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Fórmula 1

La Unidad de Potencia en los Fórmula 1

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En el siguiente artículo vamos a tratar de dejar claro cómo es la Unidad de Potencia de los Fórmula 1 a día de hoy. Atrás quedan los musculosos motores V10 y V8 que tanto ruido hacían y gustaban a los aficionados. Ahora tenemos unos sofisticados a la vez que complejos motores. Sabemos que tiene varias partes, MGU-K, MGU-H… Pero pocos conocen cómo funcionan realmente estos motores que tantos quebraderos de cabeza traen a los equipos e ingenieros.

Primero de todo, para comprender cómo funciona cada parte que compone el motor, vamos explicar qué es una máquina eléctrica. Sin irse por las ramas, una máquina eléctrica es un dispositivo que transforma energía eléctrica en otro tipo de energía, y viceversa. Este concepto es importante. Una energía es la eléctrica, y la otra cualquier otra, pero normalmente es cinética, es decir movimiento. Recalcamos que transforma energía eléctrica en movimiento, y el movimiento en energía eléctrica. Por eso se dice que las máquinas eléctricas son reversibles.

Un ejemplo de máquina eléctrica es un molino de viento aerogenerador. Trabaja para generar electricidad con el movimiento del viento, pero si se quisiera, se podría revertir su funcionamiento y hacer girar las aspas aportando electricidad. Hay máquinas eléctricas en todos los lados, desde la lavadora de tu casa, hasta el transformador de tu teléfono móvil.

¿Y por qué explico esto? Porque en la unidad de potencia de los Fórmula 1 no hay una máquina eléctrica, sino dos. Estos son los MGU-K y MGU-H de los que tanto se habla. Pero claro, hemos dicho que son máquinas eléctricas, y que la mayoría de máquinas eléctricas convierten la energía eléctrica en movimiento, y el movimiento en electricidad. ¿Cómo funcionan pues el MGU-K y MGU-H?

-MGU-K: Esta máquina eléctrica convierte electricidad en movimiento que va directamente al cigüeñal. Como hemos dicho, es reversible. También convierte el movimiento en energía eléctrica. Por tanto, el MGU-K trabaja de una forma tal que, cuando el coche está acelerando, el MGU-K trabaja de forma directa, donde transforma energía eléctrica en movimiento, como efecto un aumento de potencia, porque se transmite más potencia al eje del motor. Sin embargo, cuando el piloto está frenando, o cuando simplemente se está reduciendo la velocidad, el MGU-K trabaja de forma inversa, produciendo energía eléctrica a partir de los giros del eje del motor.

-MGU-H: Cuando el MGU-H trabaja de forma directa, los gases de escape que salen del motor mueven una turbina, que con su movimiento produce energía eléctrica. De la misma forma que todas las máquinas eléctricas, también puede trabajar de forma inversa. Pero, ¿de qué sirve que si trabaja de forma indirecta aporte energía a los gases de escape, que salen del coche? Realmente, lo que hace al trabajar de forma inversa es aportar energía a los gases que entran al coche. Moviendo una turbina, comprime los gases de admisión. Es el que mueve el turbo del motor. Aunque como veremos posteriormente, no es el único responsable del movimiento del turbo.

Hay una clara diferencia entre el MGU-K y el MGU-H. El primero, trabaja cuando el coche está frenando, mientras que el segundo, al necesitar gases de escape, necesita de los gases de escape que se producen al acelerador. Es por eso que existen las baterías: acumulan la energía cuando se está frenando, para utilizarla cuando se va a acelerar.

Sin embargo, hemos dicho que el MGU-H solo trabaja cuando se acelera. Es por eso que la energía del MGU-H puede llegar a dos sitios: puede ir a las baterías para usarla después, o bien puede ir al MGU-K para usarla instantáneamente. Y el porcentaje de energía que va a usarse en el momento o que se acumula en la batería se controla con los mapas motores. Este es el concepto que tanto oímos de que los pilotos están “cargando las baterías” o cuando están usando el máximo de potencia.

Pero aún hay algo que no se ha dejado claro. Hemos dicho que el MGU-H trabaja de forma directa produciendo energía con el aire de escape, pero de forma inversa trabaja comprimiendo los gases de admisión. Y esto es imposible que lo haga a la vez, porque no puede trabajar en ambos sentidos simultáneamente. ¿Cómo es posible si el turbo tiene que estar girando siempre?

Aquí es donde nos toca explicar el funcionamiento del turbo-compresor y su relación con el generador MGU-H.

El turbo-compresor está formado por dos conductos con una turbina. Uno expande el aire y otro lo comprime. Trabajan a la vez. De esta forma, el aire que sale del motor se expande, mientras que el aire que entra al motor se comprime. Esto se trata de un intercambio de energía directamente. Sin embargo, el turbo-compresor solo funciona cuando el aire que sale del motor tiene cierta velocidad, por lo que al salir de las curvas, el coche no tiene la misma potencia que en plena recta. Eso es el famoso lag del turbo. Pero en estos coches de Fórmula 1 no ocurre así. ¿Por qué? Simplemente porque cuando el coche aún lleva poca velocidad, es el MGU-H el que aporta la energía para el aire de admisión.

Por lo tanto, el MGU-H trabaja de forma que cuando se acelera a bajas velocidades, aporta movimiento al compresor, pero cuando ya hay suficiente velocidad en el coche para que trabaje adecuadamente el turbocompresor, genera energía. ¿Cómo? Con el propio movimiento del eje en el que rota el turbo-compresor, que hemos dicho que se mueve con los gases de escape, es el mismo movimiento que usa el MGU-H para generar electricidad.

De esta forma, hay un flujo de energía que tratamos de representar con este esquema. La cantidad de energía que se puede transmitir entre cada componente, está estipulado por normativa. Para controlarlo, está la ECU. Así, quedan mencionados los 6 componentes del motor:

1-Turbocompresor: comprime el aire de entrada al motor con la expansión de los gases de combustión. Además, estos gases hacen girar el eje del MGU-H

2-MGU-H : con el movimmiento de su eje genera electricidad para las baterías. Cuando se acelera, aporta energía al compresor para evitar el lag.

3-Baterías: acumulan la energía eléctrica que generan tanto el MGU-k como el MGU-H

4-MGU-K: transmite la energía de las baterías al motor, y genera electricidad cuando se está frenando.

5-Motor de combustión: genera la potencia quemando gasolina.

-ECU

De cada componentes solo se puede usar, por normativa 4 elementos durante la temporada 2017, a la quinta hay una sanción de posición. Próximamente, hablaremos de cuánta potencia transmite cada componente, pero de momento, esperemos que haya quedado claro la composición de la Unidad de Potencia

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1 Comentario

1 Comment

  1. Manuel serrano

    11 junio, 2018 at 08:41

    genial artículo, había una duda que tenía y me la habeis resuelto, he descubierto vuestra web y será una habitual para seguir la f1 y leer artículos de técnica f1.

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Fórmula 1

OFICIAL: Sauber anuncia la fecha de la presentación de su coche de 2019

El equipo Alfa Romeo Sauber ha confirmado que el próximo 18 de febrero, en el circuit de Barcelona-Catalunya, presentará con el coche con el que competirá en la próxima temporada

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Los equipos ya piensan en la temporada 2019. Por eso, a través de sus redes sociales, el equipo Alfa Romeo Sauber ha confirmado que el próximo 18 de febrero, en el circuit de Barcelona-Catalunya, a las 8:20 de la mañana, presentará con el coche con el que competirá en la próxima temporada con Antonio Giovinazzi y Kimi Raikkonen como pilotos del equipo suizo.

f1.com

2019 será un año de cambios para el equipo de Hinwiil ya que tras la salida de Charles Leclerc (piloto de Ferrari) y la llegada de Kimi Raikkonen, una nueva época llega a Sauber, donde esperan mejorar su rendimiento con su nuevo coche, y conseguir ser el mejor coche de la zona media de la parrilla.

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Fórmula 1

¿Cuánto pagan por inscripción los equipos de F1 en 2019?

¿Te has preguntado alguna vez cuánto les cuesta a los equipos de Fórmula 1 inscribirse? ¿Se paga lo mismo todos los años? hoy os ayudaremos a haceros una idea de lo que se pagará para la temporada 2019 conforme a las cifras que la FIA ha calculado.

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¿Te has preguntado alguna vez cuánto les cuesta a los equipos de Fórmula 1 inscribirse? ¿Se paga lo mismo todos los años? hoy os ayudaremos a haceros una idea de lo que se pagará para la temporada 2019 conforme a las cifras que la FIA ha calculado.

El cuánto pagan los equipos varía todos los años. El precio de la inscripción se estimula en relación al Índice y Precios de Consumo (IPC) de Estados Unidos. Para esta nueva temporada se ha fijado en 546.133 dólares, unos 480.500 euros aproximadamente. Esta es la inscripción ‘base’, sin contar lo que cada equipo tiene que pagar por cada punto conseguido en la temporada anterior.

formula1.com

El campeón del Mundial de Constructores de 2018, Mercedes, pagará por punto conseguido 6.553 dólares, aproximadamente 5.765 euros. Los demás equipos pagarán 5.459 dólares, 4.802 euros, por punto. En total, este año Mercedes deberá pagar casi cinco millones de dólares.

La mayoría de los equipos deben pagar más dinero este año que el anterior, pero no todos. Excluyendo al equipo Racing Point, que entró como equipo nuevo a mitad de temporada y obtuvo, por consiguiente, menos puntos que Force India el año anterior, los equipos que deben pagar menos son Toro Rosso (de 789 a 726 dólares) y Williams (de 944 dólares a 584). Ganar también tiene su parte mala.

 

 

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Fórmula 1

Carlos Sainz: “Fernando Alonso estará en algunos grandes premios de F1”

El piloto asturiano podría estar presente en algunas carreras de este año, acompañando a Carlos Sainz, en su primer año como piloto de McLaren.

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2019 será el primer año en el que no veremos a Fernando Alonso compitiendo en la Formula 1, pero parece que esto podría cambiar, ya que según Carlos Sainz Senior ha reconocido a los compañeros de la Gazetta dello Sport, el piloto asturiano podría estar presente en algunas carreras de este año, acompañando a Carlos Sainz, en su primer año como piloto de McLaren.

“Puede que Carlos cuente con el apoyo de Fernando Alonso, ya que son amigos y habla regularmente con él, lo que no es descartable que acuda a algunos grandes premios de esta temporada.”

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En otro orden de cosas, el “matador” también ha hablado sobre la posible presencia de Fernando Alonso en el Dakar 2020, además de las sensaciones de su hijo Carlos Sainz sobre el rendimiento que tendrá el monoplaza de McLaren en 2019. “Sobre la posibilidad de que Alonso dispute el Dakar en 2020, tiene que pensarlo, ya que un mundo totalmente diferente. En Woking trabajan en el coche con una filosofía nueva y espero carreras espectaculares si Carlos encuentra las sensaciones adecuadas con el monoplaza.”

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DiRT Rally 2.0: Mejoras en el sistema de copiloto t.co/F9LLZ9AU20

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Carlos Sainz: “La gente tiende a olvidarse de que los coches del año pasado fueron los más rápidos de la historia”… t.co/7NAhevfR0h

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Brown: "Vamos por el buen camino para darle a Fernando la oportunidad de ganar" #IndyCar t.co/BMXEWm9wmK

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