Técnica F1

[F1Seguidor]

Vayamos por partes:

- El aire caliente que sale no creo que perjudique el apoyo aerodinamico del que viene detras. Al ser aire caliente, ascenderia rapidamente, al ser mas ligero (tiene menos humedad). Realmente el problema de la falta de apoyo del que va detras lo provoca el aleron trasero y sobre todo el difusor.

- En cuanto al aire que sale aguas abajo de la refrigeración que sale por las chimeneas, se utiliza para eso, para evacuar calor. Fijate que las estan poniendo ultimamente inclinadas, para que su roce con el aire sea lo menor posible. No creo que genere ningun tipo de apoyo.

- En cuanto a lo ultimo, en principio no se si lo entiendo bien, pero claro, es la base de la aerodinamica de un F1: dirigir el aire para que se produzca apoyo aerodinamico, mas o menos lo que pones en el dibujo parece ser corecto. A ver si los"sabios" del foro nos sacan de dudas.

Un saludo.

[F1Seguidor]

Aprovechando la pregunta anterior, aqui va otro excelente articulo de Chip Power, del que ya puse otro articulo anteriormente, y que gentilmente me ha dado su permiso para poder ponerlo aqui. Ahi va:

La Aerodinamica

"La aerodinámica se ha convertido en la parte mas importante del diseño de coches de competición en los últimos años. En la práctica, debido a las estrictas normas que rigen los campeonatos, se ha convertido en la única forma que los ingenieros tienen de obtener ventaja sobre sus oponentes. Y en F1, los límites se exprimen al máximo, a base de considerables inversiones en investigación y desarrollo.

El flujo aerodinámico es, por encima de la potencia del motor, los neumáticos y el resto de piezas de un F1, lo que hace que estos coches sean tan rápidos. Pero antes de comenzar con un diseño, hay que enfrentarse a bastantes problemas que frecuentemente limitan las posibilidades al alcance de los ingenieros. Un ejemplo muy crítico es que hay que asegurarse que a los radiadores llegue un flujo de aire suficiente, debido a que es importante para la vida del motor y la potencia que puede desarrollar.

Los F1 (y en general, todos los coches de carreras que llevan alas) pueden considerarse configuraciones tipo “canard” en el sentido de que las alas delantera y trasera se encuentran en lados opuestos del centro de gravedad del vehículo y ambas trabajando, ofreciendo sustentación, en la misma dirección, en este caso hacia abajo.
Para realizar un estudio aerodinámico, el coche debe dividirse, al menos, en 3 partes, ala delantera, parte central y ala trasera. Cada una de estas partes debe ser optimizada para ofrecer la máxima carga aerodinámica (sustentación hacia abajo) con la mínima resistencia aerodinámica, pero con especial atención a la carga. Esta carga aerodinámica puede considerarse como un aumento “virtual” del peso, que aplasta el coche contra el suelo, incrementando la fuerza de agarre total disponible entre los neumáticos del coche y la pista, lo que permite mayor aceleración, frenada y velocidad de paso por curva. Como ejemplo de la importancia que esto tiene, decir que un F1 puede soportar fuerzas centrífugas en el entorno de 4G cuando un turismo con suspensión deportiva empieza a derrapar a 1G.

Carga Aerodinámica

Como hemos dicho, hay cuatro elementos que contribuyen a crear carga aerodinámica en un F1: ala delantera, ala trasera, carrocería y difusor. Veamos como trabajan las alas. La figura muestra un ala simple, similar a la vela de un barcoEsta configuración puede complicarse cuanto queramos variando la sección (el grueso) o con más elementos, pero para el propósito que me ocupa vale con esta.



La carga aerodinámica se produce debido a la depresión (presión mas baja) que se crea en el área pintada de rojo, debido a que el aire de debajo del ala es forzado a moverse más rápido que el aire por encima del ala. Por supuesto, hay cierta presión ocasionada directamente por el aire situado encima del ala, pero la mayor parte de la carga es creada por la zona de baja presión creada debajo del ala que resulta literalmente succionada hacia el suelo. El ala delantera también ayuda a limitar la cantidad de aire que pasa por debajo del coche, forzandolo a ir por encima y con ello aumentando la fuerza aerodinámica. Este efecto aumenta con la velocidad, de forma que a altas velocidades la suspensión se comprime bajando el coche de forma que el ala casi toca el suelo.

La aerodinámica también es tenida en cuenta en el diseño de la carrocería. Actualmente todo efecto visual que el patrocinador quiera producir con el coche queda en manos de la pintura, pues la forma de la carrocería es diseñada como parte integral del paquete aerodinámico, maximizando la superficie que puede colaborar a crear presión o carga aerodinámica. El concepto de belleza o de estética en un F1 es un lujo que ya no es permisible. Por último tenemos el difusor. El difusor se encuentra por detrás y por debajo del motor, entre las ruedas traseras. Como las alas suele tener elementos múltiples. El propósito del difusor es doble, por un lado, crear un área de baja presión debajo del coche, de forma que la succión creada se sume a la carga aerodinámica total y por otro, al extraer el aire de debajo del coche, se eliminan turbulencias, motivadas por el movimiento del aire entre el coche y el suelo, y que trabajan en contra de la carga aerodinámica.

Turbulencia

Antes hemos dicho que el difusor disminuía la turbulencia bajo el coche. Pero, ¿por qué hay que eliminar estas turbulencias?

La turbulencia disminuye tremendamente la efectividad de cualquier dispositivo aerodinámico. Para que un ala trabaje correctamente, necesita un flujo de aire lo mas limpio posible, es decir, un flujo estable. Aunque pequeñas distorsiones en el flujo son soportables, el ala deja de trabajar si no encuentra el flujo de aire para el que está diseñada.

En un F1 el ala delantera está por delante de las ruedas y por tanto libre de la turbulencia que crea su movimiento rotatorio y el ala trasera está por encima de la mayor parte de las turbulencias creadas por las ruedas traseras. Así ambos alas trabajan correctamente si el aire que atraviesa el coche es razonablemente estable.

Ahora veamos que es lo que crea estas turbulencias. Principalmente, son causadas por el paso de los coches. La forma y velocidad del vehículo determinan la turbulencia.

Un F1 crea una gran turbulencia debido a su forma y a su velocidad. Las alas crean mucha turbulencia detrás de ellas y el difusor tiene su parte de culpa. Las ruedas también crean mucha turbulencia.

Todo este aire en movimiento caótico, afecta gravemente al comportamiento aerodinámico de un coche que vaya muy cerca por detrás, disminuyendo la efectividad de las alas y con ello limitando la carga aerodinámica en el coche perseguidor.

Afortunadamente, el aire se calma muy rápidamente (en menos de un segundo) pero eso significa que cada coche deja una estela. La longitud, forma y anchura de esta estela depende de cada coche, pero aproximadamente tiene una longitud de entre 10 y 15 veces el tamaño del coche y una anchura de mas o menos el doble del coche.

Para terminar, decir que la parte negativa de aumentar el apoyo aerodinámico es que para conseguirlo necesitamos oponer superficies al flujo de aire y esto aumenta la resistencia aerodinámica del coche. Esta resistencia se vence consumiendo potencia del motor. Pero la resistencia aerodinámica aumenta con el cuadrado de la velocidad, por lo que el consumo de potencia necesario para vencer esta resistencia aumenta exponencialmente. Por eso los diseñadores tiene que llegar a compromisos entre la carga aerodinámica que pueden conseguir para aumentar la velocidad de paso por curva y la resistencia al avance en las rectas. Una de las formas de alcanzar este compromiso, aunque solo en parte, es disminuir la superficie frontal de los vehículos, haciendolos más afilados, más estrechos, con los pontones más bajos y pequeños, pero cada una de estos caminos tienen sus contrapartidas negativas como el sobrecalentamiento del motor en el caso de los pontones."


Fuente: http://www.safety-car.net/fernando-alonso

Autor: Chip Power


Un buen articulo.

Un saludo.

[waterparties]

Vayamos por partes:
- El aire caliente [...] ascenderia rapidamente, al ser mas ligero [...]

A eso me refiero, el aire al ascender crea una depresión por la que inmediatamente pasa el que viene por detrás.

De todos modos veo que en el jugoso artículo de Chip Power no se menciona nada al respecto, así que muy significativo no será el efecto.

[F1Seguidor]

Hace unos dias, ojeando un libro de quimica vi el origen del hielo seco. Este hielo seco se utilizaba hace unos años como refrigerante de los F1. A traves de los pontones se metian unos cubitos que parecian de hielo, como si lo hubieran sacado de cualquier nevera que tenemos en casa. He aqui la explicacion:

Hielo seco

El CO2 (Dioxido de carbono) es un gas incoloro a temperatura ambiente, pero llega a convertirse en liquido bajo presion. Si se permite a continuacion que el liquido se dilate (se expanda) rapidamente a la presion atmosferica llega a ser mas frío y se congela en hielo seco, un solido blanco parecido a la nieve. Este polvo o nieve carbonica se compacta en cubitos que forman el llamado hielo seco. El hielo seco se sublima (es decir pasa directamente de solido a gas sin pasar por el estado liquido, exactamente igual que la naftalina que ponemos en los armarios para que las polillas no se coman la lana de nuestra ropa) y se utiliza para producir niebla en los escenarios de teatro, actuaciones musicales y como sistema refrigerante. Este hielo seco necesita de unas condiciones de almacenamiento especiales, para que no se descomponga. Se suele almacenar a -80º C, y su poder refrigerante es muy fuerte: Un camion de frutas, enfriado con hielo seco, puede conservar la carga durante 10 dias sin necesidad de reponer la carga de hielo seco.

Y como bien sabeis, por esto que acabo de comentar se usaba en las salidas de los Grandes Premios que es el momento en el que mas se calienta el motor, introduciendolo por los pontones. Hace tiempo que no lo veo, para mi que esta prohibido su uso, pero hace unos años si que se usaba.


Hielo seco
Fuente: Abello Linde España

Un saludo.

[riquii]

La luz trasera de seguridad

La luz trasera del Mclaren Mercedes MP4-17 es aparentemente una pequeña e insignificante parte del coche, pero proporciona una simple pero efectiva forma de aumentar la seguridad de los pilotos de F1.
La luz es montada en el soporte del alerón trasero mediante un sistema antivibraciones y cumple dos funciones siendo una de ellas parte de los requisitos del reglamento técnico de la FIA. Es alimentada por el sistema eléctrico del coche a través de la batería y el alternador.
El uso principal de la luz trasera se produce con metereología lluviosa. Cuando un coche de F1 rueda sobre mojado levanta una gran cortina de agua por detrás con lo cual la visibilidad para el piloto que le sigue es prácticamente nula. Así pues, la luz actua como una señal de advertencia para los coches que le siguen.



El reglamento deportivo de la F1 obliga a que cada coche encienda su luz trasera cuando ruede con neumáticos de lluvia. La luz es encendida normalmente por el piloto desde el cockpit a través del Accident Data Recorder, la caja negra de los F1.
Como el ingeniero eléctrico del equipo Mclaren Jamie Lewis apunta, la creciente sofisticación de los coches de F1 presenta otra solución. "La luz podría ser activada a través de la telemetría desde los boxes, aunque nosotros todavía no lo hemos hecho".
La segunda función de la luz, según una regla no escrita, es avisar de que a bordo del coche que la tiene encendida se haya un piloto en sesión de test sin la Superlicencia que otorga la FIA y cuya posesión es necesaria para competir en F1. En esta ocasión la luz es verde y tiene el mismo efecto que la "L" de los principiantes en carretera.

Una visión más cercana nos revela que la luz está compuesta de 80 pequeñas lamparas separadas que emiten luz mediante diodos en un panel de circuito impreso.
¿Fabrican los propios equipos las luces?
"No. Cada escudería es suministrada por una empresa externa aunque nosotros podemos diseñar la luz según nuestras particulares necesidades teniendo en cuenta que conserven su funcionalidad, materiales y medidas especificadas." dice Jamie.



Todos nosotros hemos conducido por carreteras con lluvia y tras otro coche. ¡ Imaginar la situación al doble de velocidad y con una cortina de agua diez veces mayor ¡
Esa es una de las situaciones donde la luz trasera de seguridad realmente hace honor a su nombre.

Especificaciones técnicas:
Peso: 261 gramos
Dimensiones: 90mm x 135mm
Material: Panel de circuito impreso con 80 LEDs de 9mm cubiertos por plástico transparente.
Luces por temporada: 25 (Sujeto a temperaturas y daños por vibración).

Fuente: Web de Mclaren
Traducción: casera

[a_tifoosi]

La segunda función de la luz, según una regla no escrita, es avisar de que a bordo del coche que la tiene encendida se haya un piloto en sesión de test sin la Superlicencia que otorga la FIA y cuya posesión es necesaria para competir en F1. En esta ocasión la luz es verde y tiene el mismo efecto que la "L" de los principiantes en carretera.

Realmente curioso el tema de las luces. Sobre esta segunda función no tenía la más mínima idea, jamás me había fijado


Felicidades a todos los que posteáis regularmente en este tópic: ¡es muy bueno!


Saludos Narcís,

[elnuevo]

En Monza Renault fue la única escudería que utilizó un alerón monoplano en la parte trasera, mientras que el resto de equipos optaban por un alerón de dos planos aunque de superficie reducida. El plano estaba muy horizontal y ligeramente curvado en la parte posterior (1), mientras que delante era más estrecho en sus extremos. Otra novedad fue la desaparición de la particular forma del lateral, con una curvatura donde se fiajba el flap superior (en el circulo). Esta vez, los perfiles laterales eran más convencionaes con, únicamente, un escalón en su parte trasera.


Fuente: Autosport.

Un saludo.

[F1Seguidor]

Otra funcion de la luz trasera es cuando el piloto entra al pit line para la operacion de repostaje, y activa el limitador de velocidad desde el volante. En ese caso la luz parpadea, a modo de intermitente. Desconocia la funcion que indica que un piloto aun no ha obtenido la superlicencia..... Como siempre, Riquii Gracias.


Un saludo.

[Bandini]

En algún GP se hicieron pruebas para sustituir el color rojo intenso de la luz trasera por uno azul también muy vivo que, a decir de los expertos, en condiciones extremas se veía mejor.

Parece que, al menos de momento, la cosa no prosperó en ese cambio de color, ya que solo se usó en algunas tandas de entrenamientos mojadas.

Saludos, Bandini.

[riquii]

Lo curioso de las luces cuando se activa el limitador es que no deben ser obligatorias por que estuve repasando algunos DVD al redactar el posteo y no en todos los coches se encienden.
Por ejemplo en los Mclaren y BAR permanecían apagadas en Mónaco, USA y Francia.
(En el reglamento sólo especifica su obligatoriedad en condiciones de mojado).

[riquii]

Los retrovisores

Un retrovisor de un F1 no parece tener nada de extraordinario. Después de todo, su misión es sencilla, permitir al piloto la visión de los pilotos que le siguen y comprobar el estado de sus neumáticos traseros.
Sin embargo, el diseño de un espejo es tan importante como decidir su tamaño y ubicación. Raramente las cosas en F1 son sencillas.

Espejo Mclaren.


El retrovisor debe cumplir los requisitos impuestos por la FIA. La superficie del espejo debe medir 15 cms. de ancho por 5 cms. de alto, con un radio máximo en las esquinas de 1 cm. Los espejos deben ser ubicados según las normas de la FIA con el fin de asegurar una buena visión para el piloto. Cada piloto debe pasar un control de seguridad por parte de un delegado de la FIA en donde se le muestra un panel con letras o números situado a una distancia predeterminada tras el coche, y el cual debe ser leído por el piloto.

Su diseño también debe tener en cuenta la aerodinámica, ya que se encuentran situados en una posición de gran influencia para el flujo del aire sobre el chasis. "En términos aerodinámicos, preferiríamos no tener espejos, así que debemos tener cuidado de donde situarlos y del diseño de los mismos", dice el Ingeniero de Diseño del Team Mclaren Mercedes Steve Talbot. El resultado es que las carcasas de los espejos tienen una forma aerodinámicamente optimizada, derivada de los estudios en CFD y los túneles de viento.

Otro factor importante es el peso. "Al estar el espejo en una posición tan alta del coche, su peso es un aspecto fundamental para tratar de mantener el centro de gravedad del coche lo más bajo posible", añade Steve.
Para reducir el peso del retrovisor, la carcasa y el brazo se fabrican con fibra de carbono, mientras que el espejo está fabricado con Perspex por su durabilidad y seguridad. El conjunto se ancla al chasis mediante piezas de titanio ya que suele ser desmontado y reinstalado. Un conjunto tan ligero es susceptible de vibraciones provocadas por el flujo de aire y las vibraciones del motor transmitidas a través del chasis, así pues el espejo se acopla a la carcasa mediante un sistema antivibraciones para prevenir que la imagen tiemble.

El ajuste del espejo está limitado para el piloto. " Un ajuste similar al de los coches de carretera sería muy pesado, y tampoco creo que los pilotos tuviesen tiempo de ajustarlos en mitad de una carrera", ríe Steve. En su lugar se usa desde boxes un pequeño tornillo para ajustar su limitado movimiento rotatorio y angular. Sin embargo, una vez el retrovisor está montado en el coche, éste debería quedar perfectamente ajustado gracias al trabajo de pretemporada por parte de los ingenieros.
Por si ésto no fuese bastante complicado, los espejos debían ser antiguamente rediseñados para el Gran premio de Mónaco. "Los pilotos necesitan una visión clara de la ruedas delanteras para medir la distancia del coche a las barreras", explica Steve. "No es cuestión simplemente de mover los espejos. Ellos deben ser rediseñados teniendo en cuenta los criterios aerodinámicos y de la FIA".

En 2002, el equipo adoptó un sistema de doble visión que ampliaba el campo de visión tal y como sucede en algunos espejos de los coches de calle.
Raramente la vida es sencilla en F1, pero el equipo Mclaren Mercedes encuentra soluciones para resolver los problemas.

Especificaciones técnicas:

Peso: 160 g. unidad (320 g. por coche).
Dimensiones: 150 mm. x 50 mm. (visor) - 80 mm. (profundidad carcasa).
Material: Perspex para el espejo, fibra de carbono para la carcasa y brazo, titanio para el anclaje).
Número por temporada: 12 juegos (uno por chasis más recambios) dependiendo de su estado.

Fuente: web de Mclaren.
Traducción: casera.

Espejos Ferrari.

[elnuevo]

Nueva evolución del morro de McLaren.


Un saludo.

[elnuevo]

BAR abandonará su sistema de distribucion de frenada (FTT) para el año 2005, dicho sistema que empezó siendo ilegal pero que finalmente pudo utilizar en el GP de Italia no será utilizado el año que viene. BAR no quiere conflictos, y los directores tecnicos de los 10 equipos han acordado no utilizar sistemas similares para no disparar los costes de investigación destinados a este tipo de sistemas. De dicho sistema se habla en este mismo topic unas paginas antes; pero lo reproduzco aqui otra vez.

En el GP de Alemania BAR recibió una reprimenda de la FIA por utilizar un dispositivo delantero de la transferencia del esfuerzo de torsión o FTT.
Este sistema es similar al utilizado por Benetton en 1999. Basicamente el sistema permite igualar la fuerza entre la rueda exterior e interior para hacer más eficaz la frenada. El sistema tenía una válvula de control electrohidráulica controlada por software de MOOG (1) y un embrague (2).

Un saludo.


Fuente: Autosport.

Un saludo.

[waterparties]

Ya escuché algo que me extrañó durante el GP de Brasil y luego pasé por las entrevistas a vista de pájaro. Ahora que me he puesto malo y tengo tiempo para revisarlas detenidamente, me he fijado en esto (sacado de f1latam.com):

¿Qué ha pasado con el juego de neumáticos que te ha dado problemas?
Sí, he tenido problemas. He dejado los neumáticos delanteros puestos en el segundo repostaje porque ya habíamos visto que los nuevos se destrozaban en las 4 ó 5 primeras vueltas. Al final se acabaron del todo ya, quedaron lisos, vi saltar algún trocito de neumático del de la derecha y me quedé prácticamente en lona.

[y por otro lado...]

"como consecuencia de la degradación de los neumáticos delanteros y hemos decidido arriesgar manteniendo esos mismos neumáticos hasta el final de la carrera"

No lo entiendo. Si la goma se destroza en las primeras vueltas, en las últimas de cada "stint" estarán más gastadas que lo del coscorrón de Santiago de Compostela... con lo cual... ¿dejamos las anteriores?

¿Meloesplique? No entiendo en qué circunstancia resulta mejor dejar un juego de neumáticos que cambiarlo, aunque te putee las primeras vueltas.
Apiadaros de mí, que me duelen los ojos al leer y no puedo pensar con claridad.

EDITO: Ay, perdón: la entrevista es a Alonso. (Gué bodesto es el gadarro!)

[elnuevo]

En el alerón delantero, Ferrario volvió a utilizar en Asia un pequeño nolder dentado situado en la parte posterior del flap principal. Esta solución la estrenó McLaren en el Gran Premio de España de 2002.



Fuente: Autosport.

Un saludo.

[elnuevo]

Si hay un elemento interesante desde el punto de vista de ingeniería en los Sauber de este año, tan similares a los del Ferrari del año pasado es la disposición de los radiadores, que han sido objeto de atención por parte del resto de los equipos. Sauber diseño estos elementos con una doble inclinación, como se ve en el dibujo. Esta solución permite reducir drásticamente la altura de los pontones laterales y apenas tiene incidencia en la refrigeración de los propios radiadores. Probablemente, el próximo año serán muchos los equipos que proyecten los radiadores de sus monoplazas con estas características.


Fuente: Autosport.

Un saludo.

[elnuevo]

Por primera vez en toda la temporada,los Williams utilizaron en los Grandes Premios asiáticos unas chimenas parcialmente abiertas. Hasta ahora, estos elementos habían estado siempre cerrados, lo que no deja de ser un contrasentido.



Fuente: Autosport.

Un saludo.

[elnuevo]

Las modificaciones en los pontones introducidas en el Gran Premio de Belgica por Williams son también de clara influencia Renault. Lo más destacado fue comprobar cómo las chimeneas (1) formaban una pieza única con los alerones de pequeño tamaño dispuestos sobre los pontones (2). El soporte de estos alerones (3) es una pieza vertical perfectamente rectilínea, aunque con la parte superior más ancha que la base.



Fuente: Autosport.

Un saludo.

[elnuevo]

La parte inferior del alerón delantero de los BAR presentaba una configuración distinta, muy similar a la ensayada y luego descartada en Silverstone, para el GP de China. Se ha alargado la parte inferior del perfil principal, que se transforma en una especie de C invertida hacia adentro (1). El resto queda casi igual incluyendo la sección con el canal venturi exterior (2). Otra novedad es el pequeño alerón montado en la parte interior del perfil vertical y visible sólo desde atrás (3 en el circulo).



Fuente: Autosport.

Un saludo.

[elnuevo]

El pequeño alerón que señala la flecha, anclado por su parte horizontal, justo sobre el chasis, es una especie de difusor divergente que ninguno de los otros monoplazas de la categoría utiliza de forma tan evidente.



Fuente: Autosport.

Un saludo.