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Técnica

ANÁLISIS TÉCNICO | Novedades de los equipos en el GP de Azerbayán

Los equipos traen novedades específicas para adaptar el monoplaza a las calles de Bakú. En general, el objetivo de los equipos ha sido generar carga aerodinámica sin aumentar mucho el drag.

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Llega el GP de Azerbayán, y como siempre, os traemos las principales novedades de los equipos. Se trata de un circuito atípico, con una larga recta combinada con curvas lentas, por lo que tener un coche balanceado es muy difícil. Siempre trae una carrera impredecible y probablemente veamos un orden de equipos diferente al visto anteriormente. Repasamos equipo a equipo sus novedades.

MERCEDES

El equipo Mercedes continúa trabajando en el desarrollo del W10. A sabiendas de que el motor de Scuderia Ferrari es ligeramente superior al M10 EQ Power+ y que, por tanto, los italianos parten con ventaja para hacerse con la victoria en el Gran Premio de Azerbaijan, los alemanes han traído varias novedades técnicas para esta cuarta cita del mundial.

Comenzando con el ala delantera, Mercedes ha traído dos configuraciones diferentes: la vista en Australia y Bahrein y la estrenada en el anterior Gran Premio de China. No obstante, dichas alas han sido adaptadas para las largas rectas de Baku, lo que se traduce en diferentes terminaciones de las puntas de los flaps y en un conjunto más plano para reducir el drag.

Mark Sutton

Además, han terminado de pulir la terminación de la pletina lateral del ala delantera que fue prohibida por la FIA en la anterior cita. Para ello, han alargado el flap superior de una forma más curva hasta converger en la pletina lateral.

G. Piola

En la zona de los bargeboards no encontramos grandes novedades, pero en la zona del ala trasera, el trabajo realizado por los ingenieros alemanes se observa a golpe de vista.

La primera de ellas es un ala trasera más plana, lo que se traduce en menos carga aerodinámica pero también en un menor drag para maximizar la velocidad punta. Gracias a ello, han conseguido reducir la altura del mecanismo de activación del DRS, lo que también mejora la trayectoria del flujo de aire ya que este elemento es menos intrusivo.

La segunda de las novedades es la inclusión de un ala de doble T simplificada para este GP, que ayudará en el paso por curva aumentando la carga del monoplaza en el eje trasero, lo que implica una mejor tracción.

G. Piola

Por último, destaca la incorporación de dientes de sierra en el borde de fuga del ala trasera que afectará principalmente a la turbulencia de flujo de aire que circula por esta zona.

G. Piola

FERRARI

Para este Gran Premio, Ferrari ha continuado con la evolución de algunos de los componentes ya analizados en las últimas carreras del campeonato del 2019.

Uno de los elementos que más cambios se le ha visto es el fondo plano en la proximidad de las ruedas traseras, que en esta ocasión se han visto elementos verticales para mejorar el flujo y ayudar con la resistencia.

G. Piola

G. Piola

Adicionalmente, los pontones son otras de las zonas grises del reglamento donde puede cambiarse “libremente” la disposición de los elementos con tal de extraer la mayor ventaja aerodinámica posible. Respecto a lo visto en los anteriores GPs, El equipo ha adicionado más direccionadores de flujo verticales en la parte más baja.

G. Piola

Adicionalmente, los turning vanes han sido ligeramente modificados en la parte más baja del conjunto.

G. Piola

RED BULL

Red Bull llega a Baku con un coche prácticamente idéntico al visto en el pasado GP, ya que el único cambio que hemos podido ver ha sido un ligero corte en el borde superior del flap del alerón delantero para facilitar el outwash del flujo de aire alrededor de la rueda delantera. Suponemos que se guardan una actualización más radical para el próximo GP de España, más cercano a sus instalaciones de Milton Keynes.

RENAULT

Veamos las novedades que ha traído el equipo Renault al gran premio de Azerbaijan.

AMuS

En cuanto al alerón delantero vemos que el equipo francés ha preparado dos configuraciones de alerón delantero. Estos detalles los podemos apreciar en el borde de los flaps, concretamente en los dos flaps superiores. La primera configuración exhibe una menor curvatura, terminando de forma más suave mientras que la segunda termina de manera más puntiaguda, con un borde más afilado. Esta última, promueve la generación de vórtices más fuertes hacia la parte trasera del monoplaza, el famoso vórtice Y250. Dicho vórtice ayuda a redirigir de manera más eficiente el flujo desordenado se genera alrededor del neumático. Podríamos añadir que esta segunda configuración generaría mayor drag de ahí que tengan una alternativa con menor resistencia para largas recta de Baku.

Siguiendo en la línea de minimizar el drag, Renault ha equipado un ala trasera de menor carga con un flap con menor ángulo de ataque, y menor camber o curvatura comparado con China. Además, han hecho cambios en el sideplate sustituyendo el perfil de china con más cortes con uno que presenta uno solo con mayor longitud.

La configuración de china que presenta esos cortes dirige flujo de aire extra a la zona justo por debajo del ala para de este modo generar mayor succión y por tanto mayor downforce. Sin embargo, ya que en Baku se busca un set-up con menor carga, han optado por quitarlos.

Por último, también han cambiado los dos soportes del alerón, de nuevo posiblemente buscando una configuración con menor carga y mayor velocidad punta.

MCLAREN

McLaren llega al Gran Premio de Azerbaiyán con varios cambios en ambos monoplazas, presentando especificaciones diferentes para cada uno de sus pilotos.

Las variaciones realizadas de cara a Bakú, se han centrado en el desarrollo de alerones de baja carga aerodinámica, tanto en la parte trasera, como en la superior del coche, modificaciones adecuadas a las demandas del circuito. Así, los de Woking han decidido montar un nuevo diseño de ala sobre el coche de Carlos Sainz, un alerón con el biplano de menor cuerda, algo más recto y menos curvo que el que instalaron para China y con un corte central más suave. De esta forma, el monoplaza con el que correrá el madrileño, contará con el ala más pequeña y la configuración de menor carga aerodinámica, una especificación distinta a la de Lando Norris.

Albert Fabrega on Twitter

Albert Fabrega on Twitter

Además, han añadido deflectores en las tomas de freno de la parte de atrás del monoplaza.

Albert Fabrega on Twitter

TORO ROSSO

AMuS

Toro Rosso ha traído a Baku dos configuraciones distintas de ala delantera. Una de ellas (imagen inferior) es muy similar a la equipada en el gran premio de China. Ya que esta es de mayor carga, han dispuesto otra con el fin de obtener menor drag. Probarán ambas y analizarán cuál es la que les da un mejor rendimiento. Recordemos que menor downforce en el ala delantera podría significar un mayor subviraje.

Albert Fabrega on Twitter

En esta última foto de Albert Fábrega vemos la configuración de menor carga del alerón trasera, en línea del resto de equipos y con cierta similitud con la que monta el equipo Racing Point con la zona central del soporte algo curvada hacia arriba.

HAAS

Sutton y VivoF1

Con respecto al equipo Haas no hemos encontrado diferencias notables salvo quizás como el resto de equipos un ala trasera de menor carga.

VivoF1

Otra foto realmente impresionante es la de los bargeboards del VF-19. Vemos la alta complejidad de esta región con múltiples dispositivos para redirigir el flujo de manera eficiente hacia los sidepods y en último lugar el difusor.

ALFA ROMEO

Alfa Romeo ha estado más bien quieto con la cantidad de mejoras traídas respecto a los demás equipos. En las pocas fotografías a las que se ha tenido acceso, pueden evidenciarse cambios menores en las estructuras que rodean la entrada a los pontones del monoplaza.

En el fondo plano puede apreciarse también cambios sutiles en los deflectores instalados para ajustarse a los requerimientos del circuito.

Adicionalmente, se evidencia un ala trasera con más forma de cuchara respecto a lo visto en Grandes Premios anteriores.

RACING POINT

Racing Point ha traído como novedad más destacable un ala con menor carga aerodinámica. Pero lo más destacable es una ligera curvada en la parte central, donde encontramos el soporte.

VivoF1

Ingeniosa solución, algo más compleja que otras alas. Puede ser que esté focalizada en un mejor rendimiento del accionamiento del DRS. Es decir, una mejor integración del ala de baja carga.

WILLIAMS

Williams ha traído como novedad más reseñable un ala de menor carga con un detalle especial. Gracias a Albert Fábrega y su gran ojo analítico, vemos que el alerón trasero de Baku no presenta el Gurney flap que sí estaba presente en China. El Gurney flap es esa pequeña platina que ha señalado Albert en su fotografía.

Albert Fabrega on Twitter

Este dispositivo es una manera sencilla y efectiva de obtener una mejor succión y aumento del downforce. Tiene una inclinación de 90 grados con respecto al plano del ala principal y básicamente lo que hace es generar un pequeño vórtice que ayuda a que la capa límite del lado de la succión (parte inferior del ala) se haga más fina, es decir simulando un aumento del camber o curvatura del alerón lo que implica un mayor downforce.

Para Baku, habrán preferido prescindir de él con el fin de obtener una configuración de menor carga y mayor punta de velocidad.

 

Artículo con colaboración de Alejandro Gómez, Carlos Domínguez, Ignacio Dans, Belen Trueba y Jorge Martínez

 

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Técnica

Bloqueo sónico en motores de competición: un problema real que pasa desapercibido

Motores super-cuadrados como solución al bloqueo sónico

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En este artículo vamos a explicar uno de los problemas menos conocidos que sufren los motores de competición que puede llevar a una caída brusca del rendimiento del mismo o incluso su rotura: el bloqueo sónico.

Antes de explicar dicho problema, es necesario aclarar conceptos básicos sobre los Motores de Combustión Forzada o MEF, es decir, los motores de gasolina convencionales.

Si analizamos el ciclo que se lleva a cabo para producir energía, se obtiene un gráfico similar al mostrado en la figura inferior (de manera muy simplificada).

Ciclo básico de un motor de combustión. Gráfica Presión-Volumen

En él podemos distinguir 4 fases principales:

  • Admisión
  • Compresión
  • Expansión
  • Escape

No obstante, siendo puristas se deben distinguir las siguientes fases:

  • Admisión con Retraso al Cierre de la Admisión (RCA) para maximizar la entrada de aire. Adiabática (sin pérdida de calor) y a presión constante.
  • Compresión.
  • Combustión a volumen constante.
  • Combustión a presión constante.
  • Expansión.
  • Escape espontáneo adiabático (sin pérdida de calor).
  • Escape forzado diabático (con pérdida de calor) a presión constante.
  • Cierre de la válvula de escape y apertura de la admisión.

Una vez distinguidas las fases que forman un ciclo de un motor convencional, ya podemos comenzar a explicar el problema del bloqueo sónico. Este fenómeno tiene lugar en la fase de admisión y es característico de los motores de competición por su alta velocidad de giro.

Los cilindros de los motores se pueden clasificar según su relación entre la carrera (distancia que recorre el émbolo desde el Punto Muerto Superior hasta el Punto Muerto Inferior), y el diámetro del propio cilindro. Así, la clasificación queda de la siguiente manera:

  • De carrera larga (lentos): la carrera es superior al diámetro del cilindro, l > D.
  • Cuadrados (normales): la carrera es igual al diámetro del cilindro, l = D.
  • Super-cuadrados (rápidos): la carrera es inferior al diámetro del cilindro, l < D.

Esquema básico de un cilindro

Cada uno de estos tipos de cilindros se asocia a una velocidad media del émbolo determinada, u, que depende de la velocidad de giro en rpm (n) y de la carrera (l), de la siguiente forma:

u = 2·n·l

Así, los motores rápidos de competición tienen velocidades medias superiores a 15 m/s, los motores normales de los vehículos de calle tienen velocidades de entre 10 y 15 m/s y los motores lentos empleados en barcos tienen velocidades inferiores a 10 m/s.

Dado que la potencia resulta proporcional a la velocidad de giro, n, los motores deportivos y de competición suelen ser super-cuadrados, con el objetivo de lograr mayores velocidades de giro, n, manteniendo la velocidad media del émbolo, u. El motivo es que el motor deja de llenar bien a partir de una determinada velocidad del émbolo, u, por bloqueo sónico de la válvula de admisión. Para una velocidad media del émbolo de 20 m/s, se alcanzan velocidades próximas a las del sonido (350 m/s) en el flujo alrededor de las válvulas de admisión debido a las perturbaciones en las presiones en el interior del cilindro. En este instante decimos que el caudal de aire que entra a través de las válvulas se encuentra bloqueado sónicamente y, por tanto, el flujo no puede entrar en el interior del cilindro y el rendimiento de la combustión cae de forma brusca.

Para solucionar este problema crítico, se aumenta el número de válvulas de admisión, su diámetro y se opta por motores super-cuadrados. Además, se produce un Adelanto a la Apertura de la Admisión (AAA) y un Retraso al Cierre de la Admisión (RCA). Todo ello permite que los motores de competición alcancen valores de velocidad de giro superiores a las 13.000 rpm sin que ello suponga un problema en la admisión.

Especificaciones técnicas de la unidad de potencia del Ferrari SF90

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Técnica

Análisis de los Entrenamientos Libres | McLaren al ataque

Finalmente Ferrari fue el más rápido a una vuelta pero Bottas fue quien más giros dio

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Tras las dos primeras sesiones de entrenamientos libres nos disponemos a analizar lo que nos han podido contar los tiempos. ¿Está McLaren tan fuerte como parece?

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Técnica

Mercedes y Red Bull evolucionan, pero, ¿y Ferrari?

Mientras que Mercedes y Red Bull presentan importantes actualizaciones en cada Gran Premio, la Scuderia Ferrari parece no estar trabajando lo suficiente sobre el SF90.

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Tanto Mercedes como Red Bull se han mostrado muy activos en términos de desarrollo durante la primera etapa de la temporada. Sea desde el punto de vista del motor (el de Honda ha mejorado considerablemente) como desde el enfoque aerodinámico.

Mercedes ha realizado importantes mejoras aerodinámicas que han permitido al W10 hacer un progreso constante. Durante las últimas semanas hemos podido ver el intenso trabajo del equipo en el área lateral del cockpit, con modificaciones para mejorar el flujo de aire alrededor del monoplaza, entre el eje delantero y las entradas de aire a los radiadores. Todo ello también ha permitido un aumento en la carga aerodinámica que actúa sobre el eje trasero.

En la imagen inferior se pueden ver los cambios que Mercedes ha traído desde el GP de España, con modificaciones en los bargeboards, a los que fue agregado un nuevo elemento, y en los perfiles horizontales,  ahora en forma de  ‘doble colmillo’. Finalmente, también se actualizó el soporte de los espejos anteriores, convirtiéndose también en un elemento aerodinámico.

Antonio Granato

El desarrollo en el W10 también involucró las suspensiones delanteras, con un sistema que modifica la altura del eje delantero (y por tanto, del ala), aumentando la carga aerodinámica en ocasiones puntuales, con un balance ajustado para mejorar la eficacia del monoplaza en el paso por curva.

Algo similar ha sido realizado por parte de Red Bull en el último Gran Premio de Mónaco, donde Adrian Newey ha revisado el funcionamiento del suelo de su RB15. De este modo, se han añadido tres pequeños elementos en el exterior del suelo, lo que debería ayudar a direccionar el flujo de aire alrededor del monoplaza, ayudando a la función de ‘sellado’ del fondo plano en el área trasera. El RB15, al igual que todos los monoplazas que usan un ángulo de rake muy acentuado, debe hacer que el sistema que fija el difusor trasero sea cada vez más efectivo. Esto se consigue evitando que los flujos externos entren por debajo del monoplaza, para lograr así una zona de baja presión en esa área.

Antonio Granato

Por otro lado, el SF90 parece estar ‘estacionario’ desde el punto de vista del desarrollo aerodinámico. Algunas intervenciones en detalles que solo cambian parcialmente determinados elementos aerodinámicos, con efectos mínimos en el rendimiento global, como se ha podido ver en pista, al tratarse de detalles en zonas no muy importantes. De hecho, las modificaciones en los cortes de la pared lateral vertical del alerón trasero, así como la inserción de un corte en la parte alta del capó son las únicas medidas destacables. Sin embargo, solo han hecho mejorar ligeramente, como ya se esperaba, la aerodinámica del monoplaza de Ferrari. 

Antonio Granato

 

Traducido por Manuel García

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