No solo de innovaciones vive Mercedes. Después de ver la inteligente configuración usada por los alemanes para intentar solucionar en parte uno de los mayores problemas que lastran a los motores turbo, el calor, hoy vamos a conocer una nueva versión, no menos inteligente que intensa buscar los mismos objetivos.
Como ya os informé hace algunas semanas, la unidad de potencia de Mercedes tenía separados, uno en cada lado del motor la turbina del turbo y el compresor de forma que el calor generado en la primera pieza afectara lo menos posible al aire que alimentaría posteriormente al motor. Eso implicaba que los coches motorizados por esta empresa necesitaban menos recursos de refrigeración que la competencia. Creíamos que con este diseño se acabaron las ideas originales pero no. Después de ver en Mónaco las primeras imágenes al descubierto de la unidad de potencia de Ferrari y gracias a la labor de William Tyson, podemos descifrar qué tiene de especial esta máquina. Vamos al lío.
Pocas imágenes se tenían de la nueva unidad de potencia desde que salió a la luz a primeros de enero. Siempre se mostraba cubierta, dificultando así la tarea. El pasado jueves la realización de la televisión británica Sky entró en el box de los rojos y pillaron la unidad V6 turbo híbrido en paños menores. El monoplaza de Kimi había sufrido un problema con la caja de cambios y tenían que desmontar todo el conjunto para solucionar la avería. Esta es la imagen.
Pues bien, Ferrari ha utilizado ese hueco para instalar uno de los dos componentes de conforman el intercooler de sus nuevas unidades de potencia. Recordar que hace un tiempo os comenté que los italianos utilizaban un sistema doble (Aire-Agua-Aire) para enfriar el aire necesario para la admisión del motor. Para ello necesitan dos intercooler, uno de agua-aire para enfriar el aire necesario para alimentar el motor y otro de aire-agua situado en los pontones del coche para enfriar el agua caliente generada en la anterior refrigeración. Por tanto Ferrari consigue rebajar la temperatura gracias a una refrigeración por separado. Este método es mucho más eficiente térmicamente y necesita menor superficie radiante para conseguirlo, es decir, necesitas unos radiadores más pequeños con el consiguiente beneficio aerodinámico. De todas formas, os dejo el enlace que explica el sistema para refrescar las ideas.
¿Qué tiene de especial el nuevo diseño de Ferrari? Los ingenieros de motores de Maranello han situado el intercooler de agua en la oquedad creada a lo largo de la parte superior del motor. El aire limpio que entra por la toma de aire situado sobre la cabeza del piloto (airbox) es comprimido por el compresor para posteriormente ser enviado al intercambiador (intercooler) que lo enfría gracias a una camisa de agua que circula por su interior. Una vez enfriado el aire es desviado hacia arriba sobre el motor y conducido a los cilindros.
Ahora entra en escena otra pieza que se hablo y mucho cuando salió a la luz el F14T. ¿Os acordáis del famoso intercambiador? Pues yo apostaría que esta pieza tiene que ser el misterioso intercambiador de microtubos que tanto tiempo llevamos esperando ver y que hasta ahora ha sido imposible de captar. Se han mostrado muchas imágenes internas del F14T, dejando al descubierto el sistema de refrigeración al completo pero no había rastro alguno de ella. Quedaba claro que en los laterales del coche no estaba así que tiene que ser por fuerza el elemento refrigerante situado sobre el motor.
El resto de elementos que conforman el turbo están situados de manera convencional. En el siguiente diagrama podemos verlos claramente.
Por un lado tenemos la turbina (roja) que recibe los gases de escape que surgen de la combustión. La zona amarilla corresponde al MGU-H. Tiene una ubicación muy similar a la usada por Mercedes aunque su eje es mucho más corto que en el caso de los alemanes. Su colocación entre los dos componentes del turbo “aislar” al compresor (azul) del calor generado en la turbina. De esta forma, el aire para el motor se “calentará menos”.La zona marcada de verde nos indica la colocación del intercooler.
Como cualquier diseño que se precie tiene sus pros y sus contras. La ventaja es que la red de fontanería necesaria entre el compresor, las cámaras de entrada y de nuevo en los cilindros es mucho más corta que en el diseño de Renault y ligeramente menor que el de Mercedes.Esto es beneficioso porque al tener tuberías más cortas se reduce el retraso en la respuesta del turbo de manera significativa. Esto es importante ya que cuánto menor sea el retraso, menos necesidad hay de utilizar el MGU-H para corregirlo, haciendo que el nuevo diseño de Ferrari tenga menos dependencia de él, con todo lo que conlleva, ahorro de energía en las baterías y sobre todo menor tensión, mejorando así la fiabilidad en cierta medida. ¿Qué quiere decir esto? Que si no funciona del MGU-H, no se avería.
Los inconvenientes de esta arquitectura es de nuevo el calor. La parte superior del motor es una de los elementos que mayor temperatura alcanza del mismo. Recordaros que pueden llegar a alcanzarse temperaturas de hasta mil grados pero se reduce gracias a la refrigeración por agua que dispone esa parte. Como digo, el sistema de refrigeración propio del motor se encarga de bajar su temperatura pero aún así, suele ser alta. Para reducir este inconveniente es necesario que el intercooler disponga de una camisa de más grande que si estuviera situado en otro lugar, es decir, que tenga mayor cantidad de agua. Esto hace que el peso de la unidad aumente, e indirectamente el centro de gravedad suba aunque parece ser que no es así ya que Ferrari ha podido montar la unidad turbo más abajo debido a la colocación de la MGU-H entre los dos componentes del turbo. Seguramente, el sistema no utilice mucha cantidad de agua y sí un aumento en la velocidad de circulación de la misma por el sistema, haciendo que el ciclo sea más corto. La unidad de potencia de Mercedes no tener que lidiar con este problema ya que el intercooler está montado a lo largo del centro del coche, pero lejos del motor, mientras que Renault tiene soluciones diferentes dependiendo del equipo.
Una vez realizada la explicación veréis que si os muestro de nuevo la imagen reconoceréis algunos elementos más aunque me faltan algunos componentes por localizar como es la conexión de los dos intercooler, que seguramente esté en el otro lado del coche. La que se aprecia en primer plano debe de ser la que refrigera la parte superior del motor.
