Entrevista a Massimo Bordi

[masa]

rasmien, para lo de la Tz hay un foro muy bueno, 2T Race No se si lo conoces jajajaja
Pregunta para Masa, Greenfrog o quien lo sepa: Como traducimos "liner" en el artículo de Judd?

Yo también creo que es la camisa del cilindro, si

[Errol]

roger roger Masa
seguimos

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

Rasmien, me voy a por el incienso africano que estoy falto de inspiración

[Errol]

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!

[Rasmien]

Errol, no sé por dónde vas

Te echaré una mano a partir de Engine construction, que aquí hay mucha tela

Tal vez deberíamos abrir un hilo aparte, p.e.

"Especial técnica F1: El origen del 4T moderno"

[Errol]

Si que me viene bien, Rasmien! Estoy colgando segun lo tengo, estoy en "making power" y me faltan tres parrafos.
Lo de reordenarlo me parece bien.

[Fonnia]

 Una chincheta a este hilo por favor    !

[Rasmien]

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."

[Errol]

He editado el texto para pegarle el final del "epígrafe"
Ved hermano Rasmien la cruel ironía de que sean dos Caballeros del 2T quienes glosen las gestas de este sabio Druida  y sus poderosos ensalmos. Me retiraré a mi celda a meditar y a quemar incienso africaco ante la imagen de San Kevin.
 Sigo con timing drive.

[Rasmien]

He editado el texto para pegarle el final del "epígrafe"
Ved hermano Rasmien la cruel ironía de que sean dos Caballeros del 2T quienes glosen las gestas de este sabio Druida  y sus poderosos ensalmos. Me retiraré a mi celda a meditar y a quemar incienso africaco ante la imagen de San Kevin.
 Sigo con timing drive.

¿Caballero? Yo más bien tenía borrica (Ays, mi Vespa...?
Ya ves... abrazando la nueva religión con la fé del converso, que es el caldo de cultivo de los mayores radicalismos, herejías y cafradas que este mundo ha visto sobre su faz.
Si un día ves a un loco poniendo valvulas de seta a una Mz, ése soy yo :D
Me quedo con la Driveability

[Santiossa]

¡¡¡Madre mía, cómo la estoy gozando!!!

Paro de leer sin haberlo aún terminado solo para daros las gracias por el aporte y también por las traducciones.

Solo una puntualización sobre el tema, y es que yo creo que los motores de F1 no usan camisas, quizás lo de "liner" pudiera ser el recubrimiento de los cilindros (ya sabeis, como el nikasil de las chicharrillas de 2 tiempos).

Edit:
Vale, pues ahora al seguir leyendo veo que dice que van atornilladas, así que por huevos tienen que ser las camisas.
Hale, yo no he dicho nada 

[mak46]

Gracias Errol, y rasmien, el articulo parece una gozada, ya habra que leerlo con mas tiempo.

  pa ustedes

[carakol]

Solo una puntualización sobre el tema, y es que yo creo que los motores de F1 no usan camisas, quizás lo de "liner" pudiera ser el recubrimiento de los cilindros (ya sabeis, como el nikasil de las chicharrillas de 2 tiempos).

He tenido en las manos una camisa de motor renault v-10, ya que el tratamiento se hacia en Bilbao, en Cromoduro, definitivamente usan camisas, saludos

[masa]

Es que vaya pedazo de artículo Errol... Muchas gracias a ti y a Rasmien por la traducción 

[../..]

"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."
[../..]

Esto es una verdad como un piano. En 2010 vas a comprar una deportiva y flipas cuando monta una tapa de algo realizada en magnesio. Luego vas al museo de Basella y ves una moto de carreras de los años '50 que lleva de magnesio casi medio bloque motor y se te queda cara de tonto.

[Rasmien]

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..."

[Rasmien]

He tenido en las manos una camisa de motor renault v-10, ya que el tratamiento se hacia en Bilbao, en Cromoduro, definitivamente usan camisas, saludos

¿La camisa era de hierro o de aluminio? Haz un esfuerzo por recordar "cómo" pesaba...
¿El cromo duro es algún tipo de cromo-niquel, o es cromo-cromo? Estuve en una empresas que lo utilizaba hace mucho tiempo (prensas para hojalata, de muuuuy alta velocidad), pero estaba trabajando en otra cosa.
Me interesa mucho.