Técnica F1

[elnuevo]

Los cambios en el alerón trasero del Renault en China fueron considerables. En el dibujo grande vemos el modelo utilizado en Shanghai, y en los círculos, el de tipo Mónaco que se usó en Japón. Entre ambos vemos las diferencias del flap (1), cuyo borde es redondeado y con una cuerda del perfil principal algo mayor (2) y la planta más cuadrada. También es nuevo el perfir inferior, con una ligera curvatura hacia arriba (3).


Fuente: Autosport

Un saludo.

[elnuevo]

Esta que vemos en el dibujo fue la única novedad técnica en el Gran Premio de Japon. El equipo más modesto de la parrilla estrenó un nuevo carenado para el semieje y el tirante de convergencia traseros. La novedad es que ese carenado tiene una forma diferente en cada uno de sus extremos. Asi, mientras la parte inferior, más grande, es casi plana, la exterior, más pequeña, tiene un perfil claramente deportante, tal como marca la flecha.


Fuente: Autosport

Un saludo.

[elnuevo]

Pongo algunas imagenes en detalle del Larrouse LH94, el cual ha salido en un post de concurso (si no me equivoqué, claro ). Fuente : gurneyflap.com

[URL=http://img33.exs.cx/my.php?loc=img33&image=LARROUSE01.jpg]
[/URL]


Un saludo.

[riquii]

Lotus 56B Pratt & Whitney, el F1 con turbina.

La mejor clasificación de un F1 propulsado con motor de turbina la consiguió Emerson Fittipaldi en el G.P. de Italia de 1971. Carrera en la que Lotus corrió bajo la licencia de World Wide Racing debido a unos problemas legales que todavía existían tras la muerte de Rindt en el 70. El coche era estéticamente muy bonito aunque posteriormente se desechó la decoración donde el color oro predominaba. Emerson finalizó la tercera y última carrera de un F1 con motor de turbina en octava posición.

Emerson en Monza 71.


El Lotus 56B, derivado del Lotus Indy del 68, presentaba muchas deficiencias técnicas propias de una tecnología poco desarrollada en el automovilismo y en la que los inconvenientes en la conducción eran notables en circuitos no ovales. Un coche sin caja de cambios ni embrague y con una transmisión directa en la que el piloto sólo usaba freno y acelerador era difícilmente manejable teniendo en cuenta que la altísima velocidad de giro de la turbina se mantenía hasta en la entrada en curva. Las frenadas requerían unos discos enormes y por otra parte la aceleración tampoco era rápida y progresiva lo cual requería que el piloto modificase radicalmente su forma de pilotaje. Este tipo de motor estaba desarrollado para propulsar otro tipo de transportes tales como helicópteros o locomotoras, de hecho una de las variedades de reactores que usan los 747 son los Pratt & Whitney. También era peculiar y monótono el sónido que el motor de turbina emitía, muy diferente al de los motores convencionales. Otro de los inconvenientes de este tipo de motor era su elevado consumo y su excesivo peso.

El 56B en acción.


El uso del motor de turbina de gas también presentaba teóricamente algunas ventajas ya que constaba de muchas menos partes móviles que un motor tradicional, su concepto era mucho más sencillo y con menos piezas que pudiesen provocar averías. Sobre el papel el motor era interesante ya que se podía conseguir una alta fiabilidad al tiempo que mayor velocidad y potencia. Un V8 de Ford rondaba los 425 caballos mientras que el Pratt & Whitney pasaba de los 500.

Esquema del motor de turbina.


Curiosamente el 56B se mostraba altamente competitivo en condiciones de mojado, prestaciones que se debían más al uso de sus cuatro ruedas motrices que al uso de la turbina.
La nota triste de este Lotus corresponde al piloto británico Mike Spence quien murió tras un accidente en Indianapolis mientras probaba el 56 Indy para las 500 Millas.
Si hay alguna lista de F1 extraños o curiosos, sin duda el 56B debería estar en ella gracias nuevamente al genial Colin Chapman y a Lotus.

Debut en Holanda.

[elnuevo]

Hablando el otro dia con un amigo, él de su afición por los aviones y yo de la Fórmula 1, llegamos a un punto en común (de los muchos que hay) pero que tanto él como yo desconociamos que así era. Me refiero a la forma de botella de coca-cola que tienen los monoplazas y que me comentó que también se da en los aviones. Por lo visto la forma de botella de coca-cola o cintura de avispa viene dada por lo que se denomina en aeronautica "La regla del area". No he podido encontrar practicamente nada en Internet referente a ello, unicamente algún comentario en algún foro que aqui reproduzco, y que viene referida a los aviones.

Esta regla de diseño sirve para reducir la resistencia de onda producida por el vuelo de un avión en regimen transonico. Esta resistencia que aparece en cierto momento del vuelo transonico (al llegar al Mach de divergencia, cerca de la velocidad del sonido) produce un aumento bastante considerable de la resistencia total del avión, necesitando mucho empuje para poder sobrepasar esta zona transónica. La regla consiste en reducir en lo posible las variaciones bruscas de sección trasversal del avión, por ello, un detalle muy tipico cuando se diseña con esta regla es la reduccion del diametro del fuselaje en la zona del encastre del ala (cintura de avispa) y del estabilizador horizontal. Un avión diseñado usando esta regla es el F-5 , por ejemplo. Autor: mercast




Aplicado al diseño de monoplazas, supongo que debe tener el mismo fundamento. Si alguien tiene más información....

Un saludo.

[F1Seguidor]

Lo prometido es deuda. Ampliando la informacion que ya puse anteriormente, aqui va otro "ladrillo" sobre un tema fundamental en la F1. Es lo que hace que el motor pueda aprovechar todo su potencial. La gasolina. Pues nada, aqui va:

Combustibles

Los monoplazas de F1 usan gasolina como combustible en sus motores. En la mayoría de las escuderías, esos combustibles son aportados por un socio técnico que usualmente es una multinacional petroquímica. El combustible (en este caso gasolina) es un líquido que se mezcla con el aire en el interior del cilindro para generar una combustión, y potente expansión en el cilindro. Lo mejor es que el combustible se distribuya en la cámara de combustión, la mayor potencia se producirá con un aporte constante de combustible, y con la mayor economía de combustible como sea posible.

Seria fácil si no hubiese restricciones. Pero la FIA establece restricciones en cuanto al numero de octano, contenido en oxigeno, nitrógeno y densidad. La gasolina no puede contener componentes que no se encuentren en la gasolina de calle. Estos requerimientos se basan en las decisiones del Parlamento Europeo para gasolinas comerciales producidas desde el año 2000. Gracias a los modelos matemáticos se puede predecir la potencia y las características finales de la gasolina, el combustible se puede preparar para incrementar la potencia de los coches dentro de la reglamentación que establece la FIA.

Especificaciones

A finales de los 70, las normativas previeron el uso de gasolina de alto octanaje, a la venta en Francia, Italia, Alemania e Inglaterra. La gasolina con índice de octano 101 se usó en las estaciones de servicio europeas, con un límite de índice de octano de 102. Cuando este tipo de gasolina se dejó de vender, los proveedores de las escuderías fueron capaces de preparar combustibles especiales para esta categoría. De todas formas, se elaboraron gasolinas que diferían extensamente de la gasolina comercial.

A finales de los 80, el freno a la gasolina de 120 octanos continuó, y las restricciones se aplicaron entonces al contenido en Oxigeno y Nitrógeno (2% en ambos casos). Al mismo tiempo, se establecieron nuevas restricciones, como la presión de vapor, densidad, contenido en benceno y en plomo. En 1992, la FIA decidió que cualquier sustancia que estuviese en la F1 y no estuviese presente en la gasolina comercial sería considerada ilegal.

Actualmente en la Formula 1, la FIA adopta la misma normativa que el Parlamento Europeo adopta para la gasolina comercial.

Producción

La producción se inicia con el objetivo de obtener la mayor potencia que sea posible en el interior del motor sin comprometer la durabilidad del mismo y sin perder de vista el consumo de combustible. El primer paso se produce con la simulación por ordenador que nos de un pronostico de esa gasolina, la cual se basa en un conjunto de más de 100 componentes para obtener esa gasolina experimental. Este modelo matemático se diseña teniendo en cuenta la respuesta del motor de Formula 1 a los diferentes tipos de combustible y a las propiedades físico químicas de los componentes de la base de datos.

El segundo paso conlleva la preparación de pequeñas muestras de diferentes clases de gasolinas experimentales para testarlas en el laboratorio para confirmar que cumplen con las especificaciones del reglamento, y seguidamente probarlas en un motor en el que se comprueban la potencia y el consumo. Después de esto, se seleccionan los combustibles que sean adecuados para los motores de las escuderías, las cuales miden la potencia en banco mediante un dinamómetro, y también en la pista. Una vez que se ha decidido la composición de la gasolina, se manda una muestra al laboratorio de la FIA que se encuentra en Inglaterra para su aprobación.

Las compañías petroleras producen los combustibles en cantidades determinadas, como Elf que produce lotes de 40 m³ (40.000 litros), en el Centro de Investigación de Elf, donde se transportan en barriles de 50 litros.

Un equipo puntero con un socio petrolero usa alrededor de 3600 litros de gasolina, 200 litros de aceite de motor, 180 litros de aceite para la caja de cambios, 80 litros de líquidos hidráulicos, 20 litros de líquido refrigerante y algunos kilos de grasa en cada gran premio. Siempre hay un ingeniero presente en lugar de celebración de la carrera cinco días antes de que esta se celebre para comprobar que todas las gasolinas y los cromatógrafos y espectrómetros están en orden para realizar los análisis pertinentes. Al final del gran premio, todos los productos que no se han usado, se devuelven al fabricante.

Composición

Como se ha mencionado antes, las gasolinas de competición tienen los mismos componentes que las gasolinas comerciales. Es en la proporción donde se encuentra la diferencia entre ambas. Debido a esta limitación, los hidrocarburos disponibles se dividen en dos categorías:

- Saturados: En este caso, las moléculas poseen suficientes átomos de hidrogeno para saturar los átomos de carbono (solo hay enlaces sencillos, no hay no dobles ni triples enlaces).

- Parafinas (cadenas lineales con enlaces sencillos): Hidrocarburos de alto peso molecular de formula general CnH2n+2, n comprendida entre 22 y 27. El nombre se deriva del Latín para+affinis que significa "ausencia de afinidad". Se encuentran muy frecuentemente en forma de un sólido blanco, sin olor, con aspecto ceroso, con un punto de fusión comprendido entre 47°C y 65°C. Son insolubles en agua, pero solubles en benceno. Las parafinas no se ven afectadas por la mayoría de los compuestos químicos, pero se oxidan fácilmente.

- Naftenos (cadenas cíclicas con enlaces sencillos): Tienen unas excelentes propiedades a bajas temperaturas, y son muy usados como lubricantes.

- No saturados: En este caso, las moléculas no tienen suficientes átomos de hidrógeno para saturar los átomos de carbono (aparecen los enlaces dobles o triples).

- Aromáticos (cadenas cíclicas, con dobles enlaces y enlaces sencillos alternos, que es el núcleo de benceno): Se llaman así por su olor aromático. Los principales compuestos aromáticos son el benceno, el tolueno y los xilenos.

- Diolefinas o dienos (cadenas lineales con dos dobles enlaces).

- Acetilenos (cadenas lineales con triples enlaces): Los acetilenos forman parte de los alquinos.



Gasolina de un F1


Gasolina comercial


Tanque de combustible

Los F1 usan tanques de combustibles deformables hechos con Kevlar. Esto reduce espectacularmente el riesgo de fuego durante un accidente. El tanque absorbe por si mismo la presión que realicemos en cualquier zona del mismo. Todas las líneas de combustible poseen un mecanismo de cierre automático. Eso evita cualquier posible fuga. Hay también un extintor colocado en una zona estratégica del coche el cual se activa automáticamente en caso de accidente.

El tamaño de este depósito es muy importante a la hora de realizar el diseño del chasis. El tamaño del depósito tiene que ser diseñado teniendo en cuenta el consumo de combustible, aerodinámica, etc. Desde que el depósito se encuentra debajo y detrás del asiento, éste marca grandemente el espacio que hay entre el piloto y el motor. La tendencia es a situar los pontones y el conductor cada vez mas atrás, y así permitir un flujo mas limpio de aire hacia los pontones. Esta es por tanto la tendencia aerodinámica actual, el tanque de combustible debe ser tan pequeño como sea posible. La misma afirmación clarifica la importancia de una economía de combustible para unos pit stops lo mas cortos posibles.

En las carreras de Formula 1 actual, el consumo de combustible puede estar en torno a 180-200 litros en los 300 Km de distancia de un Gran Premio. Los pilotos pueden controlarlo a través del volante, y pueden pilotar reduciendo el consumo de combustible cuando las prestaciones no son lo más importante, por ejemplo cuando sale a pista el safety car.



Tanque de combustible


Repostaje

Desde el año 1994, los repostajes volvieron de nuevo a la Formula 1, para aumentar el espectáculo y le emoción para los espectadores. En algunos equipos tres personas están siempre disponibles para el respostaje del monoplaza. El primero de ellos es el 'hombre de la manguera' el cual empuja la manguera hacia la boca del coche cuando el monoplaza se detiene para respostar. Cuando llega ese momento, aparece la información en un display que lleva la manguera de repostaje. Un segundo miembro del equipo sostiene la manguera y ayuda al "hombre de la manguera" a retirarla lo más rápidamente posible una vez que el repostaje se ha completado. Un tercer miembro a veces protege de los vapores calientes a los miembros del equipo de repostaje, asegurando también la seguridad de la operación.




Maquina de repostaje del equipo BMW Williams



Proceso de repostaje de la escuderia Ferrari


Debido a que un coche puede ser abastecido por un caudal de 11 litros por segundo, muchos eran escépticos en 1994. Durante estos años, el repostaje ha sido de nuevo aceptado en la F1, y es una parte muy importante de las paradas en boxes. Los accidentes han ocurrido durante estos años, pero pensando en una seguridad tan alta como sea posible, la FIA encarga a una firma francesa especializada en el repostaje de helicópteros el diseño de estas bombas de repostaje de acuerdo con sus especificaciones.. Cada una de ellas cuesta alrededor de 30000 €. Ante cualquier problema, la máquina corta el suministro de combustible para reducir el riesgo de fuego o explosión.

Desde que el rendimiento forma parte de todas las materias, las escuderías cubren los aparatos con una funda aislante para que el combustible no se caliente. Una mas baja temperatura implica también una densidad más baja, y de este modo el motor desarrolla más potencia para un volumen constante de combustible que es inyectado a cada cilindro. Algunos equipos enfrían su gasolina alrededor de 10 ºC.


Pues eso es todo. Como siempre la fuente:

Fuente: www.f1-technical.net

Un saludo, y perdon por el ladrillo.

[elnuevo]

Al hilo del tema de los combustibles y pensando en los coches que todos conducimos hay algo que la mayoria de usuarios de a pie desconocen y es si usar gasolina sin plomo de 95 o de 98 octanos. Normalmente la gente llena su deposito con gasolina de 95 octanos simplemente porque le resulta más barata, pero no tiene en cuenta el motor de su coche y que, la utilización de gasollina de 98 octanos (si la relación de compresion es alta) es mejor para su vehiculo, ya que no solo le dará mayores prestaciónes si no que incluso el consumo va a disminuir y a larga le saldrá incluso más barato que poniendo sin plomo 95. De entrada cada octano supone un ahorro del 1%. El octanaje lo que determina es el poder antidenonante de ese tipo de combustible, por eso los motores con relaciones de compresión superiores a 10:1 es recomendable usar gasolina de 98 octanos. La gasolina de superior octanaje va a retardar más el momento de la explosión en el cilindro y se va a comprimir más, y como consecuencia la explosión generada es de mayor potencia. ¿Y que pasa si uso gasolina de menor octanaje? Pues nada, los motores actuales permiten la utilización de gasolinas de menor octanaje ya que van provistos de un sensor de detonación, el sensor de detonación retrasará el encendido cuando este se produzca reduciendo el rendimiento, pero evitando la detonación. . Aplicado a la F1, tenemos motores con una relación de compresión muy alta y con octanajes superiores a 100 que requiere que la gasolina explote lo más tarde posible para poder trabajar a altisimas revoluciones.Bueno no me extiendo más y espero haberme explicado más o menos bien
Un saludo.

[F1Seguidor]

Te has explicado al 100% Elnuevo!!!!!!!!!!!!!!

Otro dia a ver si tengo un rato, desempolvo los apuntes de la carrera, y explico como se mide el indice de octano, en gasolina, y el indice de cetano que es el equivalente en diesel.

Un saludo.

[riquii]

Pues a ver si me decís que gasolina le meto a un R5 del 84 ya que el otro día lo saqué a pasear y me enteré de que ya no vendían gasolina con sustitutivo de plomo. Le puse de 98 pero veo que es bastante más cara que la de 95.

[F1Seguidor]

Bien, vayamos por partes. Veo que te gustan los clasicos. No te desagas de él!!!!!!! El R-5 es uno de ellos.

En cuanto al R-5, como no lleva catalizador, como es logico y no está preparado para la gasolina sin plomo, tendrias que echarle gasolina con plomo, obligatoriamente. Aparte de ser un buen antidetonante, el plomo realizaba una labor de lubricacion en los asientos de las valvulas, razon por la cual debes usar gasolina sustitutiva del plomo. A partir de 1988, los vehiculos salian con los asientos de las valvulas reforzadas, por lo que si pueden usar gasolina sin plomo aun sin llevar catalizador. Ahora bien, como la gasolina con plomo ya no se usa, deberias usar gasolina sustitutiva de la gasolina con plomo. Si no venden gasolina con sustitutivo del plomo, creo recordar que se iban a poner a la venta unos envases con aditivos para añadirselos a la gasolina sin plomo para que no hubiera problema con los asientos de las valvulas, por lo que debes localizar esos aditivos.

Voy a ver si encuentro algo mas al respecto.

Un saludo.


Edito: pasate por aqui:
http://registrotelematico.mineco.es/car ... /index.asp

Veras que hay un listado de gasolinas. Pues bien: debes echar la de 97 octanos (que es sin plomo) y añadirle tu el aditivo.



Un saludo.

Mañana amplio la informacion.

[elnuevo]

Que la F1 es el maximo exponente de la evolución tecnologica del automovil está claro. Pero llegar al punto de crear un robot para los pit-stops sería algo casi increible, echad un vistazo a esto. Siguiendo con el argumento que muchos esgrimen en cuanto a no poner límite a la tecnologia, nos podriamos encontrar con esta, para mi, aberración.

http://www.bridgeport.edu/~risc/pdf/jp16.pdf

Un saludo.

[pedroarroyo]

Me gustaría que alguien pudi¡era corroborar si los pequeños apéndices negros que a veces aparecen en la parte delantera del chasis justo antes del wishbone superior son cámaras de tv. A veces aparecen en un sólo lado del coche y otras veces en los dos. Alguien tiene una foto donde se pueda corroborar si es una camara. Yo creo que sí porque aparece así en un dibujo de los anexos de las normas de la FIA. ¿Tiene algún efecto sobre la aerodinámica?

Saludos

Pedro

[titot]

Segun tengo entendido, por lo que ei en otro post sobre el tema (http://www.f1latam.com/foro/viewtopic.php?t=98), no tiene por que se camaras. La Fia exige que haya un numero minimo de camaras en el coche y otro numero minimo de soportes, con el peso igual al de una camara. en cuanto a su rendimiento aerodinamico, es nulo, pues eso exigen las normas de la FIA.

Espero haberte aclarado algo, aunque ni yo me aclaro a la hora de escribirlo.

Un saludo

PD 1: Arriba hay un topic para presentarnos, todos lo hemmos hecho 8 o casi todos) y estaria bien continuar la tradicion

PD 2: Bienvenido al foro

[ACE]

HOLA ELNUEVO (TAMBIEN PARA EL RESTO)

QUE PENA QUE PARA UNA VEZ QUE SE TOCA UN TEMA DE AERONAUTICA, EN EL QUE YO PODRIA HABER COMENTADO ALGO, YA CASI HAS DICHO TU TODO, JEJE.

ME ESTOY REFIRIENDO A LA REGLA DEL AREA. EN REALIDAD NO HAY MUCHO MAS DE LO QUE HAS DICHO. LA AERONAUTICA PARECE UN CAMPO TAN LIMITADO Y TAN SECRETO (TANTO DE ESTADO COMO DE DEFENSA) QUE SE CONSIGUE MAS INFORMACION EN LAS CLASES, QUE BUSCANDO POR INTERNET, AUNQUE CON ELLO NO VOY A DECIR QUE NO EXISTA NADA . PERO DADO QUE ES MI TEMA, PARA UNA VEZ QUE PUEDO CONTESTAR BIEN VOY A HACERLO, SI NO OS IMPORTA, Y LO HARE EN EL CASO DE UN AVION. LUEGO LOS "MAQUINAS" DEL FORO, YA VEREIS LOS PARECIDOS Y SACAREIS CONCLUSIONES DEL PORQUE DE ESA FORMA

ESE TIPO DE CONTORNO 'ESTRECHADO' SE UTILIZA CUANDO UN AVION VUELA EN REGIMEN TRANSONICO O SUPERSONICO (MACH = 1 O MAYOR), O LO QUE ES LO MISMO, CUANDO VUELA POR ENCIMA DE LA VELOCIDAD DEL SONIDO.

PARA VOLAR A ESTA VELOCIDAD HAY QUE SUPERAR LA LLAMADA BARRERA DEL SONIDO. SE LE PUSO ESE NOMBRE DE BARRERA PORQUE LOS AVIONES, SEGUN PASABA EL TIEMPO, MEJORABAN SUS PRESTACIONES, AUTONOMIA, MANIOBRABILIDAD Y VELOCIDAD, PERO LLEGO UN PUNTO EN EL QUE LOS AVIONES NO PODIAN PASAR DE UNA DETERMINADA VELOCIDAD.

EN ESTE PUNTO, SE VEIA QUE DABA IGUAL EL ESTUDIO DE LA AERODINAMICA NI LA COLOCACION DE MOTORES MEJORES, PORQUE NO SE SUPERABA ESA VELOCIDAD. COMO REFERENCIA PARA COMPARARLA CON LA VELOCIDAD DE CUALQUIER AVION, SE LE DIO EL VALOR DE 1 (MACH 1).

EN VISTA DE QUE NINGUN MOTOR CONSEGUIA HACER PASAR AL AVION DE ESA VELOCIDAD MAXIMA, SE HICIERON PRUEBAS COLOCANDO COHETES (MISILES SIN CARGA EXPLOSIVA) Y AUN ASI NO PASABAN DE MACH 1 O APENAS CONSEGUIAN SUPERARLA.

LO QUE OCURRE ES QUE EN ESTE PUNTO EN EL QUE EL AVION VUELA A LA VELOCIDAD DEL SONIDO SE PRODUCE DE FORMA BRUSCA UNA MODIFICACION EN LA COMPRESIBILIDAD DEL AIRE. EL AVION PASA DE UN REGIMEN INCOMPRESIBLE (SE CONSIDERA QUE LA DENSIDAD ES CONSTANTE) A UN REGIMEN COMPRESIBLE (EL AIRE DEJA DE TENER DENSIDAD CONSTANTE). ESTA BRUSQUEDAD PROVOCA LO QUE SE LLAMA ONDA DE CHOQUE.

EL RESULTADO DE ESTA ONDA DE CHOQUE ES UN INCREMENTO EN LA RESISTENCIA AERODINAMICA, DISMINUYE LA SUSTENTACION DEL ALA Y TAMBIEN AFECTA A LOS MANDOS DE VUELO.

ESTA ONDA DE CHOQUE EN PRINCIPIO NORMAL (FORMA 90º CON LA DIRECCION DEL MOVIMIENTO) A MEDIDA QUE AUMENTA LA VELOCIDAD SE PROPAGA EN FORMA DE CONO (LO LLAMADO CONO DE MACH).

LOS AVIONES TRATAN DE EVITAR EL EFECTO DE ESTAS ONDAS HACIENDO QUE LAS ALAS VAYAN INCLINADAS HACIA DETRAS (CUALQUIER AVION DE COMBATE LO TIENE). DE ESTA FORMA, CONSIGUEN EVITAR EL EFECTO DE LA ONDA QUE SE PRODUCE EN LA PARTE DELANTERA DEL AVION.

LO QUE OCURRE AL PRODUCIRSE UNA ONDA DE CHOQUE ES QUE EL AVION VUELA A MACH MAYOR QUE 1, Y AL ATRAVESAR LA ONDA DE CHOQUE (ZONA DE DEPRESION) LA CORRIENTE DEL AIRE SE DECELERA (DEPENDIENDO DE LAS CONDICIONES PUEDE BAJAR A MACH MENOR QUE 1 O MANTENERSE POR ENCIMA, PERO SIEMPRE SIENDO UNA VELOCIDAD MENOR A LA INICIAL). SI LA CORRIENTE SE DECELERA ESO IMPLICA UN AUMENTO DE PRESION.

POR MECANICA DE FLUIDOS, SE SABE QUE LOS FLUIDOS SE MUEVEN DE LUGARES DE MAYOR PRESION A LUGARES DE MENOR PRESION. CUANTA MAYOR DIFERENCIA HAY DE PRESION, MAYOR ES LA VELOCIDAD A LA QUE SE MUEVEN, REDUCIENDOSE ÉSTA CUANDO LAS PRESIONES SON MAS PARECIDAS.

DADA ESTA REDUCION DE VELOCIDAD, O LO QUE ES LO MISMO, ESE AUMENTO DE PRESION, ESO QUIERE DECIR QUE LA DIFERENCIA DE PRESIONES ENTRE EL INTRADOS (PARTE BAJA DEL ALA) Y EL EXTRADOS (PARTE SUPERIOR) ES MENOR, Y POR TANTO EL AVION SUSTENTA MENOS. DEBIDO A QUE EL PESO DEL AVION ES EL MISMO (EN UN TIEMPO INFINITESIMO ANTERIOR A LA ONDA DE CHOQUE), Y QUE LA SUSTENTACION HA DISMINUIDO, EL AVION 'PIERDE FUERZA', CON LO QUE LE CUESTA MAS "MOVER" AL AVION, Y DE AHI ESE AUMENTO EN LA RESISTENCIA AL AVANCE.

CON ESTO, SE VIO DONDE SE FORMABAN ONDAS DE CHOQUE (QUE SON LAS CAUSANTES DE ESOS AUMENTOS DE RESISTENCIA) Y SE OBSERVO QUE SE PRODUCIAN EN LUGARES DONDE HAY DISCONTINUIDADES, PERO NO EN EL ENSAMBLAJE DE PIEZAS, SINO DISCONTINUIDADES EN LA SECCION. PRINCIPALMENTE SE DAN EN EL MORRO (SI ES UN MORRO ACABADO EN PICO O CON "ANTENA"), EN LA ZONA DE LA CABINA DEL PILOTO (QUE EN UN AVION DE COMBATE NO ESTA INTEGRADA EN EL FUSELAJE), EN LA ZONA DE LAS ALAS Y EN LA PARTE DE LA COLA.

PARA ELLO SE SUPONE UN AVION QUE SE MUEVE EN LINEA RECTA (EJE X) Y SE CORTA POR PLANOS PERPENDICULARES AL MOVIMIENTO (PLANO YZ). EN AERONAUTICA ESTOS EJES NO SON DE IGUAL FORMA A LOS EJES MATEMATICOS O FISICOS, DE AHI ESAS ACLARACIONES.

EN EL MORRO LA SECCION ES PEQUEÑA Y A MEDIDA QUE SEGUIMOS CORTANDO "LONCHAS" DE AVION LA SECCION AUMENTA Y SE MANTIENE MAS O MENOS CONSTANTE (EN AVIONES DE PASAJEROS), SALVO EN EL PUNTO DONDE ESTAN LAS ALAS. EN ESOS PUNTOS EL ALA HACE QUE LA SECCION AUMENTE. SI SE REPRESENTA EN UNA GRAFICA, LA ZONA DEL ALA AUMENTA MUCHISIMO LA SECCION, Y POR TANTO ES UNA DISCONTINUIDAD MUY BRUSCA. CUANTO MAYOR ES ESTA DISCONTINUIDAD MAS AUMENTA LA RESISTENCIA AERODINAMICA.

PARA TRATAR DE CORREGIR ESTOS SALTOS BRUSCOS DE SECCION, Y DADO QUE NO SE VA A DISEÑAR UN AVION SIN ALAS, SE TOMO LA DECISION DE REBAJAR LA SECCION DEL FUSELAJE, DE MODO QUE AL HACER LOS MISMOS CORTES POR PLANOS QUE ANTERIORMENTE, EL AUMENTO DE SECCION QUE PROVOCA EL ALA, SE VE COMPENSADO, EN PARTE, POR ESA DISMINUCION EN LA SECCION DEL FUSELAJE. EN NINGUN MOMENTO LA REDUCCION DEL FUSELAJE VA A COMPENSAR EL AUMENTO DE SECCION IMPUESTO POR EL ALA. ESE ES OTRO TEMA, PERO BASICAMENTE, PORQUE PARA VOLAR EN SUPERSONICO EL MEJOR ALA ES UNA QUE SEA MUY DELGADA Y POCO ESBELTA (LONGITUD NO MUCHO MAYOR A LA ANCHURA). POR ESA RAZON EN LA ZONA DEL ALA SIEMPRE HABRA DISCONTINUIDAD, PERO REDUCIENDO EL FUSELAJE, SE DISMINUYE ESE SALTO BRUSCO DE SECCION, SUAVIZANDO LA CURVA, LO QUE HACE QUE LA ONDA PRODUCIDA SEA DE MENOR INTENSIDAD. ADEMAS SE UTILIZAN DISEÑOS DE ALAS COMO EL COMENTADO ANTERIORMENTE, DE FORMA QUE EL AVION EVITA EL EFECTO PROVOCADO POR LAS ONDAS DE CHOQUE, Y EN CASO DE NO PODER EVITAR ESE EFECTO, REDUCIRLO LO MAS POSIBLE.

ASI, AL PRODUCIRSE UNA ONDA DE MENOR INTENSIDAD, FRENA MENOS AL AVION. ESO QUIERE DECIR QUE FRENA MENOS LA CORRIENTE INCIDENTE, CON LO QUE TRAS PASAR LA ONDA DE CHOQUE, SE FRENA MENOS (MAYOR VELOCIDAD = MENOR PRESION). SI HAY MENOS PRESION EN LA PARTE SUPERIOR DEL ALA, ES PORQUE EL AVION SUSTENTA MAS, Y POR TANTO LE CUESTA MENOS MOVERSE, Y POR CONSIGUIENTE, LE CUESTA MENOS AUMENTAR SU VELOCIDAD, Y PODER VOLAR A MACH 2, 3 O 5.

ESPERO QUE SE HAYA ENTENDIDO LO DE CORTAR POR PLANOS Y REPRESENTAR LA SECCION EN UNA GRAFICA. HE ESTADO BUSCANDO PERO NO ME ACUERDO DONDE LEI COMO SUBIR FOTOS, PARA HACER ALGUNA GRAFICA Y SUBIRLA (YA SE SABE QUE UNA IMAGEN VALE MAS QUE MIL PALABRAS)

ESPERO NO HABEROS ABURRIDO MUCHO, PERO PARA ALGUNA COSILLA QUE SE Y QUE PUEDO CONTESTAR, PUES ME GUSTARIA CONTRIBUIR

AHORA SOLO FALTA QUE LOS TECNICOS DEL FORO VEAN QUE OCURRE EN UN COCHE DE F1 Y QUE TRATEN DE DAR UNA EXPLICACION A LA FORMA DE BOTELLA DE COCA COLA, PORQUE ES CIERTO QUE VAN RAPIDOS, PERO NO CREO QUE VAYAN A LA VELOCIDAD DEL SONIDO, JEJEJE

UN SALUDO

[elnuevo]

Igual en muchas cosas de las que diga meto la pata pero bueno. Hasta donde yo se, el rendimiento que se le saca a los caballos y la potencia del coche va en proporción inversa a la velocidad; a ver si me explico. Las cifras que voy a decir no son exactas y son más bien apreciación mia. Es relativamente fácil que un monoplaza alcance, por ejemplo, 310 Km/h, digamos que para ello hacen falta 800 CV. Cuando se llega a velocidades de digamos, 350 Km/h el monoplaza empieza a encontrarse con problemas para superar esa velocidad porque tiene frente a él un muro de aire que le impide avanzar y además arrastra tras de sí otra estela de aire como si fuese un remolque, ese límite en un monoplaza, supongo que será el equivalente a la barrera del sonido para un avión. LLegados a ese punto, por más caballos y potencia que le "metamos" al motor la ganancia va a ser mínima y posiblemente necesitemos 100 CV para aumentar la velocidad únicamente en un par o tres de kilómetros. ¿A donde tenemos que recurrir para poder tener esa ganancia? A la aerodinámica. Pero no podemos "quitar aleron" sin más, tenemos que buscar algo que ayude a romper ese muro que tenemos delante; pues bien esto se consigue dando al monoplaza la forma de botella de Coca-Cola; con esto conseguimos romper de alguna forma ese muro que tenemos en frente o por lo menos a minimizar la resistencia al avance del monoplaza. Las leyes físicas de por qué es así supongo que tienen la misma base cientifica que en el caso de la aeronautica. Como siempre me explicado como el cu**, pero bueno, si alguien puede concretar la explicación sería de agradecer.

Un saludo.

[riquii]

Interesantes explicaciones de ACE y elnuevo y sólo apuntar unos detalles.
Partimos de la base de que los tiempos cambian y con ello los reglamentos, la tecnología y por consiguiente, los diseños y las modas en los mismos.
Basta que un ingeniero invente algo para que los demás lo estudien y si ven alguna ventaja lo acaben copiando o evolucionando.
En el tema de la aerodinámica es donde mayor posibilidad evolutiva hay y por tanto los diseños cada vez se exprimen más buscando esas décimas que en la pista tanto valor tienen. De hecho las escuderías cada vez destinan más presupuesto a túneles de viento y simuladores CFD.

En lo que respecta al diseño en forma de Coca-Cola ocurre más de lo mismo.
Tras la prohibición del efecto suelo a principios de los 80 volvieron a tomar importancia los alerones que en el caso de los delanteros incluso habían llegado a desaparecer para mejorar las virtudes de las faldillas.
Se trataba pues de suplir esas carencias de agarre que el fondo plano impuso a traves del uso de unos alerones y apéndices cada vez más sofisticados.
En esa busqueda para mejorar el agarre através de los alerones lógicamente había que encauzar el flujo de aire de la mejor manera posible hasta los mismos y el resultado global fue un diseño de John Barnard cuya forma en su parte baja posterior recordaba a las famosas botellas y que tuvo su inicio con la serie MP4/1C.
No sólo cobraba importancia el apoyo alar superior sino también la mejor forma de que el flujo que incidía en las ruedas traseras se disipase creando las menores turbulencias posibles. El resultado fue esa forma de botella que cada vez tiende a ser más estrecha y cuyo diseño afecta a todo el paquete aerodinámico.
Hay que tener en cuenta que tan importante es el ataque del flujo como su recorrido y fuga, y en ese sentido la forma de coca-cola en la zaga del coche parece ser la mejor solución.
(Algo que por otra parte parece obvio a tenor de las fotos que posteo).

Zaga pre-botella.


Zaga coca-cola.

[ACE]

EN PRINCIPIO ME PARECE BASTANTE ACERTADA LA SIMILITUD QUE HA HECHO ELNUEVO, Y SI NO LO ES, ME PARECE UNA SUGERENCIA BASTANTE INTERESANTE A ESTUDIAR.

TU IDEA ES QUE EXISTE OTRA "BARRERA" DISTINTA A LA DEL AVION QUE SE ALCANZA EN OTRAS CONDICIONES.

PODRIA SER

LA EXPLICACION AL MURO DE AIRE QUE SE ENCUENTRA EL COCHE DE F1, QUE NO ES TAL EN AERONAUTICA, ES DEBIDO A LA RESISTENCIA AERODINAMICA.

TODOS ALGUNA VEZ HEMOS SACADO LA MANO POR LA VENTANILLA DEL COCHE Y HEMOS COMPROBADO QUE A MAYOR VELOCIDAD, MAS FUERZA HACE EL VIENTO, Y TAMBIEN HEMOS COMPROBADO QUE EXTENDER LA PALMA PRODUCE MAS RESISTENCIA A MANTENER EL BRAZO QUIETO QUE PONER LA MANO HACIA DEBAJO, CON LOS DEDOS EN LA DIRECCION DEL MOVIMIENTO. IMAGINO QUE ESE "SOLIDO" QUE PARECE QUE TOCAMOS CON LA PALMA PUESTA DE FRENTE ES LO QUE EL NUEVO HA LLAMADO EL MURO DE AIRE. POR OTRO LADO, SI A 140KM/H YA ES CASI IMPOSIBLE MANTENER EL BRAZO QUIETO, A 310 KM/H DEBE SER IMPOSIBLE .

EN PRINCIPIO PUEDO EMPEZAR DICIENDO QUE EXISTE UN INTERVALO DE VELOCIDADES (AHORA HABLO DE UN COCHE DE CALLE) , HASTA LOS 80 KM/H, ENTRE LOS CUALES LAS FUERZAS RESISTIVAS DOMINANTES SON LAS DEL ROZAMIENTO DE LAS RUEDAS CON EL ASFALTO.

A PARTIR DE AHI, EMPIEZAN A INFLUIR ADEMAS LA RESISTENCIA AERODINAMICA QUE IMPONE EL PROPIO COCHE DE CALLE. UN COCHE CON EL MORRO CUADRADO CORRE MENOS QUE UNO CON EL MORRO MAS AERODINAMICO. ESO OCURRE PORQUE LA SECCION SOBRE LA QUE CHOCA LA CORRIENTE INCIDENTE (EL VIENTO PRODUCIDO POR LA VELOCIDAD) ES MENOR, Y POR TANTO, A MENOR SUPERFICIE DE CONTACTO, MENOR ES EL ROZAMIENTO. CON ELLO POR SUPUESTO, TOCANDO EL TEMA ANTERIOR, SE REDUCE EL CONSUMO DE COMBUSTIBLE.

EN UN COCHE NORMAL, DE LOS QUE SUELEN VERSE EN LA CALLE, A PARTIR DE LOS 120 - 140 KM/H LA FUERZA PREDOMINANTE ES LA RESISTENCIA AERODINAMICA, PUDIENDO TOMARSE COMO DESPRECIABLES LAS DE ROZAMIENTO. DE AHI QUE PARA QUE UN COCHE CORRA UN POQUITO SEAN NECESARIOS MUCHOS CABALLOS, Y MAS AUN SI EL COCHE NO ESTA MUY 'CURRADO' AERODINAMICAMENTE. DIFICILMENTE VA A DARSE ESTE CASO, YA QUE BASTANTE CARO SERIA ESE COCHE, COMO PARA ADEMAS AFRONTAR EL GASTO DE COMBUSTIBLE QUE ESO SUPONDRIA, JEJEJE

COMO SUPONGO QUE TODOS SABREIS, Y COMO BIEN HA APUNTADO ELNUEVO, PARA UN AUMENTO MUY BAJO DE VELOCIDAD ES NECESARIO AUMENTAR MUCHISIMO LA POTENCIA DEL MOTOR.

TODO ESTE ROLLO VIENE SOLO PARA EXPLICAR A PARTIR DE QUE VELOCIDAD INFLUYE SOLO LA RESISTENCIA AERODINAMICA DEL COCHE.

EN ESTE CASO EN EL QUE SE PUEDE CONSIDERAR COMO DESPRECIABLE LA FUERZA DE ROZAMIENTO, SE PUEDE DECIR QUE LAS UNICAS FUERZAS HORIZONTALES QUE ACTUAN SON EL EMPUJE DEL MOTOR Y LA RESISTENCIA AERODINAMICA (APARTE DEL PESO, LA NORMAL Y FUERZAS CENTRIFUGAS SI SE TRATA DE UNA CURVA).

DADO QUE SE PUEDE SIMPLIFICAR QUE LA UNICA FUERZA QUE SE OPONE AL MOVIMIENTO ES LA RESISTENCIA AERODINAMICA (D = DRAG), LA FORMA DE CALCULARLA (INDEPENDIENTEMENTE DEL CASO DE UN COCHE O UN AVION) ES LA SIGUIENTE :

D = 0.5 * (Densidad) * (v2) * (S) ( Cd)

Densidad = densidad del aire atmosferico en el circuito (en un avion sera la densidad del aire a la altura de vuelo que sea)

v2 = velocidad al cuadrado

S = superficie de impacto (superficie frontal del coche que choca contra el viento)

Cd = coeficiente de resistencia (se calcula teniendo en cuenta muchos parametros segun unas reglas y unas tablas). Lo ideal seria reducirlo al maximo haciendo para ello encajes entre piezas redondeados y demas


COMO VES, AHI ESTA TU EXPLICACION DE PORQUE PARA AUMENTAR EN 2 - 3 KM/H LA VELOCIDAD SE NECESITA TANTA POTENCIA. LA RESISTENCIA ES PROPORCIONAL AL CUADRADO DE LA VELOCIDAD, Y ES FACIL SUPONER QUE A MAYOR RESISTENCIA, MAYOR POTENCIA SE NECESITA.

LA EXPRESION DE LA POTENCIA ES DEMASIADO LARGA Y AUN NO LA HEMOS ESTUDIADO, PERO BASICAMENTE, PARA CONCLUIR, DECIR DOS COSAS:

- LA RESISTENCIA AERODINAMICA ES PROPORCIONAL AL CUADRADO DE LA VELOCIDAD

- LA POTENCIA NECESARIA CRECE CON EL CUBO DE LA VELOCIDAD

CON ESO ES FACIL ENTENDER PORQUE UN AUMENTO DE 100 CV SOLO PRODUCE UN AUMENTO DE VELOCIDAD TAN PEQUEÑO


ESPERO SER DE AYUDA, Y QUE NO OS ABURRAIS DEMASIADO, PERO PREFIERO EXPLICAR LO QUE QUIERO DESDE CERO, QUE SUPONER ALGO Y QUE ALGUIEN NO LO ENTIENDA

[elnuevo]

Hola ACE:
Para mí ha sido muy interesante tu explicación, máxime cuando la mia estaba basada más en la intuición que en el conocimiento. Ha sido muy instructiva. Tus aportaciones deberian ser mayores, pero no te olvides de que somos profanos en el lenguaje técnico y la matemática (por lo menos yo) y que nos podemos perder entre muchas Cv, Cx n2 ....

Un saludo.

[ACE]

HOLA ELNUEVO

NO HAY DE QUE. ENCANTADO DE PODER AYUDAR EN LOS TEMAS EN LOS QUE TENGA CONOCIMIENTO.

SIENTO SI EN ALGUN MOMENTO HE PODIDO UTILIZAR ALGUNA PALABRA TECNICA. EN CASO DE UTILIZARLA, TRATO DE EXPLICAR BREVEMENTE LO QUE ES. SI ALGUIEN DESCONOCE ALGUN TERMINO, QUE NO DUDE EN PREGUNTAR Y YO RESPONDO ENCANTADO (SI UTILIZO UNA PALABRA, ESPERO SABER QUE SIGNIFICA ) Y SOBRE EL CASO DE LAS MATEMATICAS, TAMPOCO HE UTILIZADO MUCHAS FORMULAS, PORQUE APARTE DE SER UN ROLLO, NO TODO EL MUNDO TIENE PORQUE CONOCERLAS. PREFIERO PONER ALGUN EJEMPLO PRACTICO QUE TODOS PODAMOS CONOCER.

DE TODAS FORMAS, SI UTILIZO ALGUNA FORMULA COMO ANTES, EXPLICARE QUE ES CADA TERMINO PARA QUE SE ENTIENDA MAS FACILMENTE.

TE QUEJARAS DE LAS FORMULAS QUE HE PUESTO JEJEJE

UN SALUDO

[F1Seguidor]

Grandes aportaciones las de ACE y elnuevo acerca de la aerodinamica. Aunuqe Enzo Ferrari decia que la aerodinamica era para aquellos que no sabian diseñar buenos motores, esta claro que en la actualidad es un aspecto de vital importancia en la Formula 1 moderna. Y nada, como siempre, seguimos aprendiendo de vuestras aportaciones.

Un saludo y a seguir así.