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sábado, 26 de marzo de 2011

Repaso al nuevo reglamento técnico I

Comienza un año con muchos cambios en el reglamento técnico y también en el deportivo. En los siguientes posts se explicarán los diferentes cambios, como influirán en el comportamiento del mismo y en que parte del reglamento se encuentra esta modificación.

Alerón trasero


Este cambio está diseñado para mejorar las posibilidades de sobrepaso. El alerón delantero ajustable ha desaparecido junto con el F-Duct, muy peligroso porque para accionarlo los pilotos debían soltar una mano del volante y se ha dado luz verde a un alerón trasero móvil que permite reducir el "drag" o resistencia del avance aumentando de esta forma la velocidad punta.

El sistema solo tiene dos opciones: ON y OFF y el ajuste ON permite ampliar la distancia entre l plano principal y el superior pasando de 10-15mm a 50mm. El sistema se desactivará al soltar el botón de accionamiento o al pisar el pedal del freno.

Los pilotos podrán utilizar el sistema en cualquier momento en las tandas libres y en calificación mientras que en carrera estará limitado a un sección de la pista especificada por la FIA y siempre y cuando la distancia entre los coches sea inferior a 1 segundo.

El sistema solo podrá activarse después de las dos primeras vueltas o después de un período de Safety Car y su disponibilidad se avisará al piloto mediante un testigo en el volante.

A continuación un vídeo con el alerón del Sauber C30 en acción en Cheste en la pretemporada:




FIA Technical Regulation
3.10.2 - Other than the bodywork defined in Article 3.10.9, any bodywork behind a point lying 50mm forward of the rear wheel centre line which is more than 730mm above the reference plane, and less than 355mm from the car centre line, must lie in an area when viewed from the side of the car that is situated between the rear wheel centre line and a point 350mm behind it.

With the exception of minimal parts solely associated with adjustment of the section in accordance with Article 3.18 :

  • when viewed from the side of the car, no longitudinal cross section may have more than two sections in this area, each of which must be closed.
  • no part of these longitudinal cross sections in contact with the external air stream may have a local concave radius of curvature smaller than 100mm.

Once the rearmost and uppermost section is defined, 'gurney' type trim tabs may be fitted to the trailing edge. When measured in any longitudinal cross section no dimension of any such trim tab may exceed 20mm.

The chord of the rearmost and uppermost closed section must always be smaller than the chord of the lowermost section at the same lateral station.

Furthermore, the distance between adjacent sections at any longitudinal plane must lie between 10mm and 15mm at their closest position, except, in accordance with Article 3.18, when this distance must lie between 10mm and 50mm.

F-Duct
Para 2011 la FIA ha prohibido expresamente el uso del movimiento del conductor para controlar cualquier sistema que influya en las características aerodinámicas del coche. Esto significa no más conducto F (genial invento de Mc laren), donde el piloto cubría un agujero en la cabina para alterar el flujo de aire en el alerón trasero. Esto permitía hacer entrar el alerón en pérdida, reducir el drag y aumentar la velocidad punta.


FIA Technical Regulation
From 3.15 - Aerodynamic influence - With the exception of the parts necessary for the adjustment described in Article 3.18, any car system, device or procedure which uses, or is suspected of using, driver movement as a means of altering the aerodynamic characteristics of the car is prohibited.

Distribución de pesos


Coincidiendo con la entrada de un nuevo proveedor de neumáticos la FIA impone para este año una distribución de pesos obligatoria para esta temporada. La distribuicón de pesos entre ejes será entre el 45.5% al 46.7% para el eje delantero y del eje trasero será entre el 53,3% y el 54,5% lo que influirá en la puesta a punto del comportamiento dinámico del coche.

Este relación significa que los coches deberán pesar por lo menos 342 kg en el eje trasero y 291 kg en la parte delantera.

FIA Technical Regulation
4.2 - For 2011 only, the weight applied on the front and rear wheels must not be less than 291kg and 342kg respectively at all times during the qualifying practice session. If, when required for checking, a car is not already fitted with dry-weather tyres, it will be weighed on a set of dry-weather tyres selected by the FIA technical delegate.

Difusor
Genial invento de Roass Brawn en el año 2009 que le permitió ganar el campeonato en 2009 y que luego todos los equipos fueron copiando y mejorando a lo largo de la temporada. El famoso difusor del equipo BRAWN GP ha sido objeto de muchos comentarios y controversias hasta que han sudo declarados legales por la FIA.

El objetivo principal de esta pieza era aumentar la velocidad del flujo de aire por debajo del coche consiguiendo de esta manera una disminución de la presión y un aumento de la downforce

A partir de esta año esta solución está prohibida por lo que ya no se podrán ver los agujeros en la parte de abajo como los que se observan en esta imagen de Ferrari de la temporada pasada. Para este año se siguen permitiendo los difusores simples y que pueden ser soplados (escapes en la zona baja inventado por Newey)

A continuación una foto del genial invento de Brawn presentado hace exactamente dos años y que le permitió a Brawn dominar ampliamente este Gran Premio


FIA Technical Regulation
3.12.9 - In an area lying 450mm or less from the car centre line, and from 450mm forward of the rear face of the cockpit entry template to 350mm rearward of the rear wheel centre line, any intersection of any bodywork visible from beneath the car with a lateral or longitudinal vertical plane should form one continuous line which is visible from beneath the car. When assessing the compliance of bodywork surfaces in this area the aperture referred to in Article 3.12.7 need not be considered.

3.12.10 In an area lying 650mm or less from the car centre line, and from 450mm forward of the rear face of the cockpit entry template to 350mm forward of the rear wheel centre line, any intersection of any bodywork visible from beneath the car with a lateral or longitudinal vertical plane should form one continuous line which is visible from beneath the car.

3.12.11 Compliance with Article 3.12 must be demonstrated with the panels referred to in Articles 15.4.7 and 15.4.8 and all unsprung parts of the car removed.

miércoles, 23 de junio de 2010

Ferrari copia a Red Bull sus escapes

Ferrari llegará a la 9na. carrera del campeonato con muchas modificaciones técnicas para intentar dar un salto y ubicarse como segundo coche de la parrilla intentando disputarle el lugar a Mc Laren.

En un video grabado por un video aficionado entre los agujeros de las vallas del circuito de Fiorano se pudo ver a Fenando Alonso probando el nuevo F10B donde ya se puede observar como le han copiado el diseño de los escapes a Adrian Newey (esta vez Ferrari no puso las ingeniosas pegatinas de Red Bull para despitar). En Ferrari, Mc Laren y Williams se cree que es el secreto (aparte del bajo centro de gravedad, las suspensiones y un largo etc.) del elevado ritmo que muestran en carrera los coches de la bebida energética.



En este video se puede ver como la parte trasera del monoplaza es visiblemente diferente, seguramente por la colocación del nuevo escape. Este tubo de escape ayuda a canalizar el aire caliente a través del difusor y mejora así la carga aerodinámica del coche y permite ganar, según Ferrari, hasta medio segundo por vuelta. El nuevo escape, situado más abajo, justo al lado del doble difusor, contrasta con el mostrado hasta Canadá, cuando se situaba encima de los pontones laterales.

Fernando Alonso ha podido probar el nuevo F10B solo unos kilómetros gracias a un video promocional rodado por la Scuderia. "¡Hay que sacar el máximo partido de cualquier oportunidad en esta era de prohibición de test" indicaba el equipo italiano en un comunicado.

Los vídeos promocionales son la única escapatoria que tienen los equipos para hacer algunas pruebas en piezas nuevas antes de los entrenos libres de los viernes.

El sistema de escapes es la mejora más importante que la Scuderia traerá a Velencia, aunque en la parte trasera también harán modificaciones en las suspensiones.

Según AS, el F10 montará también suspensiones traseras modificadas pensadas para abrir un conducto de aire mayor y así duplicar la carga aerodinámica de los difusores, aunque Stefano Domenicali ha declarado a Globo: “Para Valencia, el interés ha estado centrado en otras áreas del coche a parte del conducto de aire del alerón trasero.”

domingo, 30 de mayo de 2010

Novedades y detalles técnicos GP de Mónaco

El gran premio por las estrechas calles de Mónaco exige a todos los equipos hacer modificaciones que permitan un mayor radio de giro a los monoplazas, sobre todo para poder girar en Loews.



En Mónaco lo coches necesitan un giro de 22º aproximadamente por lo que es necesario modificar las horquillas de manera que permitan aumentar el movimiento de las ruedas. para este Gran Premio se utilizan también brazos de dirección reforzados y triángulos de suspensiones más rígidos que permitan hacer frente a algún golpe que pueda producirse contra las protecciones que están muy cercanas a la pista.

Ferrari
Cubierta motor

Para este Gran Premio Ferrari ha decidido no utilizar el incómodo conducto F ya que poco aporta en este circuito de alta carga aerodinámica y sin largas rectas.



Para aumentar la carga en la zona trasera el equipo italiand ha quitado el conducto de la cubierta motor y ha agregado al final de la aleta de tiburón dos pequeños alerones (probados ya por Williams) que se encuentran la zona central de 15 cms del alerón trasero que no está regulada.


Force India
Frenos delanteros

Force India ha estrenado en este GP un nuevo paquete aerodinámico compuesto básicamente por un nuevo alerón delantero con pilares centrales diferentes y diferentes end-plates y un conducto de ventilación de frenos mejorado que presenta una extensión en la parte baja que permite enviar el flujo de aire a la zona central del difusor trasero





Mc Laren
Difusor trasero

El equipo inglés estrena un nuevo difusor muy elaborado, similar al que he podido visualizar en los Renault, con un doble perfil longitudinal que se diferencia en que los extremos laterales tienen un menor ángulo y que tienen unos flaps adicionales que permiten aumentar la velocidad del flujo de aire por debajo del coche logrando de esta manera una mayor downforce



Red Bull
Nuevos discos de frenos
Con el objetivo de mejorar la fiabilidad que le ha costado la carrera a Vettel en Barcelona el equipo de la bebida energética ha cambiado los discos de frenos que ahora tienen unos orificios de ventilación más pequeños y ovalado. Estos discos se han utilizado solo en los libres y para la carrera han utilizado los mismos que usó Ferrari.

viernes, 19 de marzo de 2010

¿Difusores ilegales?

Después del GP de Bahrain y durante una inspección técnica la FIA ha encontrado una irregularidad en los difusores traseros de algunos equipos.

Al parecer McLaren y otros equipos habrían explotado aerodinámicamente el agujero del motor de arranque externo, haciéndolo mucho más grande de lo necesario y ganando así otro nivel en el difusor. Renault y Mercedes estarían en la misma situación.

El artículo 3.12.7 (pag 12) del reglamento establece que solo puede existir una apertura en la superficie para permitir el acceso mínimo requerido para el dispositivo contemplado en el artículo 5.16.

Como el tamaño de esta apertura no está definido por la normativa los equipos están jugando con esta indefinición y algunos están diseñando sistemas de arranque con formas extrañas de manera requiera un orificio mayor (ver la forma de elipse en la fotografía) al considerado normal (un simple orificio redondo). De esta manera los equipos obtienen una ventaja aerodinámica (mayor downforce) al lograr un difusor de tres planos.

La FIA ya ha comunicado a los equipos que tengan esta solución que no podrán utilizarla en el próximo GP de Australia.

jueves, 18 de marzo de 2010

La FIA encuentra nuevas irregularidades en los difusores

La polémica de los difusores ha vuelto. La FIA ha encontrado irregularidades en varios coches y deberán hacer modificaciones para la próxima carrera en Australia.

Por lo pronto el difusor instalado en el MP4-25 de Lewis Hamilton y Jenson Button incumplía la normativa, por lo que la escudería anglo-alemana no podrá volver a montar dicho componente en el monoplaza.

Al parecer McLaren y otros equipos habrían explotado aerodinámicamente el agujero del motor de arranque externo, haciéndolo mucho más grande de lo necesario y ganando así otro nivel en el difusor. Según el diario español El País Renault y Mercedes estarían en la misma situación.

Algunos rumores indican también que hay dos equipos más bajo investicaión por parte de Charlie Whiting.

El diseñador de Red Bull, Adrian Newey, ha admitido que sospecha al menos dos equipos que están rompiendo las normas. "No voy a decir nombres, sólo que Ferrari no está entre ellos"

Este año parece que los despachos de los comisarios técnicos van a tener muchas visitas....

miércoles, 17 de marzo de 2010

La FIA quiere hacer aclaraciones sobre los difusores

Acaba de terminar el primer GP y ya todos los equipos ponen en tela de juicio el nuevo reglamento y parece que hay otros equipos que podrían sacar algún beneficio aerodinámico extra de una indefinición en el reglamento en el apartado de los difusores.

Por ello, la FIA ha anunciado que sacará antes del GP de Australia una nota aclarativa sobre esta polémica pieza de los monoplazas

El reglamento permite un hueco en el difusor para permitir el acceso del motor de arranque. Sin embargo, existe la preocupación de que los equipos podrían explotar esta 'indefición' para obtener beneficios aerodinámicos. Mediante el uso de motores de arranque de forma inusual para justificar las aperturas de los difusores. No se sorprenda si muchos llegan a Melbourne modificados, con el fin de apaciguar a los escrutadores.

El Jefe Técnico de la FIA y Director de Carreras de la F1 Charlie Whiting reviso todos y cada uno de los monoplazas después del GP de Bahrain.

El artículo 3.12.7 del reglamento establece que solo puede existir una apertura en la superficie para permitir el acceso mínimo requerido para el dispositivo contemplado en el artículo 5.15 (entiendo que el reglamento está mal y se refiere al punto 5.16 Starting engine)

Existe la sospecha por parte de la FIA que como no está establecido las medidas de este orificio (el reglamento dice mínimo requerido) algunos equipos estén diseñando sistemas de arranque con formas extrañas de manera que haya que modificar este orifico y de esta manera se obtenga una ventaja aerodinámica ¿Será Ross Brawn el pillo?. ¿Quien le ha dado el chivatazo a la FIA?

Martin Whitmarsh en declaraciones a la prensa dijo: "Creo que Charlie llegó descendió y miró a todos los coches en esa zona, pero no soy consciente de que nadie ha tomado alguna medida en contra de ellos." y añadió: "el agujero en nuestro coche no es mayor que el del que ganó el campeonato el año pasado"

La polémica de los difusores seguirá este año.

domingo, 26 de abril de 2009

Funcionamiento del polémico difusor de doble altura

El famoso difusor del equipo BRAWN GP ha sido objeto de muchos comentarios y controversias pero ya han sido declarados legales por la FIA.

Intentaré explicar como funciona aproximadamente este difusor de doble fondo o altura y como obtiene una downforce extra debido a su diseño.

Aerodinámica de los coches

En los coches de F1 lo más importante es poder transmitir toda la potencia al piso con un coche con un peso muy bajo (600 a 700 kgs) lo que hace necesario utilizar la aerodinámica para producir una fuerza hacia abajo (downforce) que permita transmitir adecuadamente toda la potencia al piso.

En este sentido el "efecto suelo" es un recurso aerodinámico que aprovechan los coches y está basado en la correcta orientación del aire a través de la forma del coche. Este efecto permite aumentar el agarre del coche permitiendo un paso por curva más rápido y no penaliza la velocidad al no aumentar mucho la resistencia al avance.

Para producir este efecto de "pegado al suelo" del coche hay dos opciones:

  • Evitar que el aire pase por la parte de abajo del coche o pase el menos posible
  • Dado que la actual reglamentación lo prohibe permitir el paso del aire pero hacerlo de forma tal que sea beneficioso y permita generar una fuerza hacia abajo o downforce que mejore el agarre de los monoplazas.

Efecto suelo

El efecto suelo lo comenzó a utilizar Colin Chapman con el Lotus 78 (1977) y se utilizó entre finales de la década del 70 y principios del 80. Se caracterizaba por las famosas polleritas o skirts que se colocaban a los costados de los coches en los pontones laterales que impedían el paso de aire generándose bajas presiones en la parte baja de los monoplazas que los pegaba al suelo.



Lotus 78 con efecto suelo. Observar los faldones laterales en los pontones


Este efecto ha sido prohibido por la FIA por su extrema peligrosidad ya que permitía pasos por curvas a velocidades muy elevadas y en caso de perderse el coche salia volando (24 hrs de Le Mans, 3 Mercedes Benz CLR salieron literalmente volando). Entre los más trágicos recordados está el que sufrió el piloto canadiense Gilles Villeneuve en la tanda clasificatoria del GP de Bélgica de 1982, donde al golpear con una de sus ruedas delanteras la rueda trasera de un coche rezagado, su Ferrari salió prácticamente volando, despidiendo por los aires a Villeneuve, quien murió como consecuencia de las heridas.

Al ser prohibido este efceto los diseñadores tomaron varios caminos para volver a "activarlo". Gordon Murray utilizó las suspensión hidrodinámica en los Brabham que mantenía la distancia reglamentaria entre el piso y el suelo mientras se accionaba y Colin Chapman recurrió a un monoplaza con un doble chasis el cual a una cierta velocidad se aplastaba contra el piso por efecto de la aerodinámica tratando de buscar el mismo efecto sin las polleritas.

El sistema de suspensión hidroneumática reemplazaba a la perfección las polleritas y tenía una ventaja adicional y es que no se rompía cuando los coches hacían trompos.

Con el sistema hidrodinámico se presentó en el Gran Premio de Argentina de 1981 una situación parecida a la actual con los difusores, quejas de los equipos que habían interpretado el reglamento de una manera y que decía que el coche debía tener una altura de 6 cm. La genialidad de Murray es que le encontró un agujero a la normativa ya que la misma no explicaba ni legislaba sobre cuando debía mediarse esta distancia. El coche en boxes, parado, respetaba al pie de la letra el reglamento pero en pista la distancia con respecto al piso era inferior a lo indicado por el reglamento.

El análisis detenido de los comisarios técnicos del GP argentino determinó que era imposible rechazar al sistema del Brabham, siempre que cumpla con un despeje de seis centímetros cuando está parado. En la vuelta de honor Nelson Piquet disminuyó su velocidad, dio la vuelta de honor mucho más despacio que todos los demás, se subía por todos los pianitos, e ingresó a la verificación técnica con el auto nuevamente elevado a la altura artificial. El auto tenia un despeje superior a seis centímetros, nadie podía, honestamente, objetarlo de acuerdo a la letra del reglamento (que establece que el auto será medido en boxes, detenido).

Difusores de doble altura

Al prohibir el reglamento el efecto suelo, quitando las polleritas, estableciendo una altura mínima en el coche en carrera y en boxes y prohibiendo las supensiones hidrodinámicas, el aire deberá pasar por debajo del coche por lo que será necesario estudiar su velocidad de paso de manera de intentar obtener presiones mas bajas debajo del coche que harán que se vuelva a reproducir el efecto suelo pero con menor intensidad.

En este caso el efecto suelo, de menor intensidad que el utilizado por Colin Chapman, se logra aplicando la idea del efecto Venturi.

Este efecto, que se explica por el
principio de Bernoulli y el principio de continuidad de la masa se produce cuando un caudal de fluido que pasa a través de una sección se lo hace pasar por una sección menor. En la sección menor al tener el mismo caudal en la entrada (caudal = sección x velocidad del fuido) y en la salida, al estrecharse la sección debe necesariamente producirse un aumento en la velocidad del fluido.


Este principio aplicado a los coches puede verse en la figura siguiente:


En el gráfico anterior se puede ver el principio de Venturi en los coches de competición en los que la velocidad en la parte inferior es mayor con lo que la presión disminuye. Igualmente es muy importante el flujo en la parte superior del coche donde en la parte del motor y debido al diseño descendente de esta parte de la carrocería el flujo de aire se acelera y en la salida por detrás produce un efecto de barrido que aumenta la final la velocidad de salida del aire que circula por debajo.

Los difusores de doble piso consiguen extraer más aire con lo que aumenta la velocidad del aire por debajo del coche y se produce una disminución de la presión aumentando la downforce y permitiendo un mayor agarre, mejor transmisión de la potencia al piso y un mejor paso por curva.

Estos difusores permiten extraer más aire gracias a que canalizan el aire de la parte superior a través de unos agujeros (señalados en rojo en el gráfico) canalizando su flujo hacia el difusor.


Agujero que alimenta el difusor en el Brwan GP


Flujo de aire superior que alimenta al difusor


En esta figura se puede apreciar en la zona central la salida del flujo en la parte superior del difusor canalizado a través de los agujeros (señalado en rojo).




Flujo de aire en el difusor canalizado a través de la zona V (señalado en rojo)


En la siguiente figura se puede ver una comparativa entre los difusores de un plano (a la derecha) y los difusores de doble altura de altura variable y alimentados por los agujeros (a la izquierda).


Comparativa de flujos de aire en los dos tipos de difusores


A continuación unas fotos de los difusores utilizados en el GP de Australia


Brawn GP


Toyota


Williams


Ferrari


Mc Laren


Renault incopora los difusores de doble plano

En el GP de Shangai Renault incopora un nuevo difusor solo para el coche de Alonso y para Bahrein se utilizará el nuevo fondo plano en ambos coches.

En la figura siguiente se puede ver una comparativa entre el difusor de un solo plano y el de dos planos que canaliza el flujo en el plano superior del difusor hacia la zona central añadida


Comparativa difusores Renault


Comparativa flujos difusores Renault
Gracias Mariano Vazquez por su ayuda en comprender los conceptos y el flujo de aire en el difusor.

lunes, 13 de abril de 2009

Mañana la FIA decide la polémica sobre la legalidad de los difusores

Mañana 14/4/2009 la Corte de Apelación de la FIA decide sobre si son legales o no los difusores traseros de los equipos Brawn GP, Toyota y Williams.

Difusor trasero BGP01


En el año 1995 la normativa técnica señalaba que el fondo de un coche de Fórmula 1 tenía que ser plano, continuo y sin aberturas. La razón de esto era prevenir que pudiese crearse efecto suelo.

A partir de 1995 se modificó este artículo y se permitió la introducción de un fondo escalonado situado 50 mm sobre el plano de referencia y con la condición de que este escalón no tuviese aberturas y fuese contínuo. En 2001, Williams introdujo en la pista un coche con aberturas en la parte en que se unía el difusor con la parte trasera del suelo del coche. Williams defendió que su solución era legal porque esas aberturas no se veían cuando mirabas al suelo del coche desde abajo, eran invisibles. Sin embargo, la FIA dijo que el sistema era ilegal.

Recordemos que los equipos BRAWN GP, Toyota y Williams utilizan unos difusores que han generado controversias entre los equipos en cuanto a su forma externa y sus dimensiones.Este cambio en el plano y su forma incrementa la velocidad del aire creando una diferencia de velocidades en el flujo de aire que hace que se genereuna diferencia de presiones que aumenta la down force. Los equipos que no poseen este tipo de difusores argumentan que este "agujero" o cambio de plano no es legal.

Lo más importante es que los tres equipo utilizan un agujero o cambio de plano (ver flecha roja) que alimenta el difusor. Este "agujero" es horizontal en el caso de Williams y vertical en los otros dos equipos y está localizado donde el piso plano encuentra al plano de referencia (ver flecha negra). Los equipos rivales como Ferrari (ver imagen a la derecha) no tienen este agujero. La controversia se centra en si los tres canales del difusor pueden considerarse como entidades separadas, o si ellos deben considerarse como un todo.


Considerando el reglamento, se puede interpretar en ambos sentidos, aunque la mayoría de equipos por lo visto tomara el espíritu de las reglas de que los tres canales deben tener la misma altura y longitud, sin agujeros para alimentarlos.

El equipo BRAWN GP posee un difusor diferente al de Toyota y Williams en la parte central que crea un diseño con un doble piso (ver flechas negras). La parte más controvertida es que para que este tipo de difusor funcione correctamente debe ser alimentado por el aire. Por otra parte en amarillo se señala el cambio en el plano de referencia al que hace alusión la normativa (ver flecha roja) y que comienza bastante por detrás del plano de referica final del difusor gracias a las reducidas dimensiones de la caja de cambios del BGP01



Según declaraciones de Falvio Briatore Renault podría montar para el próximo GP de China los controvertidos difusores (si la FIA dice que son legales) y asegura que en pruebas de laboratorio y sin optimizar el diseño para su monoplaza el aumento de downforce es del 15%.

Mañana veremos que dice la FIA.