SET UP DE UN F1: PARTE 1

¿Cuántas veces se me había pasado por la mente investigar sobre este asunto? Muchas, os aseguro, era un gran desconocido para mi. Dos días de trabajos para adaptar el coche a la pista en cada carrera pero realmente no sabía en que aspectos del coche se intervenida y como la curiosidad me mataba intente encontrar algo de claridad sobre el tema.

El objetivo del siguiente artículo es dar una visión general sobre la configuración de los reglajes de un coche de Fórmula 1  y una idea aproximada de la complejidad que cada equipo / piloto tiene que hacer frente a cada carrera. Voy a dividirlo en dos entregas para que no sea tan extenso. Espero que os guste.

Nota: Algunos de ustedes pueden estar más avanzado en los aspectos técnicos de la F1, así que hasta cierto punto puede que esté familiarizado con la siguiente información y que las explicaciones dadas sobre conceptos sean ya conocidos. Como ignorante que soy de todo lo concerniente a la mecánica y demás conceptos de la F1 y tras intentar encontrar artículos que dieran algo de luz sobre el tema con explicaciones fáciles y entendibles y no encontrar mucho, mis artículos están dirigidos sobre todo a los que, como yo quieren encontrar artículos didácticos, de fácil asimilación para salir de las dudas y podamos aprender todos juntos. Espero que os gusten.

 Es probable que a menudo se escuchemos decir a los pilotos después de la carrera que "Por alguna razón, no pudimos conseguir un equilibrio adecuado y con la configuración actual estaba luchando con el coche en cada  curva rápida o lenta".

Sabemos que en cada carrera los equipos buscan la mejor configuración del coche, intentando que esté equilibrado pero realmente son dos conceptos distintos, configuración y equilibrio. ¿Que quiere decir esto? No necesariamente una buena configuración del coche produzca equilibrio y estabilidad, esa sería la perfección pero en la vida esto sucede pocas veces. Es muy común que los ingenieros intenten superar ciertas deficiencias de su diseño, por ejemplo, corriendo "las alas" de los alerones para compensar la falta de carga aerodinámica pero como contrapartida siempre habrá otra parte del coche que quede afectada, por ejemplo comportándose mal en las rectas, perdiendo por tanto el equilibrio.

Es un tema muy complejo ya que una determinada actuación en la configuración del coche suele traer consigo una afectación en otra parte. Realmente un coche es como una gran balanza, se puede añadir peso en un plato pero afectará al otro. Encontrar el equilibrio es lo que se busca, otra cosa es que se encuentre.
¡Entremos en detalles acerca de los ajustes en la pista.
Neumáticos – Hay dos aspectos importantes a configurar, la primera es la búsqueda de las temperaturas óptimas de trabajo que en función del compuesto oscilan entre los 90 º C a los 125 º C.

 Hacer trabajar las ruedas a temperaturas más altas de las recomendadas generan un desgaste acelerado de los mismos con la consiguiente merma de duración  y facilitando la aparición de unas “ampollas” en el neumático, el famoso Blistering.

 En el otro lado, las bajas temperaturas de los compuestos que traen consigo una pérdida importante de agarre de las ruedas que impiden conseguir un buen ritmo de carrera. Por tanto, las gomas no alcanzan su punto óptimo de funcionamiento con la consiguiente deficiente adherencia.

La presión es el segundo aspecto a configurar. Por lo general, los neumáticos se llena con una mezcla especial de aire rico en nitrógeno, diseñado para reducir al mínimo las variaciones en la presión de los neumáticos con la temperatura ¿por qué? sencillo, al aumentar la temperatura el gas dentro de la rueda tiende a expandirse y esa expansión trae consigo un aumento de la presión dentro del neumático. La mezcla  mantiene la presión normal más tiempo que lo haría el aire. El fabricante de neumáticos proporciona a los equipos unos límites de variación, siendo los ingenieros de carrera los encargados de decidir cuáles serán los elegidos ya que los valores incorrectos puede simplemente arruinar el rendimiento del coche.
 Ejemplos. Rodar con menos de presión que la recomendada: el neumático al estar algo deshinchado tiene una mayor superficie de contacto con la pista, con lo que el desgaste sufrido es mayor y  hasta un 20% más rápido y trae otra consecuencia, al tener más superficie de contacto se incrementa el consumo de combustible del coche debido al rozamiento.

Si por el contrario, hinchamos las ruedas en exceso, nos encontraremos con un neumático que se desgasta más por la banda central y tiene un menor agarre.

 En ocasiones, con las presiones recomendadas el coche tiene un carácter subvirador o sobrevirador. Existe la posibilidad de corregir levemente estos efectos, con el simple hecho de variar ligeramente las presiones.
Un número típico presión promedio sería de 19 psi.

Os dejo este enlace de un vídeo que muestra claramente estos efectos.
http://www.youtube.com/watch?v=VUkOW3Cyntg
  SUSPENSIONES

Hay un par de ajustes y términos que me gustaría destacar: Camber, caster, toe, trasera y altura delantera y el rastrillo.

-Angulo de inclinación o caída de las ruedas, en ingles el Camber. Esta es la medición del ángulo entre el eje vertical de las ruedas y el eje vertical del vehículo visto desde la parte delantera. Con una imagen se aclara rápidamente el concepto.

 Un Camber negativo significa simplemente que las dos ruedas se inclinan hacia adentro en la parte superior y si es positivo pues sería la parte inferior de la rueda la que hacia afuera. Así, por ejemplo un valor de -3 grados nos indica que las ruedas se inclinan hacia adentro en 3 grados respecto a la línea central.

La función del Camber es la de distribuir el peso del vehículo sobre la superficie de los neumáticos para evitar el desgaste desigual en los mismos.

Red Bull prefieren trabajar con ángulos  de caída de las ruedas  muy negativos (-4)  que junto a unos niveles bajos presión de las ruedas delanteras hace que la superficie de contacto entre la goma y el asfalto sea grande, lo cual le da más tracción y más estabilidad en curva. Al tomar las curvas, las fuerzas laterales a las que se ve sometido el neumático le dan una ganancia de camber positiva, es decir, las ruedas se ponen un poco más rectas ganando en prestaciones. En el tren trasero también trabajan con inclinaciones pero son menores, no sobrepasando los valores de +/- 1.

Imagen que muestra el Camber del Red Bull.

 - Caster  o Ángulo de avance- Ese es el ángulo al que está inclinado el eje de pivote de dirección hacia adelante o hacia atrás de la vertical, como se ve desde el lado. Sólo echar un vistazo a cualquier rueda de carro de compras para entender de qué se trata.

 Dicho ángulo proporciona aplomo a la dirección, pero no puede tener una medida cualquiera: si es demasiado pequeño, ésta pierde precisión. Por el contrario, cuando es excesivo, puede ocasionar que se produzcan "tirones" en el volante. En el diseño de la geometría de una dirección, el ángulo de avance y la inclinación del pivote van ligados.  Por tanto esta inclinación del angulo pretende aumentar la estabilidad de marcha del coche, es decir, hacer que por cualquier desplazamiento, voluntario o no, de las ruedas en marcha rectilíneas y las acciones dinámicas sobre las mismas tiendan a llevarlas a la posición inicial. Los equipos suelen utilizar configuraciones que varían entre los 9 a 12 grados, por ejemplo.

- Toe – Bueno, para este concepto vamos a imaginarnos que las ruedas del coche son como nuestros pies. Si los miramos desde arriba, los pies  suelen estar paralelos los dos, es decir los dedos están más o menos a la misma distancia que los talones. En un coche pasa igual, las dos ruedas suelen estar paralelas. ¿En el caso de que no tengamos las ruedas paralelas? Pues tenemos dos opciones, una el Toe-in una condición en la cual la parte delantera de dos ruedas (sería los dedos de nuestros pies) se encuentran con un ángulo ligeramente hacia el interior de manera que están más cerca que el talón. Toe-out se refiere a la condición opuesta -- los toes de las ruedas se encuentran con un ángulo ligeramente hacia el exterior de manera que están más apartadas que los talones. Un severo toe-in o toe-out causa desgaste desigual y excesivo de manera que un lado de la huella se gasta más rápido que la otra.

 El ajuste de Toe afecta el manejo del vehículo en las curvas. Toe-in produce subviraje, es decir, el piloto quiere trazar una curva y ve que las ruedas no giran más al ir por una curva y otro inconveniente sería que las huellas del neumático se gastará comenzando de los bordes exteriores. Toe-out conlleva a un  Sobreviraje en una curva, es decir gira bruscamente y los trompos se pueden producir fácilmente y el desgaste comenzará desde el interior.
Cada vehículo tiene especificaciones para camber, caster y toe las cuales deben ser seguidas con precisión. Una inapropiada alineación no solo causa una dificultosa maniobrabilidad y desgaste prematuro, también reduce la eficiencia en el consumo de combustible.

Dejaremos  para el siguiente articulo el análisis sobre la durezas de las suspensiones y algunos elementos interesantes más, pero eso será otra historia aunque os dejaré una perla, los datos de pantalla desde el muro donde se ven los distintos datos del Lotus de Kimi, interesante ¿vedad?.