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Deportes

FORMULA 1 2014 – Cambios reglamentarios

El Consejo Mundial de la FIA se reunió hoy en Gran Bretaña, en el histórico Goodwood House, para comunicar oficialmente parte del nuevo reglamento que regirá a la Fórmula 1 a partir del 2014. Jean Todt, como presidente del ente que regula el deporte a motor; y Bernie Ecclestone, titular de los derechos comerciales de la máxima categoría; informaron acerca de los cambios más significativos que se aplicarán para la venidera temporada.
Entre las novedades destacan: el sistema de penalización para los pilotos, el regreso de los test privados en plena temporada, la reducción de horas para las pruebas en los túneles de viento, el uso de cinco motores por piloto para todo el campeonato, la obligatoriedad del uso de los 100 kilos en cuanto al consumo de combustible, la desaparición de la nariz escalonada y la asignación, para cada piloto, de un juego adicional de neumáticos para las primeras sesiones de prácticas libres.

A continuación un resumen de algunos cambios introducidos en el Reglamento de 2014:

  • A los motoristas se le permitirá suministrar sus propulsores hasta un máximo de cuatro escuderías; y todos los motores deberán poseer la misma especificación tanto para sus equipos oficiales como para los clientes.
  • Se introducirá un sistema de penalización por puntos. Si un piloto acumula más de 12 puntos de castigo se le prohibirá participar en la próxima carrera. Los puntos permanecerán en la licencia de conducir por 12 meses. La cantidad de puntos que un piloto puede perder por infracciones variará de uno a tres, dependiendo de la gravedad de la infracción.
  • A todos los pilotos se les dará la oportunidad de devolver una posición que, tras una maniobra ilícita, haya ganado en pista. De no hacerlo entonces será penalizado.
  • Se estipula una reducción significativa en la cantidad de pruebas de túnel de viento y CFD con el fin de abaratar los costos y permitir que varios equipos puedan compartir el mismo túnel de viento.
  • En plena temporada, se permitirán cuatro pruebas de dos días, en lugar de los ocho actuales, manteniéndose los test para jóvenes pilotos. Las pruebas se realizarán en pistas de Europa. los días martes y miércoles después de una carrera, con el fin de ahorrar costos.
  • Se permitirá, en enero de 2014, un test adicional para probar los nuevos motores.
  • Por razones de seguridad, todo el personal que trabaja en boxes deberá usar protección para la cabeza.
  • Cada piloto contará con un juego extra de neumáticos para usarse exclusivamente durante los primeros 30 minutos de la primera sesión de entrenamientos libres del viernes, para animar a los equipos a salir a la pista en ese momento.
  • Se ha acordado que sólo cinco motores pueden ser utilizados por cada piloto en toda la temporada. Cualquier uso de un motor adicional dará lugar a que el conductor tenga que empezar la carrera desde el pit lane. Cualquier cambio de otros elementos, por encima de lo permitido, como turbocompresor, o sistemas de KERS, se traducirá en una pena de 10 lugares en la parrilla.
  • A ningún motorista se le permitirá homologar más de un propulsor durante el período 2014-2020. Los cambios se permitirán en casos de evidentes problemas de instalación, fiabilidad o costos.
  • Los pilotos deben utilizar la misma caja de cambios durante seis pruebas consecutivas, en lugar de las actuales cinco.caja cambios
  • Ningún coche puede utilizar más de 100 kg de combustible en una carrera. Eso es, desde el momento en que las luces del semáforo, que ordena la largada, se apaga hasta la bandera a cuadros. El consumo será supervisado mediante un medidor de flujo de combustible aprobado por la FIA.
  • El límite de velocidad en el pit lane será de 80 km / h durante todo el fin de semana de carrera. Tal regulación puede modificarse dependiendo de los circuitos o de situaciones puntuables.
  • No se permiten los pasos de chasis detrás de la nariz.
  • Se eliminará la nariz escalonada.
  • El límite de peso mínimo se ha aumentado a 625 kg, incluyendo al piloto; la distribución del peso se ha modificado en consecuencia.
  • Se permite el control electrónico de freno trasero con el fin de asegurar que se está recuperando la energía para los diversos dispositivos.
  • Se utilizará un sistema de seguridad obligatorio para minimizar daños en casos de impactos laterales.

Una verdadera revolución que comienza por el motor y que se extiende a la aerodinámica de los coches. Los pilotos también deberán poner una gran parte de motorenergyf1k6aprendizaje, pues el estilo de conducción variará mucho más que con los cambios introducidos en la última década. Las principales novedades en lo que afectará al espectáculo son variadas.

Mismas prestaciones para los coches
Es lo que no se cansan de repetir, que el tiempo por vuelta será similar, ya que si bien hay algo menos de potencia disponible, la limitación del consumo a 100 kilos por carrera (160 ahora) va a aligerar el conjunto del monoplaza. En calificación, el coche tendrá incluso más potencia disponible que ahora durante un tercio de la vuelta, lo que rebajará los actuales tiempos.

En los monoplazas actuales, la potencia llega a unos 740 caballos cuando se acciona el kers (unos seis segundos disponible por vuelta). En los de 2014, con la llegada del motor V6 turbo, de 1.6 litros, la potencia es de 600 caballos, más un ERS (nueva denominación del sistema de recuperación de energía) de 163. Este sistema es mucho más sofisticado y puede ser usado unos 33 segundos por vuelta.

Consumo limitado
Es señalado por los ingenieros de Renault, Ferrari y Mercedes, como la clave principal de las nuevas carreras. El nuevo motor gasta menos, pero el consumo estará limitado a 100 kilos por prueba. “Las estrategias de consumo serán vitales. Lograr un motor que consuma poco, con la máxima eficiencia, puede dar lugar a grandes ventajas al final de las carreras”, dice Iñaki Rueda, ingeniero del equipo Lotus.

En la actualidad se considera que el motor más gastón es el Mercedes, que es también el que ofrece una mayor potencia. De ahí se pasaría a Ferrari y a Renault, el más contenido. “Es uno de los apartados en los que más estamos trabajando”, asegura Luca Marmorini, Jefe de Motores de Ferrari. “El equilibro entre consumos y prestaciones es el principal desafío”, concreta el italiano.

Los motores también estarán congelados, por lo que un error inicial en la construcción pude prolongarse durante varias temporadas. No se puede errar el tiro de inicio de ninguna forma.

Menos aerodinámica
motorenergyf1k2Es una de las grandes alegrías para Ferrari, que por fin “retomará el protagonismo en la F1 el tren propulsor por encima de la aerodinámica, como hemos pedido durante años”, afirma Stefano Domenicali. El alerón delantero se estrecha en unos 20 centímetros de anchura, también se eliminan los deflectores laterales, tanto el vertical, que llevaba el espejo hasta hace tres temporadas, como el inferior de la toma de aire de los pontones.

Pero también se le quitará el llamado beam wing, que es el plano inferior del alerón trasero que va muy cerca de las suspensiones y el difusor. La razón es que el escape es único y va a soplar en esa zona central del alerón posterior. Detrás no debe encontrar nada en su camino, por lo que el ingenio de los escapes sopladores, recuperado por Adrian Newey como por ningún otro, se acaba para la Fórmula 1. Serán monoplazas clásicos en este sentido, parecidos a los actuales GP2 en su estética.

Más par disponible, más tacto en el pie
La llegada del motor turbo implica un aumento del par motor. Este es un parámetro de fuerza —se mide en Newton/metro—, que no depende de los caballos de potencia ni de la cilindrada, sino de la inmediatez con la que el motor responde al pisar el gas en bajas revoluciones. En coches de calle, un motor diesel tiene mucho más par que un gasolina a igual o menos potencia, lo que le permite hacer adelantamientos en bajas velocidades.

Los actuales F1 se mueven en unos 280 Nm. y los de 2014 rozarán los 350 Nm. Las cifras técnicas no son un mero dato sin importancia. Los pilotos deberán aprender a dosificar esa fuerza extra por dos motivos principales: para no destrozar los neumáticos y para no cruzarse en la salida de las curvas perdiendo eficiencia.

“Pilotos cuidadosos como Button, Alonso o Vettel tendrán ventaja sobre los más bruscos, como Hamilton”, confiesa Rueda a MARCA. “Eso es siempre teórico. Luego cada piloto deberá adaptarse también a las necesidades de consumo de su coche. Va a ser una ecuación complicada para todos”, añade.

Menos ruido, más grave y ahogado
Los nuevos motores traerán un sonido apagado, grave y con muchos menosdecibelios. La razón, primero las 15.000 revoluciones a las que girará el motor como máximo, por las 18.000 del actual. Pero sobre todo la llegada del turbocompresor, que mitiga el sonido de explosión del motor atmosférico tradicional. Se notará en televisión, pero sobre todo en la pista. Los tapones del público serán casi innecesarios.

Estética retro de los coches
La altura del morro se mantiene al nivel de la ruedas (unos 525 mm), pero desde allí empieza a bajar bruscamente hasta acabar a unos 18 cm del suelo. Eso dará lugar a un cambio total de la estética de los coches, que se parecerán mucho más al los Renault con los que Alonso logró sus títulos en 2005 y 2006. La nariz será estrecha y baja como antaño.

La motorizacion de los Formula 1 para el 2014

La temporada próxima, ya lo sabes, toca un gran cambio en la Fórmula 1, con la llegada de los nuevos motores V6 de 1,6 litros sobrealimentados. Vamos a darle un vistazo general a la nueva configuración de las motorizaciones que están por llegar, y de las que están apareciendo ya los primeros ejemplares.

Y de lo primero que tenemos que hablar es del reglamento técnico que ha propuesto la motorenergyf1k5FIA para estos nuevos propulsores. Obsesionados por dos factores, el de costes y el de igualdad entre fabricantes, la Federación ha buscado por todos los medios limitar las variables disponibles que los ingenieros tendrán en sus manos de cara a desarrollar estas nuevas motorizaciones.

Coartar la libertad a nivel de técnica en los motores es algo que llevamos viendo años ya, y es que desde que se congeló la evolución de los V8 2,4 que tenemos ahora mismo en las parrillas, hemos visto como prácticamente todas las mecánicas ofrecían un rendimiento muy similar, destacando las prestaciones de los coches en otros puntos, como la aerodinámica.

De cara a 2014, la FIA ha planteado el uso de motores V6, con una cilindrada fijada a menos de 1,6 litros, con un diámetro de pistones también fijo, como también lo es la altura específica del centro de giro del cigüeñal, el número de válvulas, o el régimen máximo de revoluciones (15.000 rpm).

También se han fijado otros parámetros, tales como el consumo específico máximo de motorenergyf1k4combustible, en 100 kg/h, aunque, eso sí, se ha abierto la mano en el uso de ciertos materiales “exóticos”, como el magnesio, para algunos elementos auxiliares del motor. El bloque y la culata deben ser, en todo caso, de aleaciones de acero o de aluminio, obviandose el uso de materiales compuestos o extraños en estos componentes. Los turbocompresores, para más INRI, están obligados a contar con una geometría fija, ser únicos, y tener la salida de escape en una posición fija, soltando los gases a través de una ventana dimensional que los localiza en la parte más posterior del vehículo, a fin de evitar el uso de efectos aerodinámicos asociados a los mismos.
Con toda esta lista de elementos predefinidos por reglamento, parece complicado que los ingenieros den rienda suelta a su imaginación, aunque la realidad es que, fijados estos parámetros, aún caben muchas variables para crear un motor, por ejemplo con la instalación de elementos auxiliares, elección del diseño de la cámara de combustión, etcétera.

Pero, ¿qué morfología básica nos vamos a encontrar? ¿Dónde estarán los puntos más divergentes entre los distintos fabricantes?

Lo primero que hemos de esperar es que muchos de estos motores no girarán por encima de las 12.000 revoluciones, tal vez 13.000. La eficiencia energética, con un límite de revoluciones y con un número y diámetro de pistones determinado, va a estar determinada por la fricción generada. Cuanto más rápido sea el giro del motor, más potencia se pierde en forma de calor, y menos eficiente es el motor. Por ello, es muy posible que casi todos los fabricantes opten por buscar una curva de par y potencia más “estilo turbo”, es decir concentradas algo más abajo del límite legal de revoluciones.

Los motores contarán con dos tecnologías de regeneración energética. Por un lado, dispondrán de un generador asociado a la caja de cambios (como el actual del KERS) que se encargará de, en retenciones y frenadas, generar electricidad. Ésta se almacenará a su vez en baterías o capacitadores para aplicarla en aceleración.

Pero a este sistema se le agregará otro más avanzado que, por fin, tiene muchos visos de pasar a los coches de producción a medio plazo. Se trata de los turbocompresores con motor-generador eléctrico integrado. La idea es intercalar entre la turbina impulsora y la impulsada un motor eléctrico. Estos turbos ya se estudiaron para aplicarlos en coches de calle, como el Nissan GT-R, pero todavía no han llegado a la producción seriada (aunque algunos proveedores ya los venden).

Como bien sabrás, y si no te lo explicamos ahora, el principio de funcionamiento de un turbocompresor parte de que los gases de escape del motor. Éstos salen a alta temperatura y presión del mismo y son los que hacen girar el turbo. Estos gases impulsan una turbina, la “impulsora”, que gana velocidad gracias a esta energía que, de otra manera, se perdería por el tubo de escape.

En un turbocompresor normal, el giro de la turbina impulsora está directamente conectado con el giro de la turbina impulsada. Esta turbina lo que hace es, aprovechando el giro que le da su hermana, impulsar el aire de admisión y comprimirlo. Al hacer esto, el aire atmosférico gana densidad, y se logra compactar más, con lo que, para una determinada cilindrada del motor, se logra meter más cantidad de oxígeno. Cuanto más oxígeno haya, más gasolina se podrá quemar con él, por lo que se podrá lograr una combustión más potente.

Pero en los nuevos motores turbo de la Fórmula 1 las cosas no van a ir así de manera tan directa. Lo que ocurrirá es que el giro de ambas turbinas del turbocompresor tendrá un elemento intermedio variable, en forma de motor-generador eléctrico.

Cuando en un coche turbo normal pisas el acelerador a fondo, el motor primero tiene que ganar revoluciones poco a poco, para generar una masa de gases de escape, que aceleren el turbocompresor, hasta que este logre comprimir la mezcla y generar ese extra de potencia. Es el efecto que conocemos como lag, y que se suele reducir a base de usar turbinas de baja inercia, de geometría variable o multi entrada.

En los nuevos Fórmula 1 lo que va a ocurrir es que, cuando el piloto pise a fondo el acelerador, el motor eléctrico intermedio que se sitúa entre la turbina impulsora y la impulsada se encargará de acelerar el citado turbo.

Al acelerarlo electricamente, el turbo generará sobrepresión para el motor de manera inmediata, tan pronto como el conductor pise el pedal de acelerador, con lo que el fenómeno del lag desaparecerá completamente.

Es más, la energía eléctrica que impulsará a la turbina será la almacenada en las baterías del coche, tomada de la regeneración en frenada o de otros aprovechamientos de energía que de otra manera se perderían.

¿A qué otros aprovechamientos me refiero? Pues bien, cambiemos de supuesto: el conductor frena el vehículo ahora para entrar a una curva. Como bien sabes, en un coche turbo normal, esto implica que los gases de escape sigan empujando la turbina. Para evitar que el turbo, con su presión, siga empujando a los cilindros, lo que se hace en los coches de calle es abrir una válvula de descarga, que lanza el aire ya comprimido a la atmósfera (o al pulmón de admisión, de acuerdo con las actuales normas de homologación).

 

En el motor Renault, el intercooler va situado en el lateral izquierdo, tomando aire del pontón de ese lado

Pero en los nuevos Fórmula 1 no será así. El turbo seguirá ofreciendo resistencia a los gases de escape, y el giro de la turbina impulsora se aprovechará a base de generar electricidad a través del motor que antes te hemos comentado, actuando éste como generador.

Lo mejor de esta técnica es que, una vez bien optimizada, podrá tener una aplicación directa en coches de calle. Es algo que llevamos esperando una década, pero en lo que todavía no se ha invertido dinero suficiente como para optimizarlo.

Por otro lado, los nuevos motores también incorporarán otras novedades, como la inyección directa de gasolina, pero aquí el camino será inverso. Comentaba la gente de Renault que el programa de F1 se aprovechará de los conocimientos creados en los motores de calle, lo que nos lleva a reflexionar sobre el patético estado reglamentario de la categoría que debería ser la punta de lanza tecnológica del mundo del automóvil, y que tendría que haber desarrollado la inyección directa de gasolina a principios de los años noventa. El reglamento no dejó que fuera así, y fue Audi en Le Mans la que validó en competición esta tecnología.

Curiosamente, el uso de la inyección directa en un motor de competición va a ser, además, algo más complejo que en un coche de calle. Y es que en los motores de calle se puede trabajar con mezclas estratificadas, o emplear la gasolina como elemento para refrigerar la cabeza del pistón y trabajar con avances de encendido más radicales.

En un motor de competición de F1, el acelerador está pisado a fondo entre un 70 y un 80% del tiempo total por carrera, se trabaja con más presión media en la cámara de combustión, y con una temperatura superior. Esto hará que refrigerar con combustible sea complicado, algo que se convertirá en imposible debido al flujo máximo del mismo que se puede inyectar debido al límite establecido por la FIA.

Por último, daremos luz sobre algunos aspectos curiosos. Por ejemplo, nos imaginamos que todos los equipos correrán con un único intercooler, para refrigerar el aire de admisión, alimentado por una toma de aire integrada en la propia de admisión que se sitúa sobre el casco del piloto. Pero puede que alguien nos sorprenda con alguna idea distinta.

El uso de un único turbocompresor nos anima a pensar en un solo refrigerador, para aires que rondarán los 150 grados centígrados, trabajando con sobrepresiones de alimentación del rango de tres bares (piensa que un motor turbo de calle rara vez pasa de 1,2 bares de sobrepresión.

El uso de un único turbocompresor por reglamento da lugar a varias posiciones posibles. Una idea sería colocar el turbo entre la bancada de la uve del motor, que tendría la zona de escape hacia adentro, al revés de lo típico. Esta solución la emplea el R18 de Audi en Le Mans, y ya se usó en carreras de F1 hace años, pero eleva el centro de gravedad del motor, y lo hace funcionar más caliente.

Renault, en vista de las fotografías que ha facilitado de su mecánica, coloca el turbocompresor tras el motor. Esto lo aleja de la salida de gases de escape del motor, que quedan por la parte externa, como hasta ahora. Cuanto más lejos esté el turbo de las válvulas de escape, más pronunciado es el lag, y menos energía de escape se aprovecha, pero como en estos motores el lag no será problema por el generador eléctrico integrado, y se usará, además, un recubrimiento especial en los colectores de escape para evitar pérdidas de calor y energía, parece que la solución vista en Renault será la más usada por todos los equipos.

Seguro, en todo caso, que las marcas se guardarán alguna sorpresa de última hora. Y es que no podemos descartar que alguien se anime a generar electricidad con el calor restante de los gases de escape, no aprovechado por los turbocompresores, algo que el reglamento, a priori, permitiría.

Sea como sea, desde el punto de vista de la ingeniería, 2014 será un año interesante, en el que descubrir nuevas ideas y detalles. Y estaremos aquí para contártelo.

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