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Autor Tema: Técnica F1: El origen de los 4T modernos  (Leído 1952 veces)

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Desconectado Rasmien

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Técnica F1: El origen de los 4T modernos
« en: 14 de Septiembre de 2010, 20:35:35 pm »
Hola, un buen día hace tiempo, Maese Errol tuvo la brillante idea de decir que estaba leyendo esto. Le presioné un poco  :lol con que estaría interesante compartirlo y se enrrolló...

Escaneatus est:





Luego, alguien preguntó si se podía poner en cristiano y se tiró al rollo. Al final le eché una manita y tó, que en menudo berenjenal se había metido...

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Re: Técnica F1: El origen de los 4T modernos
« Respuesta #1 en: 14 de Septiembre de 2010, 20:41:12 pm »
He aquí el texto traducido:

DENTRO DEL MOTOR DE GRAND PRIX DE 16000rpm

El año pasado especulabamos que los mejores motores de F1 producìan una potencia máxima pròxima a los 750cv en la zona de las 16000-16500rpm. Ilmor/Mercedes y Renault estaban a ese nivel con el Peugeot produciendo una pòtencia-velocidad levemente inferior para un, no obstante, competitivo resultado. Los otros V10 (Ferrari, Mugen-Honda, Judd.Yamaha, Cosworth-Ford) erogaban alrededor de 710-730cv.

John Judd está de acuerdo con esta afirmación. Vastamente experimentado en el diseño y desarrollo del motor de F1, Judd es la cabeza de Engine Developements Ltd, la compañìa que produjo el Yamaha OX11A V10, motor descrito como “una pequeña joya” por Harvey Poslethwaite, de Tyrrell. El  motor  infravalorado que el año pasado vió al equipo TWR Arrows ser sorprendentemente competitivo en dos circuitos de potencia como Spa y Hockenheim y con el que Damon Hill ganò el Gran Premio de Hungrìa.

“Pienso que el Ferari del año pasado estaba en los 700 bajos”-reflexiona Judd.”Conseguimos estar con los Ferrari un par de veces, principalmente Damon, en Hungrìa”.La continuidad no fue buena en TV, pero Damon pasò a Schumaker a final de recta.En Spa, Diniz fue sacado(de pista) por Irvine al tratar de pasarlo subiendo la colina.Irvine no esperaba eso, asi que no miró por los retrovisores!

“Pienso que Mugen-Honda estaba a nuestro mismo nivel, Ford, me resulta dificil comparar.Creo que estaban por detras de nosotros.A veces su coche era muy rápido en las rectas.Stewart utiliza reglajes de aleron muy bajos en sitios como Montreal, al menos en calificaciòn. Eso te da una muy buena velocidad en recta.Pero entre los motores V10, pienso que el Ford era el menos potente el año pasado...”

Este año, Judd reconoce que el Ilmor-Mercedes es el motor màs potente.”He oido que produce en torno a los 770cv.Tengo que decir que si han conseguido toda esa potencia, me quito el sombrero ante ellos.Sè lo dificil que es conseguir incluso pequeñas ganancias.”

“Pienso que los otros motores estàn en una posiciòn relativa muy parecida a la del año pasado, aunque la impresiòn que uno tiene es que Renault se ha estancado mientras los demàs progresaban. Es muy posible que Mugen-Honda, Ferrari e incluso Ford, hayan llegado al nivel al que estaba Renault el año pasado.

Esperábamos tener 740-750cv este año. Siempre hemos conseguido avanzar con un razonable nivel de progreso cada año.”

“Al final, la velocidad a la que progresa el desarrollo de un motor es una funciòn de los recursos que vuelcas en èl. Eso es lo que nos impidió tener el rendimiento del año pasado hace dos temporadas. Si puedes conseguir meter dos años de trabajo de desarrollo en uno, estaràs delante!”

HACIENDO POTENCIA

La principal tendencia en el desarrollo del motor de F1 de 3.0 litros es incrementar la potencia màxima utilizando velocidades de cigüeñal cada vez màs altas. La ùltima era 3.0 litros, desde 1966 hasta la revoluciòn del turbo al prinicipio de los ochenta, viò subir la velocidad de giro desde unas 7000rpm(Repco V8) hasta 11000rpm(Cosworth DFV carrera corta).Hoy los mejores V10 giran  a 16000rpm+.

Tipicamente no hay mucho sobre-régimen más allá de la velocidad de giro de potencia màxima.Como Judd lo explica:”Para nosotros, en F1 es típicamente de unas 500-700rpm.Me hubiera gustado que fuera mayor, pero si podemos usarlo con seguridad, digamos, 2000rpm por encima de la potencia máxima, me preguntaría porqué demonios no estamos consiguiendo potencia ahí arriba!”

“Necesitaríamos encontrar la razón.Hay posibilidades de que tengas un motor que no es competitivo...”

Que tan ancha es la banda de potencia de un F1?

“Si lo juzgas por la diferencia entre velocidad de par máximo y velocidad de potencia máxima, lo típico son 2500/3000rpm.La curva de potencia empieza por encima de donde terminaste hace unos años! A 10000rpm en el banco sólo estamos calentando el aceite y hacemos mapas de carga parcial de acelerardor a 15000!”

Es sabido que el año pasado el Cosworth ED5 V8 “cliente” producía 665cv a 14500rpm. Un simple cálculo aritmético nos da una presion media efectiva al freno (bmep)de 13,67 bar. Presion media efectiva (mep) es la presión promedio producida en la carrera de expansión y que resulta en fuerza en la muñequilla. Bmep es análogo a Mep pero se obtiene a partir de los cv medidos y no de mediciones  fisicas en el cilindro. Como tal es una cifra imaginaria, pero permite establecer comparaciones útiles entre motores

Una cifra Bmep a potencia máxima de 13'6 bar es pequeña comparada con los 17 bar típicos de un Super Touring con limite de revoluciones o de los motores de F3000.

“Si hablamos en los términos de un motor de F3000 que entrega 500cv a 9000rpm, probablemente sólo la fricción te impide conseguir 750cv a
13500rpm”, observa Judd.”En los viejos tiempos de la F1 3.0 L, los DFV giraban a 11000 y no daban más de 520cv. En F3000, con la imposición del limitador de régimen a 9000rpm, no se tardó mucho en ver 500cv a 9000rpm”.

“Puede que un día alguien consiga un motor de F1 que de 800cv a 15000rpm.No deberíamos tener ideas preconcebidas sobre cuanto hay que revolucionar un motor para conseguir la potencia.Si la FIA impusiera un limitador a 15000rpm en F1, no creo que tardásemos mucho en volver al nivel de potencia actual”

Esto es así en parte porque la gente se concentra en incrementar revoluciones al cigüeñal en lugar de optimizar para una velocidad dada – ¿simplemente porque últimamente no hay el tiempo/recursos para hacerlo todo?

“ Supongamos que tienes un motor y que funciona; a partir de ahí das el siguiente paso. Es un cambio acumulativo, tiendes a no cambiar de dirección”, replica Judd.

“Tiendes a  buscar cosas que lo hagan ir mejor a más revoluciones. Como dice Pomeroy, las revoluciones son abstractas y como tal, son un buen medio de incrementar la potencia sin hacer nada más. Desafortunadamente, la fricción no tiene una relación lineal con la velocidad  de giro. Las cargas de inercia – de giro y recíproca – suben al cuadrado con la velocidad  y la pérdida de potencia de potencia por inercia es igual a fricción por velocidad – suben a la tercera potencia.”

“  Cuando sales de la vieja zona DFV de las 11000rprm y entras en las 13000rpm+ , descubres rápidamente que ya no puedes hacer todas esas piezas recíprocas y contrarrotantes bonitas y sólidas, ya no es una opción viable; no puedes permitirte la pérdida de potencia. Cuanto más rápido gira, peor se pone todo.”

“ Estás forzado a hacer pistones, bielas y bulones tan ligeros como sea posible y a mantener el tamaño de los rodamientos de cigüeñal en un tamaño que juzgues el mínimo aceptable para las características de fuerza de flexión y vibración torsional. Con el tiempo pruebas suficientes combinaciones en diferentes motores y acumulas la información que necesitarás para vivir en el límite”.

“ Para conseguir un rendimiento óptimo en F1 con las rpm que tenemos ahora, tienes que estar en el límite; si estás muy dentro de la zona segura te van a soplar.”

Además de las pérdidas por fricción, el bombeo –  el valor Bmep – empeora según sube el régimen. La pérdida es  respecto a  bombear aire, no agua o aceite. Los motores de F1 contemporaneos dieron  un paso importante no hace mucho, cuando se introdujo el concepto de particionar el cárter. Con cada par de cilindros separado de los demás, el aire ya no es bombeado toda la longitud del cárter.Se ahorra mucho trabajo innecesario.

Estos saltos son escasos, normalmente el progreso es acumulativo. Dice Judd:”Si hubieramos continuado con el programa Yamaha, este año creo que hubieramos incrementado la velocidad del cigüeñal unos pocos cientos de rpm, pero tambien, probablemente, podríamos tener más potencia en el rango de rpm del año pasado. Podriamos haber estado subiendo el bmep por los métodos usuales, mejorar la respiración y reducir la fricción. La combustión, tienes que vivir con ello, no puedes hacer mucho ahí! La combustión debe ser un compromiso en estos motores de altas vueltas porque estás forzado a tener una alta relación diámetro/carrera y a usar mucha apertura de válvula”

Tradicionalmente. Los motores de carreras usan unos 400thou – 10mm- de alzada, pero Judd revela que aprovechando los muelles neumáticos los F1 actuales están usando tanto como 17mm! Se trata de bombear la máxima cantidad posible de aire – y con él, en correcta proporción, el combustible - a través del motor. Cuanto más alto gira el motor, mayor el alzado y mayor el área de válvula necesarios para evitar una excesiva velocidad del aire. A mayor área de válvula, mayor diámetro.

“ Creo que actualmente hay una amplia variedad  en los diámetros de los F1 V10. Diría que varían entre los 90mm y los 96mm. Creo que ambos tipos están funcionando bien en la actualidad. Diferentes diseñadores llegan a diferentes soluciones.”

¿Esta diversidad es esencialmente el compromiso entre válvula (y diámetro) y forma de la cámara de combustión?

“ Eso pienso, si. Al final, lo que te impide usar más diámetro son las consideraciones sobre la combustión. Si continuas aumentando el diámetro, el recorrido de la llama se hace más largo y la cámara se hace más estrecha.Si miras a la parte alta de la cámara, es horrible, no es la forma ideal para quemar nada.”

“ Tienes mucho diámetro, una cámara poco profunda y las entalladuras de las válvulas forman casi todo el espacio de la cámara en el Pms. No puedes evitar una alta relación superficie:volumen y es dificil conseguir una alta relación de compresión. Al mismo tiempo, no puedes conseguir el máximo de apertura de válvula sin tener algo de apertura en el PMS, lo que vuelve a trabajar contra  la relación de compresión. Al final del día, la “respiración” afecta más al rendimiento que la combustión”

Judd explica que la mayoría de los motores de F1 contemporáneos incorporan un ángulo de válvula de menos de 24 grados, puede que en algunos casos menos de 20 y que unos conductos diseñados para inducir vórtices en la mezcla fresca – una de las claves del rendimiento del Cosworth DFV en 1967 – siguen siendo relevantes, pese a que habrá que aceptar un cierto compromiso.

“Hemos tenido experiencias cambiando la configuración de los conductos y aumentando el flujo de aire, lo que obligó a aumentar el avance de encendido, lo cual indica menos vórtice. Aun así teníamos más potencia y lo soportamos. Sobre el papel parecía un número terrible, pero es lo que hay cuando consigues la potencia...”

Faltando tiempo, probablemente vórtice y ciertamente compresión, el avance de encendido para el motor de F1 de 16000rpm seguramente estará lejos del de un motor de carreras más convencional.

“Un motor típico de F3000 o de Super Touring debe estar en torno a los 30 grados” dice Judd.”Probablemente usando con eso una relación de compresión de 14:1. En F1 ahora, diría que la mayoría tiene 12:1, mientras que llegar a 13:1 es muy dificil. Si tienes 13:1 las posibilidades son que tu diámetro sea muy pequeño o que tu alzada de válvula sea insuficiente! Imagino que si sugirieras a la mayoría de los diseñadores de motores de F1 que están usando avances de encendido de unos 50 grados, probablemente no estarían en desacuerdo.”

“ Un problema por el que nunca tendrás que preocuparte es la detonación.¡No llevas la relación de compresión al área donde eso es un problema! Puedes tener detonación en un motor de F3000 usando 14:1. En mi experiencia, 14:1 y 9000rpm va bien. Es improbable que tengas problemas con 13: o menos girando en la zona de las 13000+rpm”

Sobre el papel, los motores de F1 corren con la misma gasolina que los motores de F3000 – sin plomo del poste. En la práctica, los F3000 corren monomarca mientras que para la F1 es mezclada específicamente para el motor por el suministrador contratado por el equipo.

“ El combustible que Arrows tuvo el año pasado daba  2-2'5% más potencia que la gasolina de poste” dice Judd. “No creo que haya más que sacar de ahí, dentro de la reglamentación actual. Creo que es improbable que alguien esté consiguiendo, digamos, un 3'5% de incremento con el combustible.”

“Los motores de F1 funcionan perfectamente con gasolina del poste y tienes que variar muy poco el avance de encendido respecto  a la gasolina de carreras. Un par de grados, puede ser, eso es todo. Cuando la reglamentación de combustible era más abierta, veíamos diferencias de 40 o 50cv en un motor 3.5 litros atmosférico. Pero aun entonces no había mucha diferencia en el avance de encendido!

CONSTRUCCIÓN DEL MOTOR

Judd reconoce que es posible hacer correr un V10 de 3.000 cc a 16.000 rpm sin recurrir a materiales exóticos, a pesar de las horrendas cargas implícitas de las partes rotativas y alternativas.

"Creo que son universales en formula Uno los cigüeñales nitrurados, las bielas de titanio atornilladas, los tornillos multifase (?), pistones en aluminio RR58 y bulones de acero sujetos por anillas de alambre. Ha habido intentos de usar algo distinto del acero en los bulones pero creo que no fueron exitosos."

"La gente dice que las prestaciones actuales son posibles gracias a las mejoras de los materiales pero yo no creo que sea el caso. Si miras qué es aquello que no disponías antes de la segunda guerra mundial, creo que no podrías haber conseguido las juntas en teflón , así que no tendríamos distribución neumática. Tampoco habríamos encontrado tornillos multifase."

"¿Titanio? Puede que no, pero sí en los 60. Nosotros tuvimos bielas de titanio en el motor del Coventry Climax de '63. Es muy posible que en el '63 todo lo que he nombrado antes estuviera disponible"

Claramente, durante los '60,el desarrollo de los motores de F1 ha estado liderado por el diseño antes que por los materiales. Esto podría cambiar pronto con la llegada de pistones y camisas de aluminio-berilio, también bielas y bulones de berilio. Judd ve mucho potencial en las camisas de Al-Be en desarrollo.

" Un 3.0 V10 tiene un cigüeñal muy largo y, dadas las velocidades a las que gira, es muy posible que esté en el filo de un fallo torsional de segundo orden. Por esa razón, y para hacer el motor razonablemente pequeño y ligero, necesitas un cigüeñal tan corto como sea posible. Eso significa mantener la distancia entre cilindros tan pequeña como sea posible y para eso necesitas que la pared del cilindro sea muy fina. Cualquier material como el Al-Be que combine bajo peso y alta resistencia es una ventaja potencial en términos de una pared fina con gran resistencia al blow-bye (?) "

El motor Yamaha OX11A fue revolucionario en términos de tamaño y peso y se avanzó al uso del Al-Be en F1: "No usamos materiales exoticos. Usamos aluminio para las fundiciones; los tornillos eran de acero; el único titanio que usamos fue en las bielas y en las válvulas. Así que la única forma de hacerlo más ligero fue hacerlo más pequeño."

Fue principalmente un diseño inteligente. Si diseñas un motor grande y pesado, nunca llegarás a hacerlo ligero. Cosas  pesadas a dieta no funcionan. Tienes que diseñarlo ligero desde el principio. Los trabajo de aligeramiento son normalmente fútiles."

El OX11A fue el primer motor de F1 diseñado para un embrague de 4.5 pulgadas (Nota: un utilitario Seat-VW de los '90 puede tener un embrague de 8"). Gracias a ello, el cigüeñal estaba muy bajo. Ésta era parte de la razón de su tamaño compacto. Sin embargo, la clave de sus dimensiones y peso fue su radical arquitectura de camisas de cilindro roscadas, ahora patentadas por Yamaha.

"La idea de construir el motor de esa manera vino de nosotros, pero yo no veo personalmente ninguna invención porque se habia hecho antes", dice Judd. "Ferrari utilizó camisas atornilladas años antes y creo que un monton de motores de aviación han tenido camisas roscadas. No es una técnica extraña."

Judd admite que atornillar cada camisa en su respectiva culata fue una gran parte de hacer del OX11A un motor compacto y ligero.

"Con fabricación convencional necesitas tornillos muy largos para apretar la culata contra el bloque y asegurar el sellado. Las explosiones intentan separar la culata de bloque - ¡intentan conseguir una fuga en la junta! Si atornillas la camisa en la culata, no hay ninguna fuerza intentando separar la junta de la culata. Realmente no hay esfuerzo axial en la camisa como resultado de la presión del gas, así que no necesitas grandes fuerzas para sellarla. Entonces no necesitas tornillos gigantes para atornillaar la culata al bloque de cilindros. "

"Haces un ahorro considerable en diámetro y longitud de tornillos. Los alojamientos de los tornillos no van directos a traves de la culata a la junta superior, utilizas pequeños tornillos alrededor de los conductos. Así la camisa de agua está libre de los roscados de los tornillos, que son muy intrusivos. Consigues mucha libertad de diseño en la culata. Además del ahorro de peso consigues una eficiente y simple camisa de agua de refrigeración muy simpática. Usar camisas roscadas también ayuda a reducir distancias entre cilindros comparando con fabricación tradicional. Un motor completo OX11A, sin ECU ni cárter inferior, pesa 99 kg."

"Tengo que admitir que nos llevó uin tiempo hacer funcionar todo correctamente. Es más difícil en términos de fabricación y ensamblaje, pero no es tan grave. En la primera mitad del '96 teníamos un bonito problema en el montaje. Tuvimos que trabajar muy duramente con Aeromet ( hoy Kent Aerospace)  para mejorar la técnica de fundición."

" Lo que queríamos exigía requerimientos muy severos a la fundición. Casi todas la tiradas tenían algunas piezas que no cumplían las propiedades exigidas . Kent trabajó muy duro sobre eso y al final hizo un buen trabajo. El año pasado no encontramos ningún problema de fabricación."

El ingeniero de pista Stan Hall señala que Tyrrell quedo impresionado por el peso y tamaño del motor. "Le permitió utilizár mucho más lastre hasta alcanzar el peso mínimo, y distribuirlo por todo el coche. Cuando volvieron al motor Ford, el coche quedó en el peso límite del reglamento y el equilibrio del coche fue roto."

La naturaleza compacta del motor OX11A dio a los ingenieros de chasis de Tyrrell más panorámica, pero encontraron que no daba tanta rigidez como un motor tradicional.

""La resistencia torsional fue  calificada como satisfactoria" dice Judd. "La rigidez torsional nunca fue problema en ningún motor y los diseñadores de Tyrrell y Arrows la aceptaron como adecuada. La rigidez torsional de rueda a rueda nunca fue función del motor."

ACCIONAMIENTO DE LA DISTRIBUCIÓN

   Los motores de los últimos coches campeones de F1 han ido reduciendo su tamaño, una tendencia liderada por los V8 de Toyota en el 97'  e  Ilmor-Mercedes en el 98'. El Toyota tomaba el movimiento de la parte trasera del cigüeñal, con un eje que atravesaba la V y lo transmitía a los árboles de levas. El Mercedes de este año parece tener un sistema similar, aunque con los árboles accionados desde un punto  centrado y con engranajes en el eje de modo que sean contrarrotantes.

Moverlos desde el centro probablemente ayuda con la torsión en los árboles, suponiendo que el eje central sea lo bastante rígido y que la distribución no forme un bulto que llegue a estorbar con la carrocería,” dice Judd. Pese a todo, no cree que nadie use un sistema similar en la F1. “ No creo que ayude a la compacidad y además es un poco pesado.”

   El OX11A tiene esencialmente el mismo, simple y efectivo sistema que el primer Judd V8. “ Es un tren de engranajes convencional.Muy sólido, está hecho con el minimo número de engranajes que se pueden utilizar. Creo que encontrarás que mucha gente usa este tipo de accionamiento.No es el tipo de cosa que quieres cambiar mucho; si tienes algo que funciona, lo aplicas en el siguiente motor.”

 Los primeros Judd V8 fueron de F3000 y tenian accionamiento indirecto, introducido a instancias de Honda. Fue reemplazado muy pronto por taqués de accionamiento directo.

“ Estos eran adecuados para las rpm que usabamos entonces, con los muelles metálicos y la alzada de válvula que estos permitían. El accionamiento indirecto era más complicado, así que volvimos a los taqués y los usamos desde entonces.”

“ Sin embargocreo que hoy si necesitas el accionamiento indirecto en F1; el uso de muelles neumáticos implica que el propio muelle ya no es un problema para el diseño. Con los muelles metálicos estás acorralado entre el diseño del muelle y la alzada de válvula. Tienes que acepatr un mal compromiso, mientras que con los neumáticos, no hay tal. Sólo tienes que asegurarte de no sobrecargar el conjunto leva/taqué.”

“ 17mm de apertura de válvula es normal hoy en día. Para abrir la válvula hasta ese punto, en el tiempo disponible, necesitas una gran aceleración y para eso necesitas taqués de gran diámetro.  A más alzada, mayor diámetro de taqué, hasta que llegas al punto en el que se haría mejor con accionamiento indirecto porque la leva intermedia permite variar la curva de apertura.

Al hacer esto consigues la apertura necesaria con menos masas recíprocas en la distribución.

Si tuvieramos que diseñar otro motor de F1, deberíamos estudiar seriamente el sistema indirecto.

MANEJABILIDAD

"Si no tienes potencia arriba, estás muerto" dice John Judd.  Subraya que la búsqueda de potencia con régimen de giro cada vez más alto no puede verse obstaculizada por consideraciones de facilidad de conducción. Primero vienen los caballos, luego la búsqueda del motor utilizable.

"Necesitas encontrar qué compromiso puedes conseguir con la longitud de admisión, geometría de escape, tiempos de válvulas y todo eso sin arruinar la potencia máxima. Probablemente hay un rango de combinaciones que dan una potencia máxima aceptable y necesitas encontrar qué combinación da la menor penalización en términos de bajada de potencia."

"Idealmente necesitas admisión de longitud variable, escape de longitud variable y árboles de levas variables. Las primeras las ha utilizado alguien. Hicimos todo el kit para ello pero dada nuestra limitación de tiempo y presupuesto, tenía más sentido poner el esfuerzo de desarrollo en otro sitio.Los escapes variables no son muy prácticos y no conozco a nadie que use ajuste variable de válvulas pero no puedo imaginar que no se haya probado. Está en un montón de coches de calle"

Aunque un motor de F1 tiende a tener una banda de potencia estrecha y muy poco sobrerrégimen, acelerando a tope se mantiene en su  banda útil de 3.000 rpm mientras el piloto sube marchas. El ingeniero de pista Stan Hall recuerda que el salto entre marchas es de 1.200 rpm de media. " En sexta debe haber menos de 1.000 rpm. En  segunda debe ser de 1.800 rpm."

Judd señala que el piloto cambia según luces indicadoras. "Según nuestra experiencia, estás forzado a confiar en la luz de cambios. Si alcanzas el limitador de vueltas pierdes potencia y todo es decepcionante. Si cambias a 15.500 sin alcanzar el limitador tienes potencia continua excepto en los 0.03 segundos del cambio de marcha. Si alcanzas el límite hay más tiempo sin potencia y el motor tiende a no engranar limpiamente."

"Las luces del cambio están programadas diferente para cada marcha porque tienes que darle al piloto el tiempo de reacción. Si quieres que cambie a 15.500, necesitas ajustar la luz por debajo para darle tiempo a reaccionar. El margen debe ser mayor para las marchas más cortas, pues el motor gana vueltas más rápido."

La estrecha banda de potencia de un motor F1 no es un problema acelerando en linea recta. La manejabilidad, sin embargo, depende de aperturas parciales del gas. En el desarrollo del motor OX11A, los cuerpos de inyección cambiaron de guillotina a rotativos. "Hicimos un programa de desarrollo en el '95 y los pilotos nos dijeron que el control del gas era mejor con cuerpos rotativos", dice Hall.

"En el banco de potencia, puedes ver como el motor va más suelto en apertura parcial con cuerpos rotativos. La guillotina genera un montón de desagradables vórtices aguas abajo con aperturas parciales y no puedes controlarlo. Te das cuenta cuando miras las lecturas de la sonda Lambda. La válvula rotativa no hace eso, da un flujo mucho más lineal."

En el análisis final, la manejabilidad requerida a un motor F1 está ligada a la técnica de conducción del piloto, como dice Judd.

"Algunos pilotos prefieren llevar la velocidad en la curva con una marcha más larga. Con ello hacen el motor menos sensible a la apertura del gas. Digamos que tienes una curva que se puede hacer en primera y en segunda, puede pasar que la primera parezca correcta sobre el papel para mantenerse en la banda útil de rpm, sin embargo, sabes que conduciendo un coche de calle deprisa en primera, cuando aceleras y sueltas hay tremendos efectos de sobrerrégimen. En  un F1, se te pueden salir los ojos de la cara abriendo a tope en primera.Todo el mundo no quiere eso. Además, puedes acabar teniendo que meter la marcha antes de que el coche esté recto y no todo el mundo quiere hacer eso."

"Aparentemente Schumacher puede correr en una banda de potencia muy estrecha -creo que también Senna- y controlar el coche. Creo que Ferrari hizo una caja de siete marchas por la forma de conducir de Schumacher. Pienso que si Damon pilotara para Ferrari, ellos no querrían una caja de siete marchas. Por otro lado, el motor Renault que Damon ayudó a desarrollar es muy flexible a bajas vueltas. ¡Damon  tomará una curva en la marcha más larga posible mientras Schumacher utilizará la más corta posible!."

AIRBOX

Stan Hall señala que los mayores avances de la velocidad del TWR Arrows se hicieron siguiendo un rediseño de la toma de admisión. "Aun hoy no creo que la gente realmente entienda qué hace una buena toma de admisión, hay grandes variaciones alrededor (de su diseño). Sé que Renault gastó mucho dinero analizando el problema, pero tal como yo lo entiendo, ellos no encontraron la solución sobre qué hace un buen diseño de toma de admisión".

"Hay todo tipo de cosas extrañas sucediendo. Tiende a ser un problema más grande en lugares donde se alcanza más velocidad, como Hockenheim. Puedes tener una situación donde, en una vuelta y una recta particular, el piloto sube marchas normalmente, pero una vez pone sexta, el coche no sigue acelerando. El problema no sucede en la vuelta siguiente. Al otro coche del equipo no  le pasa. Coge el coche y cambia el airbox por otro exactamente igual y el problema desaparece..."

"Dentro de la toma hay también ciertos cantos vivos aquí y allá, o puede ser la posición del casco del piloto una vuelta determinada. Es una cosa idiota. Está relacionado con resonancias y armónicos. Creo que tiene que ver con la frecuencia natural de resonancia de la propia toma, la presión y el volumen del aire dentro - cosas que son muy difíciles de simular. Sin embargo, ¡la gente parece tener un dominio sobre el problema de momento!".

RADIADORES

Una tendencia reciente en F1 es trabajar con presiones mayores de refrigerante, con lo que la temperatura de ebullición más alta permite al refrigerante trabajar a más alta temperatura en el motor. Eso permite el uso de radiadores más pequeños, reduciendo la resistencia aerodinámica.

"Nosotros no hemos probado qué pasa cuando se trabaja con temperatiras de agua mayores de 95/100ºC", indica John Judd. "Puede que sea posible refrigerar con agua a 120ºC sin que haya pérdida de potencia si diseñas el motor cuidadosamente. Lo principal es mantener la temperatura en la admisión lo más baja posible. Cuanto más caliente trabajes, mas carga térmica ..." (j*der, esto no lo entiendo).

"La mayor limitación en la temperatura del agua es la presión en los radiadores: creo que una presión absoluta de 3 bar mantiene el agua líquida a 130ºC. Un problema es que cuando el coche se detiene la temperatura sube inmediatamente 15ºC. Cuando el coche está andando las bombas generan un bonito golpe de presión también. Puedes ver 3 o 4 bares de incremento de presión en la bomba. Puedes subir a 10 bares y trabajar más caliente, pero los radiadores de aluminio son muy finos".

"En nuestro caso la presión que sea capaz de soportar el radiador es el límite de temperatura máxima. Nos llevaría un montón de trabajo hacer trabajar el motor a 130ºC. Se podría hacer, a costa de una reducción de la vida del motor. La fundición se reblandece con el tiempo y la temperatura. Reduces la vida de las culatas. ¿Puedes permitirte culatas nuevas cada carrera? El presupuesto es un factor aquí".

Primer recuadro amarillo

YAMAHA OX11A

Presentado para la temporada 1996, el motor V10 OX11A estableció nuevos estándares en tamaño y peso. Principales en su diseño eran las camisas roscadas, y los problemas asociados a esta tecnología afectarona la primera mitad de la temporada de Tyrrell. Tyrrell perdió tiempo de pista y EDI (Engine Development Inc, ver próximo recuadro) perdió tiempo de desarrollo. También hubo problemas de instalación y más en 1997, cuando Yamaha cambió el programa al equipo TWR Arrows. Sin embargo, a media temporada la versión D estaba a 30 cv de los mejores motores.

Al mismo tiempo el equipo Arrows, ahora bajo la dirección técnica de John Barnard, estaba empezando a hacer funcionar el coche adecuadamente: "Empezó a mejorar desde Silverstone, donde Damon se anotó los primeros puntos" señala John Judd.

"En Silverstone el cocher iba lento en las rectas pero el equipo había elegido mucho apoyo aerodinámico. Ellos consideraron que era lo más rápido para todo el circuito. En Hockenheim las posiciones de parrillas eran mejores de lo que esperaba el equipo, aún pensando que hubo un buen lío durante los entrenos"

"en el warm up la velocidad máxima de Damon fue 2 km/h más lenta que la de Berger, que ganó la carrera. Hockenheim  es un circuito donde tienes que descargar los alerones y Berger no tenía alerones más planos. En vista de eso, Damon no podía haber estado corriendo con menos ala, ¡así que pienso que nuestra potencia no debía estar muy lejos!"

"En Spa Damon y Pedro se clasificaron 9 y 8 respectivamente, y no puedes hacer eso si el motor no tiene fuerza. Damon fue cuarto en parrila en Jerez. Creo que teníamos un motor mediano, razonablemente competitivo en términos de potencia..."

Segundo recuadro amarillo

ENGINE DEVELOPMENTS LTD

Engine Developments Ltd fue fundado por Sir Jack Brabham y John Judd en 1970. Ganó rápidamente una buena reputación por sus preparaciones de motor y trabajos de desarrollo, y en los primeros ochenta, fue contratado por Williams para desarrollar el Cosworth DFV para el uso del equipo en grandes premios. Sobre el mismo tiempo EDL se convirtió en el fabricante de motores SuperVee y F3 sobre base VW.

En 1986 EDL produjo el motor "Brabham-Honda" para Indycar y el motor Honda de F3000. Consecuentemente esos motores se dieron a conocer como motores Judd y en 1987 e les unió in motor F1 3.5 V8, el Judd CV que usó Williams en 1988. En 1991 EDL presentó el F1 GV V10, que el año siguiente motorizó también un Sport-prototipo de Mazda para Le Mans.

En 1993 EDL comenzó una colaboración de cinco años con Yamaha en F1. El primer motor con marca Yamaha fue el OX10A de 3.5L,derivado del GV, que fue sustituido por el más potente OX10B en 1994. El 3.0L para la  temporada 1995 fue el OX10C, usado, como los anteriores, por Tyrrell. El año siguiente EDL presentó el significativamente más pequeño y ligero OX11A, que fue usado por Tyrrell en 1996 y or TWR Arrows en 1997.

En 1992, EDL  presentó el motor KV de fórmula 3000. Desde 1996 este ha sido el monomotor de la fórmula. Está distribuido por Zytek y según EDL, que lo sigue fabricando, se mantiene sin cambios esta temporada, contrario a las noticias de inicio de temporada. EDL está trabajando actualmente con Nissan en el desarrollo del motor Super Touring y recientemente presentó una versión de 4.0L del GV específica para las International Sports Racing Series.

Que disfrutéis