Monday, June 27, 2011

Explicacion sobre las reglas de mapeo y los difusores soplados

Adrian Newey Furious
Tal vez esta sea la historia más importante que ha dejado el fin de semana pasado de Carrera. Los equipos potenciados por Mercedes (McLaren, Mercedes GP, Force India) utilizaron un tipo de “apertura de acelerador” acordada con la FIA de manera previa, debido a planteamientos de confiabilidad.

Sin embargo Renault pidió que se le permita usar una apertura “larga” de acelerador cuando el fin de semana ya estaba comenzando. Por lo tanto Charlie Whiting decidió que como las regulaciones técnicas para el gran premio necesitaban ser tratadas de manera previa al gp, el pedido de Renault era inadmisible. Debían cumplir con la directiva técnica sobre la apertura del acelerador original, y no la cual querían imponer al 50%. Esto obligo a Renault a utilizar un mapeo de motor con poca confiabilidad, así lo declararon.

Luego de muchas interrogantes sobre la limitación del 10%, lo que se vivió durante las prácticas del viernes y sábado trajo más confusión sobre el tema. A medida que las practicas se fueron desarrollando, se empezó a hacer público que no todos los equipos estaban cumpliendo con la nueva norma, así como tampoco estaba claro que los proveedores de motores estuvieran regularizando el mapeo de motores.

Esto trajo mucha controversia entre los medios presentes y los fanáticos de la categoría. El debate principal tuvo lugar en la conferencia de prensa del día viernes, siendo Martin Whitmarsh y Christian Horner los principales protagonistas. Se declaró que los motores de Renault estaban corriendo con el 50% cuando se levanta el acelerador a diferencia de los motores Mercedes.
Para prevenir que los equipos utilicen un mapeo de motor que permita el flujo de aire se canalice por el difusor al levantar el acelerador (para obtener beneficios aerodinámicos), la FIA propuso un par de cambios sobre las reglas técnicas para cuando el piloto levanta el pie del acelerador. En primer lugar el conocido límite del 10% en la apertura del acelerador, y en segundo lugar la prohibición de inyectar combustible al motor cuando no se está acelerando. La intención de estos dos cambios de norma era prohibir los mapeos de motor “caliente” y “frio”. Anteriormente en el GP de España, los equipos hicieron lobby ante la FIA, dando sus razones del porque no eran viables estas nuevas normas dado los tiempos y restricciones en los desarrollos.


blown diffuser


Lo más importante:


Ahora necesitamos entender que es lo que sucede cuando el piloto levanta el pie del acelerador y el efecto secundario que tiene esto sobre las demás partes del auto. A diferencia de los autos de calles, en un auto de Fórmula 1 el piloto no levanta “suavemente” el pedal del acelerador y espera gentilmente la etapa de frenado.
En cambio, en esa situación en la que se está girando a revoluciones máximas, cuando simultáneamente levanta el pie del acelerador con un pie, con el otro está frenando completamente de manera agresiva obteniendo carga aerodinámica inmediatamente.
Durante el frenado hasta los engranajes de la caja están perfectamente secuenciados y seleccionados, mejorando el pico de revoluciones mientras el auto está frenando. Este repentino cierre del acelerador bloquea la entrada de la cámara de combustión, pero el cilindro continua moviéndose a una frecuencia bastante alta. Esto genera un inmenso estrés en el material de la cámara de combustión y el vacío creado succiona el aire a través de los aros del pistón. Inmediatamente esto frenara el motor, creando un efecto de freno motor más grande que lo deseado, aplicando también un estrés gigante en la transmisión. Es decir, el motor frena más de lo deseado.
Este excesivo efecto de freno motor, generara que el auto sea “nervioso” al levantar el acelerador, a pesar de cualquier compensación aerodinámica que se disponga.
Por lo tanto los proveedores de motores encontraron diferentes soluciones para “aliviar” los daños producidos por el estrés producido al dejar de acelerar el motor. En las temporadas en las que no se contaba con seteos de mapeos de motor, los pilotos tenían la posibilidad de configurar los parámetros de aceleración con el objetivo de ajustar el comportamiento o las reacciones del móvil.

En Renault han declarado abiertamente que ya estaban utilizando un acelerador “abierto” en las frenadas. Esto les mejora el flujo y les evita tanto estrés en los materiales. Además utilizan el exceso de combustible para enfriar la válvula que cierra la cámara de combustión. Se cree que en esta temporada Renault utiliza un acelerador abierto al 90% en la frenada. Esto se conoce como mapeo de soplado frio, o mapeo frio. Durante los anteriores GP y en especial en las prácticas del viernes en Silverstone, los equipos que montan motores Renault podían diferenciarse por un tono audible en particular debido a que se escuchaban con más decibeles que los demás. También se notó cuando el sonido continuaba brevemente en los momentos que los pilotos levantaban el pie del acelerador en alguna curva lenta.

En Mercedes también tenían una solución para esto: Cuando el piloto levanta el pie del acelerador, el combustible continúa siendo inyectado en el motor al mismo tiempo que es encendido dentro de la cámara de combustión. Esto reduce el efecto del freno motor, dando como resultado una transición más suave entre la aceleración y la “desaceleración”. Además esto le da a Mercedes la libertad de definir los rangos de frenado y las cargas de KERS, sin tener que considerar el freno motor al momento del frenado. Efectivamente desacopla el efecto motor del sistema total de frenado. Así como la solución de Renault, la solución de Mercedes recibe un nombre análogo: mapeo de soplado caliente o mapeo caliente. En Silverstone los equipos que montan motores Mercedes, tenían un sonido limpio al momento de la desaceleración, a diferencia de los motores Ferrari de los cuales se podía escuchar ruidos naturales de las explosiones de desaceleración.


Teniendo a dos equipos que tienen estrategias establecidas para la desaceleración, (comprendidas en el diseño de los motores e inclusive en el diseño del sistema general de freno), es muy difícil que acepten cambiar a un mapeo de motor según lo dicta la regla del 10%.
Ambos proveedores hicieron lobby para que se les permita mantener sus diseños y estrategias. La FIA analiza los mapeos de motor desde el 2009 desde que se implementó el uso de la ECU diseñada y vendida por McLaren. Han observado que los proveedores siempre utilizan mapeos de motor en particular (repiten para los mismos circuitos), pero también han notado que los mapeos cada vez son más agresivos en términos de revoluciones.

Por lo tanto la FIA decidió volver atrás estas normas, y aunque a esta regla le llamemos “limitacion al 10%”, la realidad es que han permito una limitación del 50% y la inyección de una pequeña cantidad de combustible para ser “quemado” en la cámara de combustión.
Esto suena como un retroceso a favor de ciertos proveedores, pero la realidad es que todo fue una exageración mediática. Es verdad que a Renault se le posibilito una apertura de acelerador más grande, pero también es verdad que a Mercedes se le permitió la inyección de combustible, así como también es verdad que estas “habilitaciones” estaban disponibles para los demás proveedores de motores. Por lo tanto Ferrari podría haber utilizado una apertura de acelerador mayor así como también Cosworth podría haber inyectado combustible en la desaceleración.

difusores soplados
No caben dudas que esto beneficia secundariamente un mejor flujo de aire a través del difusor en la desaceleración. Por lo tanto buscaran reglas para reducir este efecto aerodinámico. Luego de que el furor de este fin de semana termine, quedara el compromiso de reducir el efecto de los motores en la aerodinámica antes que llegue la próxima temporada, donde se aplicaran restricciones al tipo de escapes.





Video esclarecedor:



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