Evolución de los neumáticos en Fórmula 1

Los neumáticos en Fórmula 1 han cambiado muchísimo con el objetivo de limitar la velocidad de paso por curva así como la aceleración de los monoplazas. Dado que las gomas resultan de vital importancia para el rendimiento, la FIA ha tratado en numerosas ocasiones cambiar su tamaño, introducir surcos en la banda de rodadura para finalmente decidir nombrar un suministrador único en la figura de Bridgestone primero (2007) y Pirelli después (2011).

Además de la reducción de costes, se busca evitar un excesivo desarrollo de los mismos como sucediera durante la guerra de compuestos entre Michelín y Bridgestone.

Para los monoplazas, los neumáticos son la única zona de contacto directo con el asfalto por lo cual todo se centra en incrementar el agarre. Dicho factor depende principalmente de la adhesión y la pérdida de histéresis por deformación.

Mientras que la adhesión se refiere al grado de unión entre la goma y el asfalto, la deformación consiste en la adaptabilidad de la superficie del neumático conforme a las irregularidades del trazado. Por tanto, las pérdidas de energía dan lugar a la fricción que también ayuda a la mentada adhesión, dado que cuanta mayor sea la superficie de la goma que se deforma para absorber las irregularidades del firme, mayor será la superficie de contacto disponible para la adhesión del compuesto.

Durante los años de Bridgestone, la marca japonesa se concentró en la composición química de los compuestos. Los cambios en los polímeros significaron cambios en la reacción del compuesto frente a la superficie del circuito. Procesar los datos de la interacción entre los diferentes compuestos y el asfalto consumieron la principal cantidad de recursos del fabricante nipón. Sin embargo, Pirelli adoptó un enfoque diferente dada su filosofía extremadamente diferente a la de su sucesor.

El grado de dureza del neumático influye directamente en la deformación pero esta se convierte a su vez en un importante factor de desarrollo. La rapidez del compuesto en deformarse y recobrar su forma original depende directamente de la presión de las gomas, su construcción y el material de las msmas, siendo éste el primer factor a tener en cuenta buscando una rápida deformación así como una lenta vuelta a su forma original para aumentar el agarre.

Diseño y fabricación

De los 200 materiales diferentes usados en la construcción de un neumático de Fórmula 1, más de 100 han sido creados para crear un compuesto óptimo, el cual se basa en tres elementos principales, carbono, azufre y derivados del petróleo. Dependiendo de las características del circuito, esta relación puede variar en gran medida de un compuesto a otro, mientras la estructura evoluciona progresivamente entre temporadas.

La carcasa del neumático esta compuesta de un complejo entramado de nylon y poliéster constituyendo el esqueleto de las gomas y proveyendo resistencia contra altas cargas aerodinámicas, fuerzas longitudinales y laterales.

Las ruedas con surcos existentes durante una década (de 1998 a 2008) además de suponer una aberración estética causaron problemas extras a la estructura ya que los cambios de dirección son más severos con los surcos ya que la goma en contacto con las partes entre surcos tendían a deformarse más de lo normal.

Las dimensiones de las gomas vienen limitadas por las medidas máximas dictadas por el reglamento, sin embargo a menudo son diseñadas para ser más pequeñas que el límite máximo por razones aerodinámicas. Hay que tener en cuenta que unos milímetros de más en el ancho del neumático puede causar la ganancia o pérdida de varias décimas de segundo, especialmente en trazados de alta velocidad.

Uso eficiente de las gomas

Mientras los slicks están diseñados para trabajar con una temperatura óptima alrededor de 100ºC, el compuesto intermedio cuenta con una ventana de trabajo entre 40ºC y 100ºC dependiendo del agua en el asfalto. Por el contrario, los neumáticos de lluvia extrema operan eficientemente entre 30ºC y 50ºC. Todo el calor creado por la fricción con la superficie debería ser distribuido entre las diversas zonas de las gomas para evitar subviraje en caso de sobrecalentamiento de los neumáticos delanteros o sobreviraje en los traseros.

La presión en los neumáticos también es clave ya que una baja presión permite una mayor superficie de contacto con el asfalto pero una pequeña diferencia de sólo 0,2 kg/cm2 puede arruinar el rendimiento de todo el monoplaza.

Por ello, los márgenes de presiones se vigilan con más ahínco que nunca, tanto por parte de la FIA como de Pirelli. Para prevenir la menor variación posible en la presión de las gomas a causa de los cambios de temperatura, éstas se llenan con una mezcla especial de gases. Para evitar problemas, la FIA restringió estos gases a aire, nitrógeno-usualmente el más rico de los tres- y dióxido de carbono, introducidos a través de una válvula específica mientras que otra se usa para la salida de los mismos.

Evolución de los neumáticos modernos

• En 1977 Michelín introdujo neumáticos radiales cuando Renault hixo su entrada en Fórmula 1 de la mano del RS01. AL año siguiente, Ferrari también correría con los radiales de Michelín tras haber tenido una acuerdo de pruebas no oficial con la marca gala desde 1969.
• En 1978 se consiguió la primera victoria con neumáticos radiales al vencer Carlos Reutemann con un Ferrari 312T2 en la segunda prueba del campeonato (GP de Brasil).
• Jody Schekter fue el primer piloto campeón del mundo con neumáticos radiales en 1979 a bordo de un Ferrari 312T4 en el primer Ferrari con efecto suelo.
• A principios de los 80, todos los suministradores de neumáticos adoptaron los neumáticos radiales debido a la mejor superficie de contacto con el asfalto aunque trabajando con unos ángulos más estrictos que hacían más difícil conducir al límite.
• En 1983 Goodyear introdujo el primer neumático radial de lluvia en el Gran Premio de Mónaco con el dibujo unidireccional de piel de cocrodilo para mejorar la tracción en mojado.
• Goodyear introdujo en 1984 los primeros neumáticos radiales en Fórmula 1.
• En 1985 se inició el uso de los calentadores de neumáticos, muy beneficiosos en las primeras vueltas fuera de boxes, ya que sin calentamiento las gomas tardarían dos vueltas en calentarse a temperatura mínima de trabajo.
• En 1998 volvieron los surcos en los neumáticos tras haber sido eliminados en 1971. Las gomas traseras contaban con cuatro surcos mientras las delanteras sólo tres.
• En 1999 los neumáticos delanteros pasaron a llevar cuatro surcos también. El cambio de reglamento conllevó la salida de Goodyear fuera de la Fórmula 1 ya que no estaban dispuestos a aumentar su inversión en la disciplina. La introducción de los surcos provocaron multitud de quejas en los pilotos incluyendo el campeón mundial de 1996 Damon Hill y el de 1997 Jacques Villeneuve. Ambos se quejaron de que en vez de incrementar la seguridad, el efecto era el contrario ante la imposibilidad de detener el monoplaza y de la disminución de agarre en tracción. Dichas declaraciones hicieron que el canadiense tuviera que disculparse ante la FIA por 'conducta inapropiada'.
• En 2007 al contrario que durante temporadas pasadas, todos los monoplazas tenían que calzar ambos compuestos durante la carrera. Para marcar la diferencia, Bridgestone tuvo la idea de pintar uno de los surcos en blanco del compuesto más blando o del neumáticos de lluvia extrema (para diferenciarlo del intermedio).
• En 2009 se produjo el retorno de los slicks a la Fórmula 1 después de que la FIA introdujera mayores restricciones en el ámbito aerodinámico para controlar las velocidades de paso por curva en vez de limitar las prestaciones de los neumáticos.
• En la temporada 2016 se introdujo un nuevo compuesto, el ultrablando además de nuevas normas como la utilización de tres compuestos diferentes en cada Gran Premio en vez de dos como estaba permitido hasta ahora.

Neumáticos para nuestros coches

Como en casi todas las facetes y áreas de la F1, la evolución en neumáticos y gomas en la más alta competición, ha influenciado y empujado la adquisición de nuevas tecnologías en los neumáticos que utilizan la maquinaria de calle (camiones, furgonetas, coches y motos).

Como se puede ver, por ejemplo, en Tirendo a día de hoy existen una gran variedad de neumáticos de diferentes características, que en función de la estación, del tamaño y del propósito de uso de los mismos -no es igual utilizar el coche para ir a trabajar todos los días, que para competir en un circuito, evidentemente- exiten a día de hoy. Y muchas de sus características de diseño, resistencia y seguridad se lo debemos, una vez más a los ingenieros y fabricantes de neumáticos de la Fórmula 1.