Análisis técnico del Gran Premio de Malasia F1 2014

Novedades técnicas que han llevado los equipos a Sepang

Después de un inicio tan atípico en Australia, ya que los cambios de normativa técnica prácticamente imponían una serie de modificaciones y cambios a los coches a los cuales era muy difícil de acostumbrarse, en esta segunda carrera en malasia, los resultados van dejando a cada equipo en su sitio. Veamos las novedades que hemos apreciado y analicémoslas.

Nos centraremos en aquellas novedades técnicas que sean de índole aerodinámico, pues son básicamente las que se ven y se pueden apreciar con más nitidez; ya se sabe que esta temporada, el software de gestión en la combinación entre motor de gasolina y motor eléctrico, es esencial; pero no haremos de estas líneas, un tratado informático en absoluto.

En primer lugar queríamos hacer mención de la reducción de carga aerodinámica total que han sufrido los coches esta temporada por Normativa Técnica. Ello comporta básicamente 2 cosas:

• Reducción del tiempo por paso por curva al haber menos grip o adherencia.
• Mayor desgaste de los neumáticos. Cuanta mayor carga aerodinámica, mayor grip o agarre tendrá el neumático sobre el asfalto. Ello comporta que no resbale o se deslice por el asfalto, con el consiguiente desgaste. La carga aerodinámica es como añadir peso al coche pero de una manera "artificial". Cuanto más pese un coche, menos degradación tendrán los neumáticos.

Pirelli ha aumentado en Sepang la caída límite para los neumáticos: 4º30' delante y 3º detrás (+0,25º), una presión mínima de 17psi y una temperatura máxima de 110º C. Esto proporciona a los equipos un mayor margen de posibilidad de controlar el desgaste de los neumáticos.

Conviene tener en cuenta la reducción de downforce a la hora de analizar el desgaste de los neumáticos y el cuidado por tanto, que deben tener los equipos y los pilotos para evitarlo en exceso. Esta temporada hay que cuidarlos más si cabe.

Otro de los factores más importantes que han tenido que cuidar los equipos en Malasia, es la refrigeración adecuada e idónea de los motores (también frenos, pero fundamentalmente de la planta motriz de combustible líquido y eléctrico).

Al diseñar un Fórmula 1, cada equipo construye un primer modelo como modelo “base” el cual incorpora los avances y la tecnología que el equipo es capaz de crear. Todos los equipos tienen varios diseños del coche compuestos de pequeñas y grandes modificaciones del diseño "inicial", los cuales, son aptos y utilizables para diferentes circuitos y sobre todo diferentes contextos y condiciones.

Un pequeño cambio de la geometría de un coche, la adición de un apéndice o la incorporación de unas escamas, implica inevitablemente un re-diseño de prácticamente la totalidad del coche; este estudio será más complicado, costoso y largo, cuanto mayor sea la modificación. Todos los equipos, ya sabían que se iba a correr en Malasia o en Bahréin; por supuesto que sí; por ello todos los equipos ya tenían preparadas las modificaciones o cambios para asegurar una buena y óptima refrigeración. Pero las pruebas, una vez en el circuito son esenciales para apreciar la idoneidad de dichos cambios y quizás, probar alternativas. En esta carrera, nos hemos encontrado justo con ello.

En muchas ocasiones si no en todas, la incorporación de cierto sistema o elemento, implica el cambio o la implementación de otros. De ahí que podamos asistir a varios cambios dentro de un mismo equipo.

Para aumentar la eficiencia de la refrigeración y poder así conservar la planta motriz en su conjunto, básicamente podemos hacer 2 cosas:

• Incorporación de escamas o extracción de aire caliente.
• Aumentar la entrada de aire frío hacia el bloque motor.

Evidentemente las 2 están relacionadas, por cuanto todo lo que entra ha de salir. Esto es muy importante ya que si aumentamos "en exceso" la entrada por ejemplo de los pontones sin aumentar la salida trasera, estaremos creando una tapón. Este tapón además de producir interferencias aerodinámicas y flujos no deseados, también produce vibraciones que pueden alterar la suspensión. Increíble pero es así.

Respecto la primera opción, hemos visto muchas variantes en prácticamente todos los equipos:

El principio de funcionamiento de las escamas se basa en que se produce una baja presión en la parte exterior causada por el aire que fluye a gran velocidad; esta baja presión "succiona" el aire caliente que hay en el interior de donde estén colocadas dichas escamas.

Queremos resaltar en este punto, que estas añadiduras de escamas de diversos estilos e incluso tamaños, son normalmente pequeños cambios respecto el diseño original o "base" del coche. Hay que tener en cuenta que con su incorporación, estamos variando de manera muy ostensible no sólo la dirección, sino también la cantidad de aire que está circulando por encima de la carrocería del coche. Ello comporta que los estudios aerodinámicos, sus resultados y el comportamiento del coche, sean totalmente distintos y es algo a tener muy en cuenta a la hora de hacer el setup para la carrera.

Respecto la segunda opción, también hemos visto muchas variantes:

Instalación de tomas "extras" de aire adosadas a la toma de admisión principal del motor:

También hemos observado algo curioso: se trata de la incorporación de una especie de abertura en la parte de contacto entre los pontones y el suelo; es una especie de "cámara" de aire por debajo del coche, cuyas aberturas a modo de escamas, extraen el aire caliente:

Por último, quizás lo más eficiente por el caudal de aire con el que se trabaja; se trata de aumentar la zona de extracción para de esta forma, extraer más cantidad de aire caliente de la parte donde se aloja el motor, las baterías, el Kers y el Ers. En el caso de Mercedes, la ampliación ha sido muy apreciable:

Por otra parte podemos aplicar un principio general en Ingeniería de Competición que dice que si un sistema puede ser aprovechado para varias cosas, mejor. En esta ocasión, podemos intentar aprovechar el aire que sale de la parte trasera y proveniente bien de los pontones o bien de tomas "extras", para rellenar la depresión de popa. Esta zona es la causante de la mayor parte de la resistencia aerodinámica del coche, con lo que su relleno implica una menor resistencia y por tanto, una mayor velocidad punta:

Conviene recordar un aspecto aerodinámico extremadamente importante: cuanto mayor fineza tenga la parte trasera, menor resistencia tendremos. Es más: podemos conseguir más ventajas con ello:

• Mejor calidad de aire en la parte trasera y parte superior del difusor, con lo que obtendremos mayor down force.
• Menor desgaste de neumáticos al tener más carga aerodinámica.

El afinamiento esta temporada ha sido apreciable (famosa forma de botella de Coca Cola):

De todas formas, alcanzar los límites de Red Bull, es bastante complicado; podemos apreciar claramente la zona tan pequeña de salida de los gases calientes provenientes de la refrigeración. Ello comporta una serie de grandes problemas para poder tener un óptimo mantenimiento del motor y sistemas eléctricos: si la salida es pequeña, el caudal de aire refrigerante es pequeño:

Red Bull ha dado un paso de gigante, sobre todo desde la pretemporada no tanto de Australia a Malasia en cuanto al control de la refrigeración. No obstante podemos apreciar calentamientos del material en la zona baja de los pontones:

Esta zona trasera es de vital importancia en términos, como ya hemos visto, de generación de carga; los equipos no dejan de medir los flujos que se quieren encauzar hacia allí para conocer con la mayor exactitud posible cuáles son los movimientos del aire y sus tendencias:

En lo referente también a la refrigeración de los frenos, también ha sido un punto importante a tratar por parte de los equipos. Los diseños novedosos han sido numerosos. Todos ellos trataban de mejorar el flujo de aire a través de los discos y pinzas, para asegurarse una buena transferencia de calor:

También podemos observar la opción de Ferrari, que ha aumentado el tamaño de los orificios de los discos de freno para aumentar la refrigeración de éstos:

Por otro lado, también hemos asistido a otros pequeños cambios o instalación de pequeños dispositivos aerodinámicos:

En este caso, se trata de un intento de ver qué sucede al cambiar la geometría de la zona frontal. En la foto de la derecha, el flujo de aire tiende a mantenerse sobre el morro sin caerse o resbalar hacia los laterales; ¿objetivo?: quizás encauzarlo hacia la toma de admisión:

En el siguiente, querían conseguir 2 objetivos:

• Reducir la lift que el dispositivo producía.
• Mantener el mismo vórtice longitudinal que la pieza crea.

Esta pieza también la denominan "Alas de Batman"; es obvio:

También hemos podido asistir a diferentes sistemas de generación de vórtices longitudinales por debajo del alerón frontal; ¡menudo trabajo de simulación y ensayo!:

En otros casos, más parecen desviadores de flujo que generadores de vórtices:

Dada la posibilidad de lluvia e Malasia, los equipos han optado por disponer de un sistema ya visto temporadas anteriores. Se trata de unas aberturas en la zona trasera, justo antes de las ruedas; estas aberturas, proporcionan 2 cosas:

• Reducción de la resistencia por el choque del agua contra la rueda. Ello es debido a que el agua que choca encuentra una salida hacia arriba.
• Se reduce por tanto, la posibilidad de Aqua Planning, esencial en Malasia.

Este ha sido el gran premio para probar sistemas de optimización de la refrigeración; estos sistemas, serán usados también en otros circuitos con altas temperaturas y humedades.

Todos los equipos van haciendo ensayos y pruebas sobre pequeñas modificaciones de su coche base en vistas a mejorar el rendimiento; aunque sea ésta la segunda carrera del mundial 2014, poco a poco se van posicionando y viendo realmente el potencial de cada uno.

Mercedes se encuentra imbatible, pues además de su extraordinaria planta motriz, dispone de un coche aerodinámicamente muy eficiente; por otra parte no hay que descartar a Red Bull; su aerodinámica muy atrevida seguro, hace que si mejoran, cosa que seguro harán, Mercedes deberá asustarse; de momento ya están ahí….

SOBRE LOS AUTORES

Enrique Scalabroni (Alta Gracia, Córdoba, Argentina, 1949) es un reputado técnico que inició su dilatada trayectoria en 1974, cuando diseñaba monoplazas con motor bicilíndrico de motocicletas en su país natal. Durante varios años trabajó en prototipos Avante de Fórmula 3 que cosecharon éxitos como el campeonato que venció Eliseo Salazar antes de 'mudarse' a Europa. También Scalabroni tomaría el mismo camino, pero antes trabajó con los equipos oficiales de Renault y Ford en F3, adonde fue ingeniero de pista y, en el caso de la marca del óvalo, también desarrolló coches del TC2000.

En 1982 decidió marcharse a Europa, adonde ha vivido sus años dorados. Desde 1982 y hasta mediados de 1985 trabajó para Dallara Automobili, para la que desarrolló, entre otros coches, el primer F3 construido en materiales compuestos. Desde allí dio un gran salto en su trayectoria profesional, para recalar en el equipo Williams de Fórmula 1. A las órdenes de Patrick Head, diseñó coches desde su planteamiento y trabajó con detalle en suspensiones, carrocerías y chasis, con actividad en túnel de viento y diseño de la primera caja de cambios transversal del equipo. Esta época, que fue excelente para Williams con dos títulos mundiales consecutivos en 1986 y 1987.

Ferrari fue la siguiente casa de Scalabroni. Allí fue diseñador jefe de los proyectos 641/1 y 641/2, con el que Alain Prost fue subcampeón del mundo en 1990, y luego dirigió el departamento técnico de Ferrari en Guilford cuando John Barnard abandonó la Scuderia. Aquella estructura era muy onerosa y los resultados tampoco acompañaron, por lo que Scalabroni recaló en el equipo Lotus como director técnico de cara la temporada 1992. Sin embargo, un nuevo reto llegó a la mesa del técnico argentino: trabajar con Tim Wright en el equipo Peugeot Sport, donde fue ingeniero de desarrollo del 905 y responsable también del 906.

Con la retirada de Peugeot, Scalabroni trabajó en una multitud de proyectos, desde modelos de calle de la marca De Tomaso hasta el Coloni CN1 de la Fórmula Nissan con la que Fernando Alonso ganó el campeonato de 1999. Más tarde trabajó como ingeniero consultor en Williams Proyectos Especiales, centrado en la última evolución del Laguna del BTCC. Su retorno a la Fórmula 1 se fraguó con Asiatech, compañía de la que fue director técnico en el desarrollo de los motores que montaron Minardi y Arrows.

De nuevo fuera de la Fórmula 1, fue fundador, director general y presidente de BCN Competición, un equipo que participó durante dos años en Fórmula 3000, otro más en la Fórmula 3 española y cuatro temporadas más en GP2, antes de vender la estructura a los portugueses de Ocean en 2008. Desde entonces trabaja como consultor freelance, con trabajos en equipos de FIA GT y diseños incluso de helicópteros ligeros.

Timoteo Briet (Castellón, España, 1966) es Licenciado en Matemáticas y Doctorando en Ingeniería Industrial por la Universidad de Nebrija. Ha trabajado en GP2 y F3 y participado en innumerables proyectos de diseño y optimización de coches (Fórmulas monoplazas para circuito, coches de Rallys, Deportivos, Coches turismo), de igual forma ha participado en optimización de motos de competición (125 cc de Aprilia – 2009), también en el diseño de autocares de largo recorrido y bajo consumo con Tata Motors. Pertenece a un grupo de investigación sobre aero-post-rig, Lap Time y Ecuaciones de Navier Stokes. Ha sido Profesor en Másters de Ingeniería de Competición en España, Sudamérica y (Le Mans) Fancia, y actualmente es Coordinador del "MÁSTER EN INGENIERÍA DE VEHÍCULOS DE COMPETICIÓN" en la Universidad de NEBRIJA en Madrid.

Vía Cdthef1.com