Archive for 25 enero 2012

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Análisis Preliminar Caterham CT01

enero 25, 2012

Empezamos analizando el frontal, podemos observar que el alerón delantero tiene las mismas especificaciones del año pasado, destacar frente a la temporada 2011 claramente la nariz, debido a las nuevas regulaciones marcadas por la FIA para esta temporada. Por lo que podemos apreciar el morro del CT-01 consta de dos secciones, la sección correspondiente al monocasco llevado a su altura máxima, 62,5 cm de altura por normativa, luego la horquilla en forma de “V” lleva a la segunda sección, su parte mas frontal, donde según las especificaciones técnicas podemos elevar la nariz hasta un máximo de 55 cm, parece que esta es la solución que Caterham ha tomado para hacer circular la mayor parte de flujo de aire debajo del coche hacia al difusor.

Esta interpretación tiene una intención clara en términos de beneficios aerodinámicas, pero requiere de un mayor centro de gravedad, como pequeño inconveniente. Aunque lógicamente un mejor beneficio aerodinámico predomina mas en el tiempo por vuelta. De todas formas veremos si otros equipos toman la opción de un morro más bajo. Los pontones son más refinados, con mejor acabado y de base más pequeña tal y como RedBull el año pasado. También eliminan las tomas de salida de aire caliente dejando la tapa motor como único elemento de refrigeración, aprovechando lo máximo posible el flujo de calor desprendida para obtener un beneficio aerodinámico.

Alrededor de la apertura de la cabina se han incorporado tomas de refrigeración, estas ayudando a una mejor refrigeración. La parte trasera del  monoplaza es mas compacta, referente a los escapes, como se obligatorio, los últimos timo 100 mm de escape están cubierto por carenados que forman parte de la carrocería. Del material fotográfico publicado es complejo saber el grado de inclinación de los mismos, por normativa oscilan entre 10º y 30º, por lo que es difícil conocer el camino del flujo de los gases de escape, y por tanto su impacto aerodinámico en el monoplaza.

Debido a la escasez de las imágenes no se puede asegurar, pero por el grado de inclinación la primera impresión es que los gases soplan sobre el ‘Beam Wing’ (Sub-Ala), de esta forma se expulsa el flujo bajo el alerón lo que genera mas downforce. Soplar sin embargo al alerón trasero puede ser la solución más convencional y seguramente la que utilizarán el resto de equipos, tal y como Caterham.

Otra solución que tanto Caterham como el resto de equipos puede ir probando durante los distintos días de test sería expulsar los gases de escapes sobre los conductos de frenos para generar ‘downforce’ directamente sobre las ruedas, como se ve en la ilustración de Scarbs. Caterham también incorpora una suspensión trasera ‘Pull-Rod’ procedente de la tendencia provista, en gran medida, por Red Bull. Lo que permite bajar la caja de cambios y demás componentes mecánicos al suelo del monoplaza, y así bajar el centro de gravead. El Kers, seguramente, será instalado junto al tanque de combustible o el camino atipico de RedBull e instalarlo en el Pallier. De hecho, visualmente hablando el coche tiene semejanzas al RB7, donde  RedBull ha suministrado la caja de cambios y componentes hidráulicos, y por su parte Renault les ha suministrado un paquete electrónico como el motor y el Kers.

Documentación Gráfica: Craig Scarborough (Scarbs)

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Ánalisis Técnico ‘F-Duct’ Alerón delantero

enero 24, 2012

Mucho se ha hablado desde hace meses del alerón delantero de Mercedes, innovando según algunas publicaciones un nuevo F-Duct ‘Pásivo’ donde a continuación vamos a tratar de analizar en que consiste exactamente el sistema y las implicaciones aerodinámicas que tiene con la nueva normativa técnica aprobada por la FIA para 2012.

Según se informo hace algunos meses por algunas publicaciones como AMuS o Autosport, Mercedes usaría el agujero de la nariz para redirigir el flujo del aire a la ranura situada en el pilar central del alerón. Ejecutando de este modo un sistema completamente pasivo, donde no existen partes móviles ni de activación y/o modificación por parte del piloto, de modo que se altera el rendimiento aerodinámico a alta velocidad aumentando así la velocidad punta en recta, siendo denominado popularmente como ‘F-Duct’ en el alerón delantero.

Pero en mi humilde opinión nada mas lejos de la realidad, tal y como se describe en las siguientes ilustraciones, el agujero de la nariz se utiliza para pasar el flujo de aire a través del pilar central del alerón delantero a una ranura en la parte inferior del ala. Parece ser que la ranura tiene una amplia expansión, donde redirigiria el flujo de aire por debajo del coche, enviando un mayor flujo hacia el difusor.

Entonces, ¿Ayuda a detener la carga aerodinámica aumentando la velocidad punta o todo lo contrario?

Las ranuras situada en el alerón delantero podría tener los dos propósitos: Aumenta o detener detener el flujo de aire sobre la superficie de las alas. Todo depende del ángulo de las ranuras situados en las alas:

Para facilitar el flujo de aire, se requiere una ranura en consonancia con la superficie del ala y el flujo de aire (Flujo Tangencial). Visualmente hablando, Mercedes lo ha estado utilizado para aumentar el flujo de aire al difusor, ayudando así a una mejor circulación del aire. Pero también reduce Drag.

Reducción de Resistencia (Drag)

Sobre el alerón delantero la pérdida de resistencia no sería tan beneficioso sobre la velocidad máxima. Sin embargo, la resistencia inducida en vórtices produciría sobre todo en los extremos laterales una reducción de la resistencia, aunque notablemente menor que en el alerón trasero. Con equipos como RedBull o Ferrari, cada vez más enfocalizados a llegar los extremos del alerón lo mas cerca del suelo a alta velocidad para obtener una mayor carga aerodinámica, esta suponiendo la creación de vórtices alrededor de los neumáticos delanteros. Esta solución de Mercedes podría crear un flujo cerca de los extremos del alerón que ayudaría a obtener algún Km/h extra.

De esta forma, parte del flujo de aire podría pasar hacia el suelo del monoplaza, aumentando la presión y optimizando una mejor circulación del aire en el suelo para generar una mayor carga aerodinámica. Con más carga aerodinámica debajo del coche, se puede cargar con menos ala, lo que también crea menos resistencia para obtener así más velocidad punta.

Legalidad del Sistema

En primer lugar nos encontramos ante un sistema totalmente pasivo que no incluye piezas móviles o la intervención del conductor, cualquiera de estas situaciones propiciarian la ilegalización del sistema. En segundo lugar las normas relativas a las secciones cerradas que conforman el alerón delantero son mucho más libres y menos restrictivas que las aplicadas al alerón trasero. Evidentemente sería legal dado el cumplimiento de estos aspectos.

Documentación Gráfica: Craig Scarborough (Scarbs)

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Prohibición del ‘Reactive Ride-Height System’

enero 21, 2012

Mucho se ha hablado de este sistema idead por Lotus, pero vamos a intentar hacer una explicación técnica y didáctica sobre el sistema, su concepción y su posterior prohibición por parte de la FIA:

Empezaremos primero por explicar que realmente la innovación de este sistema se encuentra en un nuevo amortiguador de inercias, ya patentado por Lotus para uso comercial, y que en lugar de aceite contiene Mercurio. Las propiedades del mercurio posiblemente puedan ayudar a mejorar el rendimiento de fluidos del amortiguador, pero seguramente dada su toxicidad en la F1 no estaría permitido. Vamos a profundizar un poco mas en este nuevo amortiguador, gracias a la reproducción de Scarbs, ilustrando su diseño y funcionamiento:

Lotus ha sido capaz de condensar toda la solución en un solo componente, que se sitúa en el mismo volumen que la Inerter convencional. El dispositivo se compone de un cuerpo principal y una barra de amortiguador. El cuerpo principal dividido en secciones izquierda y derecha unidas entre sí. La carcasa izquierda forma el cilindro, no sólo contiene el líquido, sino también los canales de mecanizado en forma envolvente exterior de las líneas de fluido. De tal manera que no se requiere de mecanismos externas. En la sección transversal se puede ver que la carcasa es una pieza mecanizada. La barra del amortiguador junto con su válvula pasa por el cilindro como el pistón que comprime la suspensión. El mercurio se desplaza dentro y pasa a través de los canales de mecanizado.

Una de las ventajas es que la tecnología es propiedad de Lotus Renault, y por tanto son libres de utilizar y desarrollar esta tecnología libre. Aunque no se puede asegurar, posiblemente el líquido Inerter tien beneficios sobre el componente mecánico. Otras de las ventajas de este dispositivo es que es mas ligero, la pequeña cantidad de líquido necesaria sería más ligero. Como Inerters tienden a ser relativamente altos montado un ahorro de peso que ayudaría a la colocación del lastre. Una cuestión negativa es que el mercurio es un material peligroso, una posible fuga de mercurio como consecuencia de un accidente podría propiciar problemas de salud para el piloto. Desconozco si el Mercurio está restringido en la lista de materiales homologados por la FIA.

Una vez explicado esto entremos en profundidad sobre en que consiste el sistema en sí:

El sistema de control de altura es un dispositivo que actúa sobre la suspensión que activa los amortiguadores delanteros. Estos, son activados mediante un sistema hidráulico, interconectado al sistema de frenos,  alterando la amortiguación a voluntad, de esta forma se adapta placer la altura del monoplaza al suelo en la parte frontal. Básicamente el sistema está destinado a ser un tipo de anti-dive, por lo tanto ayuda a modificar la altura normal durante el frenado, mientras que el movimiento habitual sería la de ir lo mas bajo posible el resto del tiempo.

Pero retrocedamos un poco en el tiempo ya que estos sistemas anti-dive no son nuevos ni muchísimo menos:

Vamos a retroceder en los sistemas anti-hundimiento, eso no es la primera vez que oímos hablar de él.

    – Durante los años 70, concretamente el Lotus 72, poseía una geometría de suspensión muy avanzada, incluyendo como anti-dive del sistema.
    – También tenemos que durante el 69 Honda desarrollo este sistema TRAC, visto en el modelo CB900F.

La única ventaja visible es su utilización a baja velocidad, consiguiendo llevar el coche lo mas bajo posible en la parte frontal, y evita las irregularidades de la pista en frenada. Como desventajas nos encontramos que la ganancia al modificar la altura en frenada se pierde en eficiencia del sistema, se pierde rigidez.

Se especula que este dispositivo ofrece una ganancia real de hasta 0.3s por vuelta, pero no estoy de acuerdo y dista mucho de la realidad. Yo calificaría el dispositivo como ‘ayuda’ en frenada, lo que se traduce en una mayor estabilidad, y seguramente en un mejor trato de neumáticos, ya que estos no soportaría tanta presión en frenada. Creo que no ofrecerían mas de 0.1s de ganancia funcionando a la perfección.

Ahora bien, una vez explicado en que consiste el Sistema y si no os he aburrido demasiado, voy a redactar el ‘porque’ la FIA ha declarado ilegal el sistema (Fuentes no oficiales). Según las primeras filtraciones y tras ser comprobado por la FIA se incumplirian los siguientes artículos del reglamento técnico:

– Artículo 3.15: “Cualquier efecto aerodinámico creado por la suspensión debe ser casual y no provocado”

– Artículo 10.1.2: “La suspensión debe reaccionar solo al peso y no se puede variar”

– Artículo 10.2.3: “No se pueden hacer ajustes al sistema de suspensión mientras el coche está en movimiento”

Con la normativa técnica en la mano es palpable que este sistema debe ser considerado ilegal, y que la FIA debe ser mas clara y menos ambigua en la toma de decisiones para no producir esta sensación de inestabilidad en las normas. Por suerte se ha aclarado antes del comienzo de temporada, de otra forma habría sido un escándalo mas.

Documentación Gráfica: Craig Scarborough (Scarbs)

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Ferrari pasa definitivamente el ‘Crash-Test’ de la FIA

enero 14, 2012

Ferrari ha pasado los crash-test de la FIA para homologar el chasis esta semana, después de que fallaran en su primer intento en el mes de Diciembre. El test fue realizado el pasado martes en Bollate (Milán), donde el monocasco tuvo que ser recubierto en alguna parte con láminas de carbono para ser reforzado, a pesar de ello el chasis homologado se muestra muy ligero y la pérdida de rendimiento es escasa.

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Cuestionario de F1 (II)

enero 12, 2012

1.- ¿Qué opinas sobre la nueva prohibición del cambio de marchas en las salidas? ¿A qué equipo puede perjudicar más?

Respecto a la restricción en la relación de cambio hay que comentar varias cosas. Principalmente que no esta permitido poner 2ª velocidad hasta superados los 100 Km/h, por lo que pienso que la FIA sospecha de que algunos equipos han podido iniciar la salida en 2ª velocidad e incluso ejecutar cambios de marchas dobles. También se habla de que algún equipo conseguía configurar la relación de cambio según la posición del circuito y que solo se llegaba a usar seis marchas, y conigurar una septima muy corta en carrrera.

Creo que los cambio de relación de marchas que ha hecho la FIA están orientados, principalmente, porque sospechan de RedBull. Aunque creo que Ferrari también ha estado jugando con los embragues, ejerciendo algún tipo de inercia pese a que estaba controlado por la ECU de la FIA. Veremos como evoluciona todo, pero preveo que esto va a traer cola.

2.- ¿Puedes explicar en que consiste el material llamado ‘Zircotec’?

Basicamente es un medio muy resistente al calor, es una solución de bajo coste con la finalidad de conseguir protección térmica en componentes, en la F1, como el motor, los escapes e incluso el difusor. Se trata de una lámina muy ligera que tan sólo tiene 0,25 mm de espesor. Es capaz de soportar hasta 1.000º y hace tiempo se aseguraba que es capaz de reducir las temperaturas hasta en un 33%.

3.- ¿Porque es mejor dirigir al difusor aire caliente en lugar de aire frio?

El aire caliente es menos denso que el aire frío, y tiende a expandirse. Lo que mejora claramente respeto de elevación a la corriente de aire. Además, el aire caliente hace que las moléculas se muevan más rápido y tienden a expandirse. Aumenta su energía cinética y genera más carga aerodinámica.

4.- ¿Porque McLaren, y posiblemente Redbull esta trabajando en las ‘Placas Peltier’ y Ferrari no?

McLaren ha estado trabajando en ello, estudiando los datos en el CFD para intentar incorporarlos pero ya incluso virtualmente hay muchos problemas aparentes. Por parte de RedBull lo he comentado porque se rumorea, pero como ya he dicho no puedo asegurar, ni debo, que estén valorándolo. Respecto a Ferrari, no esta trabajando en ello pues prefieren ‘explotar’ otras vías no tan peligrosas. La incorporación de estas placas supondría muchos problemas, de peso y de consumo eléctrico. Veremos si alguien siquiera se atreve a utilizarlo.

5.- ¿Para que sirve la aleta de tiburón?¿Porque se prohibió?

Mejoraba la eficiencia cuando el coche realizaba un viraje, porque redirigía flujo para prevenir una reducción de downforce cuando el coche gira. Digamos que enfocaba correctamente flujo al alerón. También tenía otra ventaja y es que el centro de presión lateral y global del coche variaban cuando se requería. Lo prohibieron a finales de la temporada 2010, para evitar, entre otras cosas, el uso de los F-Duct.

Dejo hasta aqui el cuestionario de hoy, podéis dejar vuestras preguntas en mi twitter y serán respondidas en el próximo cuestionario o en alguna intervención que realice a GPCAST.

 

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Fernando Alonso: Ferrari tiene todo para ganar el título 2012

enero 12, 2012

“Todos somos optimistas. Todo el mundo está dando su mejor esfuerzo, pero tal vez hasta Malasia o China, carrera de dos o tres, no seremos capaces de saber qué tan bueno es el coche. Vamos a tener muchas pruebas en invierno, pero hasta que lleguemos a China no será capaz de conocer el potencial del coche.”

“Cuando llegó Pat hubo algunos cambios, una reestructuración, una cierta reorganización en el equipo. El equipo ha estado trabajando más eficazmente y de una manera más eficiente en el último par de meses, así que creo que los resultados, si vienen, que vengan de inmediato. El año pasado tuvimos problemas con el túnel de viento, algunos problemas con la correlación. Este año, si tenemos en cuenta los datos del túnel de viento, los resultados deben llegar, y si hacemos un buen trabajo seremos capaces de ganar carreras. Si no hacemos un buen trabajo, no seremos capaces de hacerlo. ”

“Todas las personas que llegan son bienvenidas y daran algunas ideas nuevas, y un nuevo enfoque para diferentes cosas. Cuando Pat llegó a Ferrari, trató de cambiar un par de cosas y se sorprendió de alguna manera sobre cómo Ferrari trabajaba, y la diferencia entre su experiencia y el enfoque de Ferrari. Si se combinan lo mejor de tu experiencia entonces puede maximizar el potencial personal y del equipo, y con Pat era algo así. Con la experiencia, que tratan de obtener lo mejor de todo, y creo que el equipo ha mejorado en todas las áreas. “

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El ‘Fluid Inerter’ de Lotus Renault

enero 12, 2012

Lotus Renault ha ideado un sistema que teoricamente mantendría constante la altura del coche, mejorando el rendimiento aerodinámico y la estabilidad en frenada, lo que además, y como consecuencia se produciría un menor desgaste en los neumáticos ya que el estres que soportaría sería menor.

Hay varios apartados a tener en cuenta para comprender el funcionamiento y ‘legalidad’ del sistema. El cual no tiene actuación propia del piloto por medio de un pedal y/o dispositivo que modifique las caracteristicas aerodinámicas del coche, el sistema vendría a formar parte directamente de la suspensión delantera y su activación estaría interconectado con el sistema de frenos. El hecho de que el piloto no intervenga en el proceso y este forme parte de la suspensión hace que el sistema cumpla con la normativa técnica de la FIA.

Pero ¿Realmente se modifica la altura frontal del monoplazo como en un primer momento se señala? Pues no, verdaderamente el sistema es un nuevo amortiguador de inercias, menos pesado y mas beneficioso. Ofrece resistencia a la inclinación que sufre el coche en el proceso de frenada en el tren delantero. El líquido usado en este amortiguador tendría una alta densidad en comparación con el aceite del amortiguador estándar, ofreciendo una rigidez efectiva de la suspensión, reduciendo las vibraciones y ayudando a la eficiencia aerodinámica.

La ventaja aerodinámica existiría pero ofrecería menor rendimiento de lo que se preveia en un primer momento, pero si ofrecería mayor posibilidades al configurar las suspensiones.