El calor es un gran enemigo de los turbocompresores. La turbina que genera el movimiento gracias a los gases de escape que luego será utilizado para que el compresor comprima el aire para la admisión están uno al lado del otro. Ya os aseguro yo que los gases salen bien calentitos. Alcanzan temperaturas increíbles. Para contrarrestar este efecto se utiliza el intercooler, qué es un intercambiador (radiador) aire-aire o aire-agua que se encarga de enfriar el aire comprimido por el turbocompresor, rebajando la temperatura del aire de admisión de 90º-120ºC a unos 60 °C, con lo que la ganancia de potencia gracias al intercooler está en torno al 10-15% que sin él.
El artículo habla sobre los dos sistemas intercooler utilizados en la F1 actual. Como siempre, he intentado añadir y aclarar algunos conceptos que no quedaban demasiado bien aclarados en el original. Es este:
Uno de los mayores retos para los diseñadores esta temporada es la refrigeración de las unidades de potencia. Uno de los factores para que los nuevos Fórmula 1 requieran de más refrigeración que los anteriores es la necesidad de enfriar el aire después de ser comprimido por el turbo, antes de que entre al motor. El aire más fresco, y por lo tanto, más denso, tiene más oxígeno, por lo que puede mezclarse con más combustible y ofrecer más potencia.
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| El intercooler de aire (amarillo) es grande y ocupa mucho espacio en el pontón |
Sistema Aire-Aire
Este sistema es térmicamente eficaz y ligero, pero los actuales intercoolers son enormes, tres o cuatro veces más gruesos que un radiador de agua convencional (los usados en los coches de calle) , y los equipos necesitan utilizar el pontón completo para incorporarlos en sus coches. Esto es malo para la aerodinámica por la resistencia aerodinámica que opone la superficie de refrigeración, y por el volumen que necesitan tener los pontones.
Un apunte. Este sistema tiene un inconveniente, ya lo hemos visto pero tiene también una ventaja, su peso es menor ya que al circular aire dentro de los conductos del radiador el peso es menos que si se utilizara líquido refrigerante). En parte se pierde esa ventaja con la mayor superficie del radiador pero aún así, pesa menos.
Sistema Aire-Agua
Este sistema es muy interesante y más complejo ya que es necesario utilizar un elemento para enfriar con agua el aire y luego un radiador para hacer lo mismo con el agua. Estaría mal descrito, debería llamarse Aire-Agua-Aire pero bueno. Veamos
Otra manera de refrigerar el aire es utilizar agua como paso intermedio en la refrigeración. Son necesarios dos intercoolers, uno para enfriar el aire que va al motor mediante una camisa de agua. para ello se utiliza una tupida red de tuberías que llevan agua en circulación por su interior y que enfriaría el aire cuando pasara a través o junto a ellos ( Imaginaros el radiador de antes pero al reves) y luego sería necesario enfriar el agua para volver a realizar el ciclo. El agua se lleva el calor a otro radiador situado en los pontones que recibe el aire fresco cuando el coche avanza y le rebaja la temperatura. Por tanto se consigue gracias a una refrigeración por separado. Este método es mucho más eficiente térmicamente, y requiere un intercooler más pequeño y un pequeño radiador de agua. El beneficio está en que el intercooler aire-agua no necesita estar delante del flujo de aire y puede “esconderse” para beneficio aerodinámico. Además, el pequeño radiador de agua ahorra espacio en los pontones y resistencia aerodinámica. Incluso los conductos pueden ser más cortos, reduciendo ligeramente el tiempo de respuesta del turbo.
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| El intercooler con camisa de agua es pequeño y está unido a un pequeño radiador de agua |
El intercooler aire-agua no es nuevo en la F1. El motor del Toleman Hart de principios de los 80 inicialmente utilizaba este sistema para su motor turbo. Entonces, si es una solución que funciona y tiene importantes beneficios aerodinámicos, ¿por qué no lo han empleado todos los equipos?
La respuesta está en la complejidad de la instalación de conductos, la bomba de agua y la camisa, que añaden peso al coche. Como los equipos han estado muy justos para llegar al peso mínimo del monoplaza, pocos han podido adoptar este sistema.
Se cree que los equipos motorizados por Ferrari, la propia Ferrari, Sauber y Marussia utilizan el intercooler aire-agua, al igual que el equipo de fábrica de Mercedes. Estos dos equipos punteros, Ferrari y Mercedes, pueden permitirse la penalización en peso, compensándolo con el beneficio aerodinámico. Tener pontones más pequeños les permite un mejor flujo de aire hacia la parte trasera del coche para producir apoyo. Probablemente por eso Ferrari y Mercedes han optado por la nariz de “oso hormiguero”, que permite un ahorro de peso aunque compromete el flujo de aire que pasa a la parte trasera, en favor de un mayor apoyo aerodinámico delante.
Bueno amigos, espero que os haya resultado interesante. Ya queda poco para ver los coches corres y habrá que empezar la porra. Mañana os informaré sobre ello, pero eso será otra historia.
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fuente: autosport
