por los flujos de aire.
fuente: autosport
Estimado Ion, a parte de darle la enhorabuena por el articulo, me surge una duda. No usarán el tubo de Prandt en vez del tubo de pitot? La diferencia es que el Pitot solo mide la presión total, mientras Prandt mide la presión total, la presión estática y en consecuencia la presión dinámica que creo que les resulta más práctica. Si alguien lo puede aclarar lo agradecería. Saludos.
Je, je, Ion muy bueno estas cosas que nos pones. Muchas gracias. A servidor lo que más le gustó fue cuando nos empezaron a poner imágenes de infrarrojos de los neumáticos. Espero que lo sigan haciendo. Qué bien se ve cuando en las curvas cerradas se aprecia la diferencia de temperatura entre la rueda que «se clava» (la exterior) y la interior. Aunque ¿lo empezarán poniendo este año desde el principio o (por el espionaje) no mostrarán esas imágenes hasta… vaya usted a saber cuando?
@techf1, por el aspecto de la sonda parece un pitot (lo digo por el Ferrari), o mejor dicho, dos pitots. Aunque si no me traiciona la memoria creo haber visto, la temporada pasada, algún monoplaza con la «jabalina en ristre», tal como se ponen en los aviones durante las pruebas en vuelo, y eso sí parece que sean pitots. En un avión no parece que sea difícil encontrar los puntos adecuados para la toma estática… en un monoplaza, y dado el que si envío este flujo para allí, que si el otro para acá… el mejor sitio para la toma estática puede ser detrás de las orejas del conductor (ja, ja).
No nos debe extrañar la cantidad de sensores de los tipos más variados que podamos imaginar. Hasta hace unos años, un acelerómetro era un sensor que sólo se fabricaba para uso profesional/industrial, y costaban uno y la yema del otro. Bien, pues hoy día se puede comprar, en cualquier tienda de componentes electrónicos, un chip (de unas 6 u 8 patillas) que contiene tres acelerómetros para los tres ejes (x y z) y que cuesta veintitantos €; hombre sólo mide unos +/- 3 ó 4 Gs, pero ya me diréis. Claro, hay un acelerómetro aún más barato… cuando vas, de pie, en un autobús o en el Metro… según los traspiés que das «palante o patrás» así es la aceleración; ya te digo.
Saludos para todos… y ya sabéis: no salgáis a volar sin quitar las fundas de las tomas pitot, o…
Amigo MNS, tanto el tubo de pitot como el tubo de prandtl tiene dos orificios y no se distinguen salvo que el segundo tiene un manómetro en su interior. Funcionarían los dos igual de bien o de mal según donde se pongan como dices, pero porque el Prandlt calcula la presión dinámica con las diferencias entre la presión total y la presión estática. Digamos que es una evolución del Pitot por eso creo que es el que usan aunque le sigamos llamando pitots.
Una anecdota de los acelerómetros que comentas, es que puse uno en mi coche de radio control unido al servo de dirección, y el coche corrige automáticamente el sobreviraje con un contra volante automático. Se dieron cuenta al parar en boxes y fui descalificado aunque no pone nada en el reglamento. jejejeje. Como éramos todos amigos no recurrí a la FIA. jejejeje. Saludos.
Sí, techf1 tienes razón: siempre decimos los pitots sin pararnos a pensar si serán prandtl. En los anemómetros de los aviones supongo que siempre son tomas pitot, y la estática la llevan desde un pequeño orificio en el fuselaje hasta el mismo instrumento; al menos así es en los que no son «fuselaje ancho», pero en estos no sé si no emplearán prandtl.
Ah, ahora que hablamos de esto me estoy acordando de algo que leí en una revista (Avionics Magazine) en el año 99. Una empresa (USA, claro) desarrolló un sistema que toma muestras de presión en el borde de ataque de cada ala del avión, en tres puntos: arriba, centro y abajo. Los tubos los llevan a un computador, y así calculan un coeficiente de presión, corregido por velocidad del aire y ángulo de ataque (este a una fracción de grado), lo que lleva finalmente a obtener una medida de la sustentación que está generando cada ala. Esto puede evitar muchos incidentes/accidentes por no saber realmente de qué sustentación se dispone. Le llamaron SOLA (System for Onboard Lift Analysis). No sé si se habrá comercializado pues estaba en pruebas.
Saludos para todos
@techf1, que te escapabas sin que te abroncase, tramposo, je, je, que luego despellicas a la FIA, ja, ja, ja. Por cierto si andas con automodelísmo no me extraña que conozcas esos acelerómetros. También los usan los de los helicópteros de radiocontrol y los de los cuadricópteros, que ahora están de moda. Saludos
Ante la capacidad técnica de mis antecesores solo me queda copiar y pegar, porque para explicar ja.ja.ja. http://www.f1analisitecnica.com/2014/02/la-metrologia-in-formula-uno.html necesito nacer de nuevo, pero
continuo.
Continuo este ya es un viejo conocido file:///C:/Users/jorge/Downloads/LVDT.pdf soy tan modesto
que no puede evitar mi nombre.
continuo.
REPITO file:///C:/Users/jorge/Downloads/LVDT.pdf defectos de fabrica.
continuo
¿Que me queda explicar? el sistema HALL Y EL TUBO PITOT PRANDLT, y como funcionan
http://es.cyclopaedia.net/wiki/Tubo-de-Prandtl
http://intercentres.edu.gva.es/iesleonardodavinci/Fisica/Electromagnetismo/Electromagnetismo07b.htm
y el famoso LVDT, es un rebelde mas.
GRACIAS A LA METROLOGIA y TELEMETRIA, DISPONEMOS DE TODO ESTO,QUE AYUDA HASTA SELECCIONAR LOS ENGRANAJES DE CAJA, Ahhh y se equivoca y los bloquea.
GRACIAS SENSORES.
CHAO.
Bueno me retiro estoy de fiesta celebro 55 años de casad y 60 de novios, ¡que record!, por lo tanto me retiro
el champan en esas viejas copas regalo de MARTINI EN 1975/76 2 JUEGOS DE COPAS DE CHAMPAN, UNO DE COPA ANCHA MARIA ANTONIETA Y OTROS DE COPA FINA CON EL SELLO INDISCUTIBLE DE MARTINI made in Italy, GRABADOS ESMERILLADOS EN FINO CRISTAL BACCARAT, me despido de ustedes.
SALU2 @ TODOS.
@mns, no me abronque que solo busqué la laguna reglamentaria como Newey y encima no puse pega alguna en retirarme.No pedí cambios en la normativa jejeje. Entre amigos del club no hay problemas y ahora solo lo pongo en entrenamientos libres. Tengo un helicoptero pero creo que no lleva acelerometros que yo sepa, y me enteré despues que se usan para estabilizarlos.
En cuanto a los tubos, estoy convencido en que se usan Prandlt aunque les llamemos por defecto pitots. Saludos a todos y gracias por los aportes.
Sin duda se trata de tubos de Prandtl. Sin embargo, al penetrar en la corriente imperturbada (lejos del auto) es muy probable que la presión estática en el punto de medición sea muy parecida a la presión atmosférrica. En general, para llegar a corriente imperturbada habría que ir a una altura de tres a cinco veces la altura del auto, pero según las fotos se ha ido solo a un 50% aprox. Deseo aclarar además que la presión dinámica no es uniforme en todo el auto, por lo cual es importante medirla en el mismo punto en que medimos la total. Aquí pueden ver la distribución de la presión estática en un avion de línea. http://www.cd-adapco.com/teaser/star-ccm-abaqus-fea-co-simulation-makes-seamless-fluid-structure-interaction-reality
Corrección (por escribir demasiado rápido) Donde dice «la presión dinámica no es uniforme» debe decir «la presión estática no es uniforme» De paso les muestro un sensor diferencial que mide diferencia de presión entre dos puntos (pueden ver dos raccords donde insertar los conductos y el cable de señal). http://www.matecmedicion.com.ar/?gclid=CNfvpYrWj70CFbBj7AodjhMA3g# El primero de ellos tiene un rango de 0 a 50 Pascales. Y una resolución de 0,1 Pascal. Digamos que la presión atmosférica normal es de 100.000 Pascales con lo que 0,1 Pascal es igual a un millonésimo de la presión atmosférica.
En el link anterior deben ir a «presion» y luego a «presion diferencial» pues he comprobado que no va directamente. Saludos
Muchas gracias por los aportes Ambientereal1. Nunca dejaremos de aprender! Saludos.
En los aviones la toma estatica se busca en el tunel de viento y con ensayos en vuelo en algun punto del avion donde la presion atmosferica sea igual a la medida en el avion, pueden ser muchos puntos. tiene que ser invariable a la velocidad, (por definicion) y a las actutudes del avion. En un F1 posee mucho flujo desprendido por lo cual es muy dificil encontrar ese punto, por eso hay que sacar el pitos con sus tomas estaticas y dinamicas afuera. se usan varios pitot para poder medir el angulo de deslizamento aerodinamico (yaw). Amigo techf1 magnifico lo que hicistes con el auto del control de sub-sobre viraje. podes compartir mas informacion??? seria muy bueno. Ya que yo quiero hacer algo similar, pero donde la variable de control seria la presion de muelles neumaticos para cambiar la rigidez, y que el auto vaya aprendiendo para menor tiempo de vuelta.. Una suspension adaptativa seria creo.. ??»!! jaja
Bienvenido mfenegineering y gracias por la explicación de los pitots. Cada día se aprende más por aquí. El tema del coche es muy sencillo, simplemente es conectar entre el receptor y el servo de dirección un acelerómetro que los más caros, llevan un regulador para poder ajustarlo y así montarlo en cualquier posicion dentro del coche o invertir sus funciones incluso en algunos. Ahora se usa mucho para drifting que está de moda. Mira este video y lo entenderás rapido https://www.youtube.com/watch?v=bLHtTF4wW0Y
En cuanto a las suspensiones, también he pensado en una suspensión inteligente, pero es más dificil porque tienes que variar la dureza del amortiguador en tiempos muy cortos y eso es muy complicado en un coche de Rc. Yo por lo menos no encuentro la forma ya que no hay suspensiones electromagneticas tan pequeñas. jejeje. Por otro lado, lo que sí que estoy inventigando es que hay sensores en algunas emisoras que actuan de «abs» dando toques al freno para evitar bloquear. Tengo desmontado ese sensor que quiero poner uno en cada corona de la transmisión (es 4×4 el mio) , invertir el canal, y que así actue de control de tracción independientemente, uno para el eje delantero, y otro para el trasero y poder ser más efectivo en curva y no tener necesidad de ajustar el diferencial central en función del tipo de circuito. Aún está solo como idea, pero le iré contando encantado de como va la cosa. Un saludo.