EL ESTRATEGA DE FERRARI

 

La F1 es un complejo entramado de personas que trabajan al unísono para conseguir el tan preciado objetivo que es la victoria. Dentro de un equipo siempre hay escalafones. Gente con nombre y funciones que les permite ser reconocidos por los amantes de este deporte. Los casos de Newey, Fry y compañía son buenos ejemplo de ello pero hay otros que permanecen en un segundo plano y su función es igual de importante para conseguir el objetivo antes mencionado. Hoy quiero mostraros a uno de ellos. Gracias al excelente trabajo de José Armando Gómez quiero que conozcáis al cerebro de las estrategias de Ferrari, Neil Martín. Les queda mucho que hacer y este año, con todas las limitaciones en el consumo tendrán que trabajar duro y demostrar toda su valía pero en poco tiempo se están viendo resultados más que aceptable en esa dirección. El artículo es este.

El matemático que revolucionó las estrategias en la Fórmula 1 trabaja para Ferrrari

Aquel inolvidable Gran Premio de Abu Dabi de 2010 en el que Ferrari y Fernando Alonso perdieron su primer título juntos contra Red Bull y Vettel tuvo muchas consecuencias más allá del encumbramiento del joven alemán a lo más alto de la Fórmula 1. La culpa del error en la estrategia del equipo italiano durante la carrera pesará sobre la figura de Stefano Domenicali para la eternidad. Pero el director de la Scuderia no fue el único responsable de aquella fallida toma de decisiones. En Maranello rodaron cabezas después del desastre y, entre los cambios, hubo uno que quizá no tuvo la repercusión mediática que merecía.

Ferrari arrebató a Red Bull a Neil Martin, uno de los responsables de su derrota en Abu Dabi 2010

Ferrari fichó a Pat Fry como nuevo responsable técnico en pista y de estrategia, sustituyendo a Chris Dyer, pero, además, incluyó un importante refuerzo inexistente hasta ese momento en el equipo italiano. Arrebataron a Red Bull al jefe del departamento de desarrollo de estrategias, el británico Neil Martin (uno de los principales responsables de aquella jugada maestra en Yas Marina), para quien crearon un equipo específico de ingenieros encargado del diseño táctico de los Grandes Premios. Los métodos de Martin han cambiado radicalmente la forma de trabajar de la Scuderia en este ámbito y se puede decir que su labor ha tenido buenos resultados ya que, desde entonces, Ferrari ha mejorado notablemente en el campo de la estrategia, aunque técnicamente no hayan podido plantar cara al dominio de Vettel y Red Bull.

Un genio a distancia

Entre los revolucionarios métodos que ha aportado Neil Martina Ferrari está el del trabajo on-line. El matemático no viaja con el equipo a los Grandes Premios. Su grupo se encuentra en la sede, en Maranello (Italia) y es desde allí desde donde analizan hasta el último detalle del que puede depender el desenlace de las carreras. Aunque la última palabra la tienen Fry y Domenicali, el equipo de Martin se encuentra en continua comunicación con el muro durante todo el fin de semana. Es el llamado 'Box remoto'.
Así detalla el propio Martin como se desarrolla su trabajo: “Una semana antes del Gran Premio hacemos un análisis preliminar con el objetivo de definir un escenario y obtener una predicción de cómo podría evolucionar la carrera. Normalmente, hay una o dos estrategias que podrían considerarse viables. Después, al final de las dos primeras sesiones de entrenamientos libres, actualizamos nuestro escenario con la información relativa al comportamiento de nuestro coche y los de nuestros rivales, no sólo de cara a la carrera, también para la calificación. El mismo viernes llevamos a cabo nuevas simulaciones para determinar cómo podrían afrontar los otros la carrera, en función de sus puntos fuertes".
Y así, llegamos al sábado. "Comenzamos por analizar los datos de la tercera sesión de entrenamientos libres con rapidez, de modo que podamos calcular el tiempo de vuelta previsto para el corte de las Q1 y Q2, todo ello se ajusta en tiempo real teniendo en cuenta la evolución de las condiciones del asfalto y el clima. Después de la calificación, una vez que se deciden las posiciones en la parrilla, volvemos a hacer las simulaciones para comprender cuáles podrían ser las posiciones de acuerdo con nuestro potencial y lo que debería ser nuestro perfil de riesgo. Nos fijamos en los posibles escenarios sobre el tráfico y evaluamos diferentes opciones de estrategia. Una reunión específica en relación con todo ello se lleva a cabo el sábado por la noche y luego, el domingo por la mañana, se terminan de definir los programas y las distintas opciones con los pilotos, para asegurarnos de que todo el mundo sabe lo que hay que hacer y qué resultados se pueden esperar".

Descartando el azar

Este método de trabajo en el diseño de estrategias es algo que ha germinado (y triunfado) en la Fórmula 1 moderna, pero obviamente, tuvo que superar las críticas de los 'artesanos' en sus inicios y, además, esperar un avance técnico que fue clave para su desarrollo. Martin afirma que al principio solo era considerado un joven cerebrito embelesado por una incompresible nube de números que poco podían aportar. La intuición y, sobre todo, la experiencia de los veteranos cuestionaban sus métodos ante escenarios cambiantes. Pero Martin se empeñó en demostrar que las carreras no eran tan impredecibles como le decían y que podía ser más efectivo que aquellos que llevaban décadas presenciando Grandes Premios desde los muros de los circuitos.

Los métodos de Martin eran desacreditados por los estrategas veteranos que basaban su trabajo en la experiencia y la intuición

Se licenció en Matemáticas e Informática y cursó un Master de Análisis Operacional entre 1994 y 1995. Apasionado de la Fórmula 1, propuso a su tutor de proyecto contactar con una escudería para plantear el diseño de las estrategias dentro de un complejo modelo matemático. Después de escribir a varios equipos, obtuvo respuesta de McLaren que accedió a facilitar algunos datos impresos para que Martin pudiera llevar a cabo su investigación. Compiló manualmente todos los datos de tiempos por vueltas y sectores. La imprecisión de sus primeras hipótesis hacía que su aplicación práctica trajera más inconvenientes que ventajas. Hacían falta más datos. Sin embargo, los primeros resultados de su trabajo desvelaron un fallo recurrente en las estrategias que apuntaba a que el equipo paraba demasiado pronto para repostar. McLaren se interesó por el estudio y fue ofreciendo nuevos datos a Martin, hasta que consiguió demostrar, utilizando solo la información previa a una carrera, que el equipo británico podía haber ganado un Gran Premio con un solo repostaje, en lugar de dos, lo que le abrió definitivamente las puertas de la escudería en octubre de 1995.
Los primeros algoritmos se basaban en datos relativos a un solo coche, relacionando los parámetros del efecto del peso y la carga de combustible, con el objetivo de encontrar el momento idóneo para el repostaje, teniendo en cuenta el tiempo perdido al atravesar la calle de boxes así como la degradación de los neumáticos. Esencialmente, esto sirvió para encontrar la estrategia más rápida para llegar a final de carrera. "Nuestra primera aplicación trabajaba en un ordenador sin conexión a la red y la simulación se hacía antes de la carrera. Después de eso, se introdujeron nuevos elementos. El primer gran cambio se produjo con las técnicas utilizadas a partir del GP de Mónaco de 1998. Este nuevo modelo permitió tener en cuenta todos los coches de la parrilla, modelos de tráfico, neutralizaciones, adelantamientos y otros hechos imprevistos. Los resultados fueron interesantes y el trabajo con probabilidades empezó a ofrecer soluciones prácticas: "Si elegimos una estrategia de dos paradas tendremos un 20% de posibilidades de llegar primero o segundo, pero si nos quedamos atascados en el tráfico, entonces la simulación nos coloca séptimos o peor. Sin embargo, si hacemos una sola parada, la probabilidad más alta será de terminar terceros o cuartos, pero a cambio, será igual de difícil ganar, que terminar la carrera por detrás del séptimo". Por primera vez, la simulación permitía visualizar los riesgos asociados con cada elección.

La informatización del trabajo permitió manejar una mayor cantidad de datos y hacer las simulaciones a distancia

Hasta entonces, el trabajo se llevaba a cabo totalmente off-line y el análisis se realizaba antes de la carrera. No se podían manejar datos en tiempo real. Había que ir comparando la simulación, vuelta a vuelta, con los hechos que sucedían en el circuito a medida que iban pasando, para ver si se estaba acertando. Llegó el momento en el que los ingenieros de pista pidieron un refuerzo para gestionar mejor esa avalancha de datos y Martin fue el elegido. En 1999 no había comunicación directa entre el muro y el box, por lo que tenía que ir de un lado a otro con las hojas en mano para tratar de explicar a gritos, en los oídos de los responsables, lo que debían hacer.
Con el tiempo las herramientas fueron mejorado y el proceso se informatizó, pero el verdadero avance se produjo en 2001, cuando por primera vez, la FOM suministró los datos de todos los monoplazas en formato electrónico y tiempo real , lo que permitió abordar la gestión de la estrategia durante la carrera de una manera mucho más eficiente. La información que inundó los monitores permitía responder a preguntas tales como: ¿cual es la mejor estrategia que los adversarios podrían elegir? El siguiente paso era poder trabajar desde la fábrica, en una sala de control que fue bautizada como 'Box remoto', donde se pueden controlar diversos aspectos del rendimiento del coche, mientras se está en comunicación directa con la pista a través de las telecomunicaciones. A partir de ahí, la cantidad de datos disponibles ha aumentado y la fiabilidad de los modelos matemáticos ha mejorado.

Neil Martín.

El mail que ganó una carrera de Fórmula 1

Fue en la temporada 2005 cuando el trabajo de Martin saltó definitivamente del anonimato para asombrar al mundo. “Honestamente, me enteré el lunes después de la carrera, cuando un compañero del equipo me dijo que hablaban de mi en el Daily Telegraph. Pensé que era una broma, pero a media mañana me llevaron una copia del artículo", cuenta Neil. "Me sorprendió porque no había pasado nada diferente a lo que había estado haciendo semana tras semana durante los cuatro años anteriores”.
Los hechos ocurrieron en el Gran Premio de Mónaco. Kimi Räikkönen, entonces piloto de McLaren, salía desde la pole y lideraba la carrera con un pilotaje preciso y sin errores por delante de los Renault de Fernando Alonso y Fisichella. En la vuelta 25, Christian Albers perdió el control de su Minardi en Mirabeau y provocó una colisión múltiple que obligó a la salida del coche de seguridad. Cuando Kimi llegó al lugar del accidente y vio los seis coches apilados empezó a pedir a gritos por radio una orden mientras en el muro guardaban silencio. Fueron diez segundos de incertidumbre en los que el piloto no sabía cómo debía actuar. Mientras, en Woking, Martin y sus dos ayudantes analizaban en cuestión de milésimas la situación y mandaban un correo electrónico instantáneo a sus compañeros en el circuito con el siguiente mensaje: “No te metas”.

Martin le hizo ganar el Gran Premio de Mónaco 2005 a Kimi Räikkönen a través de un correo electrónico

Ron Dennis transmitió la orden al piloto, que, desesperado, no entendía la decisión de no pasar por boxes. Martin había calculado que Räikkönen podría tardar 30 segundos en hacer la parada, un margen de tiempo que habría acabado con sus opciones de victoria. Cuando el coche de seguridad se retiró cuatro vueltas más tarde, el piloto aceleró a fondo para intentar escaparse lo máximo posible antes de la vuelta 42, momento en el que estaba prevista la parada según la simulación previa. Kimi ganó aquella carrera con 13,8 segundos de ventaja por delante de los Williams de Heidfeld y Webber. El piloto dedicó su triunfo al matemático que le había dado la victoria a miles de kilómetros de distancia con un simple correo electrónico. La fama de Martin después de aquel suceso cambió definitivamente la forma de diseñar estrategias en la Fórmula 1 a partir de entonces. El ingeniero recaló más tarde en Red Bull y tras ponerle en bandeja su primer título a Vettel con aquella impecable táctica en Abu Dabi, se incorporó a Ferrari, donde ahora teledirige las tácticas que debe seguir Fernando Alonsoen cada Gran Premio.

10 Mb de datos por coche y vuelta

“Hoy, estoy a cargo de un grupo de ingenieros que actuamos como consultores de todo el equipo. Es una mezcla equilibrada entre los modelos matemáticos y la ingeniería de software. Tratamos de mejorar en cada área, a través de la observación de los procesos, tratando de tipificar modelos y, cuando sea posible, optimizándolos con la adopción de nuevos elementos de comprensión, de gestión o software que puedan traer mejoras".
“El nivel de precisión que podemos lograr depende del volumen de datos que manejamos", explica Neil. "En teoría, y esto podría ser sorprendente, sólo necesitamos un poco de información en tiempo real: nuestros tiempos por vuelta y los de los rivales. Si tenemos los parciales de los tres sectores del circuito el resultado es más fiable. Si además, también tenemos un GPS de 5 Hz para localizar todos los coches en pista, entonces disponemos de suficiente información para especular con las estrategias de nuestros oponentes, a los que se añaden los datos de nuestro propio coche (que, obviamente, son más detallados) para un total aproximado de 10 Mb de datos por coche y vuelta".
En la temporada 2014 que comenzará en pocas semanas, Neil Martiny su equipo tendrán que enfrentarse a un nuevo desafío en su, ya de por sí, complejo trabajo, añadiendo un factor que se prevee fundamental con los nuevos motores V6 turbo y las mecánicas híbridas: el consumo de combustible y la eficiencia energética.
Bueno, hasta aquí. ¿Qué os ha parecido? Me pareció muy interesante y espero os haya gustado, pero eso será otra historia.
Fuente: Zoomnews

LA LISTA DE LOS MEJORES

 

No, todavía no se ha realizado esa foto pero ya queda poco para poder verla. La primera instantánea con todos los participantes en el mundial 2014 de F1 se hará en el Gp de Australia pero ya tenemos la lista casi definitiva suministrada por la FIA con el número de dorsal con el que participaran. Aún faltan por confirmar los pilotos que correrán con Caterhan y uno de Marussia  pero los importantes ya están, que es lo que importa. Es esta:

Este año ha sido muy intenso el mercado de pilotos. Las vacantes dejadas por Massa y Kimi y la sorprendente salida de Checo en McLaren dejó una gran cantidad de asientos libres que había que ocupar. Las incorporaciones serán pocas pero el trasiego entre equipos ha estado muy animado. Os dejo está gráfica que lo aclara todo, solo hay un error, Gutierrez que apuntaba con irse, pero no sucedió  jeje. 

Por último, ante las continuas noticias sobre la posible mala situación de Lotus y su salida de la F1 confirmar que no será así y que su nueva máquina ya ha pasado los pertinentes crash test y estará lista para  los siguientes entrenamientos en Abu Dhabi. Es más, para acallar voces el equipo ha filtrado una imagen del nuevo coche, es esta.

PD: La vida con humor, es mejor vida
 

EL COMBUSTIBLE EN LA F1

En el artículo anterior me centré en explicar algunos de los factores que influían a la hora de buscar la eficiencia de un F1. En él hablé de puntillas sobre el combustible y me pareció una buena idea dedicarle un tiempo en analizar la gasolina que utilizan estas máquinas. Me puse manos a la obra y me encontré dos  artículo que mezclados realizan una buena revisión sobre este elemento. El resultado sería el siguiente:

El combustible en la Fórmula 1

Antes de 1989, el Reglamento Técnico de la Fórmula 1 permitía utilizar cualquier tipo de combustibles, así que los proveedores tenían libertad para mezclar sustancias químicas capaces de generar detonaciones desmedidas. Algunas combinaciones eran tan osadas que incluían carburantes de avión, reactores y cohetes. En varias sesiones clasificatorias, algunos motores Honda RA167E de 6 cilindros y BMW M12/13 de 4 cilindros llegaron a utilizar fusiones químicas tan poderosas que, tras culminar las tandas, fueron desarmados y depurados de inmediato para evitar su destrucción. El carburante resultaba tan abrasivo que literalmente deshacía los elementos internos del motor. Sin duda, fue una época inolvidable ya que se podía observar a un propulsor de 1500 cc generar más de 1200 Hp, girar a más de 18000 rpm e impulsar un monoplaza a más de 330 kph.
Sin embargo, los vapores producto de la combustión, resultaban muy tóxicos tanto para quienes manipulaban las mezclas como para los espectadores. Así que en 1989, y una vez eliminado el sistema turbo, la FIA también decidió reglamentar el carburante. Desde esa temporada, y hasta nuestros días, la gasolina utilizada en la Fórmula 1 ha experimentado una serie de modificaciones para cumplir con las normativas sobre la emisión de gases contaminantes. De allí que el combustible empleado en la Fórmula 1 y el comercial mantengan una semejanza de aproximadamente un 99% en su composición química. Pero ese 1% restante resulta tan trascendente como una gota de cianuro en una cazuela de consomé.
El combustible para uso “civil”, la gasolina súper sin plomo hasta 102 octanos, se diseña y produce para que funcione en un extenso rango de motores. Coches japoneses, americanos, alemanes, chinos, de años remotos o recientes, 4 cilindros, 8 cilindros, de 1200 cc o de 7000 cc, utilitarios, camiones, en fin; toda la gama de vehículos puede abastecerse en cualquier estación de servicio y seguir funcionando correctamente. Sin embargo, un motor de Fórmula 1 ni siquiera encendería con gasolina comercial, a pesar de la semejanza del 99% con respecto al carburante que se utiliza en la máxima categoría.
Por su parte un coche de calle si podría funcionar con gasolina de Fórmula 1, haciendo la salvedad de que por un tiempo muy limitado, tal vez escasos minutos, ya que en ese 1%, la “gran” diferencia entre una y otra gasolina, se halla el principal responsable del estallido, de la reacción química que genera las casi 19000 revoluciones por minuto, cifra que un propulsor convencional es incapaz de soportar porque no está fabricado para ello. De esta forma, los proveedores de la Fórmula 1, a partir de los mismos elementos presentes en la gasolina comercial, elaboran un producto totalmente diferente.



Un motor de un Fórmula 1 es un V8 aspirado de hasta 2500 cc y muchos coches de calle poseen motores V8 aspirados que van desde los 3500 cc hasta los 6000 cc y sin embargo resultan incompatibles por el tipo de gasolina que deben utilizar. El combustible de la Fórmula 1 no contiene los aditivos químicos responsables de la adaptación al uso diario que sí se le exigen a la gasolina convencional. De allí que un V8 de Fórmula 1 tenga una vida útil de aproximadamente unos 1600 kilómetros con respecto a la longevidad de los V8 comerciales.

Cómo es la gasolina de un Formula 1

Los coches de Formula 1 en la actualidad usan como combustible Gasolina. Como he comentado, esta lleva prácticamente los mismos componentes que la gasolina que le echamos a nuestros coches de calle. La diferencia se encuentra en la proporción de los mismos.

Como vemos en la imagen una gasolina es una mezcla de diferentes hidrocarburos. En ella también podemos apreciar una comparativa aproximada entre la gasolina de nuestro coche de calle y la de un Formula 1. La gasolina está formada por hidrocarburos parafínicos de aspecto ceroso e inodoro (no tiene olor), aromáticos que desprenden olor como el benceno y el tolueno, naftalénicos con propiedades lubricantes, etc…

Además se le añaden aditivos orientados a mejorar las propiedades de la mezcla para evitar corrosión de las partes metálicas del motor que quedan expuestas a la misma, para mejorar el índice de octano, para mejorar el consumo, etc.

El índice de octano de una gasolina es el poder antidetonante de la misma. En los motores de combustión interna, como los de nuestros coches de calle o como el de un Formula 1, se puede producir un fenómeno conocido como detonación que hace que la mezcla aire combustible se auto-inflame espontáneamente antes de que sea alcanzada por el frente de llama que avanza por la cámara de combustión una vez que ha saltado la chispa en la bujía, provocando entonces choques de los varios frentes de llama, que hacen perder rendimiento al motor e incluso podrían llegar a dañarlo. Por tanto un índice de octano alto hace que la posibilidad de que se presente este fenómeno disminuya.

También es de resaltar que la gasolina de Fórmula 1 se elabora para un motor en específico, su uso en otro propulsor sobrellevaría a un comportamiento anormal. El Ferrari 056 alimentado por el carburante Total, diseñado exclusivamente para el Renault RS27, rendirá muy por debajo de las prestaciones que alcanza utilizando el Shell. Caso particular sucede con el Mercedes FO108F que impulsa a los Mercedes AMG y a los McLaren ya que mientras en la casa matriz utilizan gasolina de Petronas, en McLaren emplean la de Mobil 1. Mercedes Benz suministra a sus clientes las proporciones ideales para extraer el máximo rendimiento del propulsor, quedando en manos de los laboratorios de las petroleras experimentar con las sustancias, los procesos y los agregados que marcan la diferencia entre sus productos.

Aquel proveedor cuya gasolina sea más ligera, rinda una mayor distancia sin sacrificar la potencia; y su consumo sea menor que los de la competencia, habrá ganado la batalla. En tal sentido, las empresas de carburante jamás revelarán lo que esconden en ese 1%, pero es evidente que operan en el campo molecular de los más volátiles elementos químicos.
Por su parte, el actual reglamento de la Fórmula 1 exige que la gasolina sea revisada durante todo el fin de semana de un Gran Premio. Es por ello que cada proveedor debe, antes de las primeras prácticas libres, llevar una muestra de gasolina ante la Comisión Técnica de la FIA presente en el circuito. Allí se le asignará a la muestra una huella química que deberá coincidir en todas las evaluaciones que se realicen antes y después de la carrera. Solo la gasolina aprobada por la FIA puede ser suministrada a los equipos. Las constantes evaluaciones se efectúan para garantizar el correcto porcentaje de compuestos químicos, densidad, conductividad y además para cerciorarse que no esté presente en la mezcla alguna sustancia  antidetonante que pueda otorgar una ventaja ilegal.



Cada proveedor lleva su propio remolque laboratorio, el cual va adjunto a las estructuras de sus clientes, pero el combustible se traslada sellado en contenedores especiales para evitar contaminarse. Es decir, la gasolina viaja en barriles precintados que solo se abren para iniciar los procesos de mezclado y preparación del combustible para todo el fin de semana de un Gran Premio. El proceso es dinámico, de allí que las mezclas no suelen ser iguales de una carrera a otra. En circuitos lentos el combustible es menos detonante para preservar la vida útil del motor, en tanto en pistas rápidas se suele experimentar con los elementos químicos más singulares, las técnicas y el refinado para así obtener el más ligero, volátil y eficiente combustible entre todos.



 Bueno, bastante completo ahora. Hasta aquí los artículos. Por cierto, una historia. Cuando la FIA cambió la normativa sobre gasolinas y obligó que la F1 utilizara el mismo combustible que las gasolineras, las mentes pensantes de este mundo encontraron la manera de sortear la norma. Si yo utilizo gasolina comercial perderé prestaciones y como quién hace la ley hace la trampa ¿Qué hacer? Pues dispensar la gasolina que yo utilizo en gasolineras. El precio es desorbitado en comparación con la comercial. La FIA determina que debe de haber un número determinado de gasolineras que la tienen que suministra y como ese número es muy bajo, merece la pena hacerlo. Así, en el mundo hay gasolineras en Australia o en la Conchinchina  que la vende y así todo está dentro de la norma. Listos, !eh!
Así, no es de extrañar estas cosas que se ven en la red: Shell afirma que los combustibles avanzados que utiliza el equipo Ferrari de Fórmula 1 no ofrecen ninguna ventaja de rendimiento sobre cualquier gasolina que te encuentres en su estación de servicio.
En otras palabras, Shell está tratando de decirte que el combustible que te vende en sus gasolineras es tan avanzado como el combustible utilizado en el escalón más alto del deporte del motor.
¿Cómo demostró eso? De la mano de Fernando Alonso, que condujo su Ferrari 2011 en el circuito italiano de Fiorano. Dio varias vueltas con el combustible que usan en los Grandes Premios y luego con el combustible Shell, con regular calidad material. Las comparaciones son odiosas, pero parece que Shelll estaba en lo cierto, no existe gran diferencia de rendimiento entre ambos.
En este vídeo puedes ver cómo Fernando Alonso comparó los dos combustibles:

Entendéis ahora.
PD: Una noticia que está relacionada con este asunto. Por fin se ha solucionado el problema con el sensores de combustible. A mediados de octubre salieron a la luz los problemas que estaban sufriendo los equipos con los nuevos sensores que calibrarán el flujo de gasolina que tendrán los nuevos V6 Turbo en la temporada 2014.
Tras las primeras pruebas en los Test de Jóvenes Pilotos en Silverstone, se observó que la desviación máxima permitida del 0.5% del ratio de combustible especificado era en realidad de 1,5%.
Sin embargo, según la propia empresa Gill Sensors, han logrado subsanar el problema y ya han recibido la aprobación final de la FIA en lo relacionado con sus dispositivos tanto para el Mundial de Resistencia 2014 (WEC) como para el Campeonato Mundial de F1. Funcionarán de verdad, lo veremos, pero eso será otra historia.
Fuentes:  Motorpasionf1 Que-formula1

Homilías semanales EN AUDIO: semana II de Navidad

1ª carta del apóstol san Juan 4,7-10; Salmo 71; sanMarcos 6,34-44

Homilíadel miércoles de la semana II de Navidad

1ª carta del apóstol san Juan 4,11-18; Salmo 71; sanMarcos 6,45-52

Homilía del jueves de la semana II de Navidad

1ª carta del apóstol san Juan 4,19–5,4; Salmo 71; sanLucas 4,14-22a

Homilía del viernes de la semana II de Navidad

BUSCANDO LA EFICIENCIA: EL CONSUMO

 

A falta de noticias y dejando a un lado toda la vorágine en la que se convierte los rumores sobre cuál será la forma que presentarán los nuevos coches, en la no voy a entrar ya que me parece una perdida de tiempo y sobre todo, una buena manera de llenar páginas para mantener al personal entretenido, quiero dedicar mi  esfuerzo en algo que sea realmente interesante y representativo de lo que nos encontraremos dentro de nada.

De la importante revisión que la FIA ha dado a normativa 2014 hay algunos aspectos que resaltan más que otras y realmente poco se habla de ellas. Los apasionados de la técnica solemos tener un defecto y es centrar mucho la mirada en los aspectos aerodinámicos dejando a un lado los apartados mecánicos en un segundo plano. La verdad es que en parte tenemos una buena escusa. El secretismo y la dificultad de descubrir elementos situados debajo de la carrocería hacen que destaquemos todo lo visible pero los dos elementos hacen un solo conjunto. Podremos estar horas discutiendo cuál será la mejor solución para el morro del coche que lo haga muy veloz pero de poco servirá si tenemos en nuestras manos un coche poco eficiente en el aspecto mecánico.
Dada la excelencia aerodinámica de los últimos años entramos en una nueva perspectiva donde los motores pueden tener un nuevo valor  diferenciador. Volveremos a cometer el mismo error si solo nos centramos en hablar de potencia de los nuevos propulsores en términos generales. Las nuevas normas inyectan cierta incertidumbre muy necesaria en un deporte en el que los resultados de los últimos años se han convertido en demasiado familiares, pero sería un error suponer que significará automáticamente el fin de la hegemonía de Red Bull.
Si hay que encontrar un aspecto en toda la normativa que diferenciará a los buenos del resto será la eficiencia. Esa es la clave para un buen diseño en el 2014. La eficiencia tiene muchos brazos y uno que ganará mucha importancia será el del consumo. Un equipo puede tener una máquina perfectamente trabajada en términos aerodinámicos y un supermotor que de, con diferencia, muchos caballos de potencia más que sus competidores y verse relegado a bajar sus prestaciones al consumir mucho combustible.  
Los que tengan buena memoria y algunos añitos ya recordarán  la década de 1980. En aquella época la FIA introdujo los límites de combustible en la F1 cuando se utilizaban los motores turbo. Las carreras fueron marcadas durante  los primeros años por aquellos coches que funcionaban con muy poca gasolina.
La obsesión por el bajo consumo nació veinte años antes. Ya en los años 60 con Colin Chapman, el genial creador de Lotus estaba obsesionado por hacer los coches lo más ligeros posible, entendiendo que el peso era el primer enemigo de las prestaciones. Cuanto más bajo sea el peso que tiene que arrastrar el coche, mejores prestaciones tendrá ya que el motor mueve más fácilmente una cantidad de masa menor. En la actualidad tiene la misma importancia pero al fijar la FIA el peso mínimo que tiene que alcanzar el conjunto coche-piloto se limita la carrera para reducir pesos. Los equipos lo siguen haciendo pero la función es otra, permitir a los ingenieros disponer la mayor cantidad de lastre para poder ubicarlo donde se quiera.

Una vez que la FIA  fijo el peso mínimo del coche entró en juego otro factor. La bajada de peso en aquellos años tenía dos consecuencias. Por un lado, la mencionada anteriormente pero por otro lado, si conseguías una importante disminución del peso podrías albergar mayor cantidad de combustible dentro del mínimo permitido. Eso era vital ya que permite exprimir más al motor al disponer de más gasolina para hacerlo. A mayor consumo, mejores prestaciones del motor, mayor velocidad. La FIA viendo lo que sucedía recurrió al truco de limitar la capacidad del depósito para evitar consumos escalofriantes. Como saltarse la norma, utilizando gasolinas sintéticas de alta densidad e incluso congelándolas antes de meterlas en los depósitos para que entrara  mayor cantidad. En los 90 se limitó el uso y solo podían usarse carburantes que se distribuyera comercialmente.

Nigel Mansell se desmayó en Detroit 84 al intentar empujar su Lotus.

La tecnología ha avanzado mucho durante estos años y el uso de combustible se puede medir con extrema precisión en estos días y los ingenieros sabrán desde la primera vuelta si pueden llegar a tener problemas con el consumo de combustible gracias a la telemetría y los potentes programas informáticos que realizan estos cálculos. A partir de ahora será habitual a partir de ahora, ver momentos en los que los pilotos tienen que bajar el ritmo, o bien para permitirles llegar al final como para atacar fuerte en las últimas vueltas gracias a que conservaron gasolina durante algún tramo de carrera,  pero es poco probable que llegar al punto de quedarse sin combustible, aunque algún que otro caso ve se dará. Este año varios pilotos perdieron sus cronos de calificación por dicho motivo y si eso se produce con pocas vueltas, en un Gp ni me lo imagino.
Los equipos estarán tratando de conseguir el mejor equilibrio entre el límite del flujo de combustible y capacidad de combustible para un rendimiento óptimo durante todo el Gran Premio.
Con la anterior regulación los monoplazas de F1 podían embarcar unos 160 kg. de combustible en cada carrera. Ahora la cosa se pone más drástica. El peso máximo será de solo 100kg, un ahorro considerable del 38% que por fuerza tiene que afectar al rendimiento del coche. Apoyarse en el ERS (hasta 160 CV durante 37" por vuelta) será vital, pero ya saben que trazados como Spa o Monza no podrán afrontarse a tope todo el tiempo al ser circuitos donde gran parte de la vuelta se hace pisando a fondo el acelerador para alcanzar el régimen máximo de giro, justo el punto donde se dispara el consumo.

¿Cómo reducir el consumo?
Hay muchos elementos que entran en juego a la hora de conseguir bajar el consumo de un F1, desde un simple lubricante hasta un buen diseño aerodinámico, pero algunos son difíciles de balancear ya que afecta directamente a las prestaciones del coche. De nuevo sale a relucir la palabra clave, eficiencia. Son muchos los ejemplos aponer pero me voy a centra en los dos principales, aerodinámica y transmisión.


Aerodinámica: Bien, para mí este es el factor más importante que afecta al consumo de un coche. El coeficiente de resistencia marca el punto de inflexión entre un buen o mal diseño aerodinámico. Un buen coeficiente (Cx bajo) reduce la resistencia al avance del coche y mejora el consumo considerablemente, pero un F1 no es un dechado de virtudes que digamos. La eficiencia aerodinámica no es buena en un coche de esta categoría. Las ruedas producen resistencia pero es para todos igual.  De todos es sabido que para mejorar las prestaciones de un F1 hay que trabajar cuidadosamente con todos los elementos que generen carga aerodinámica. Si quiero que el coche sea rápido en recta hay que quitarle carga, reduciendo la superficie de los alerones o dándole menor inclinación a los mismos (Cx bajo). Todo lo contrario si queremos ganar carga, mucho alerón o mucha inclinación (Cx alto). Pero aquí entra en juego el consumo.
Diseñar un coche que genere mucha carga añadiendo o inclinando más los flaps de sus alerones trae consigo un inconveniente, el aumento considerable de la resistencia aerodinámica (Drag) que es el principal responsable del aumento del consumo.  Así, tener un coche que te permita ir muy bien en curvas gracias a su carga te lastrará mucho en las rectas tanto en velocidad como en consumo debido al drag.
En contra, si tienes un coche que genere poca carga, te hará veloz en recta y tu consumo será más bueno pero perderá mucho tiempo en curvas rápidas o que necesiten tracción.
Quiero hacer un apunte aquí que creo que puede ser aclaratorio. Hay coches que por su diseño son capaces de generar carga sin la necesidad de añadir los elementos antes mencionados. El efecto suelo y el difusor son dos factores de gran importancia en este asunto ya que son los únicos que generan carga sin añadir drag. El RB9 llegó a tener  tan perfeccionado su difusor  que  no necesitaba de mucha ala en el alerón trasero para obtener una alta carga aerodinámica que traía consigo que sus pilotos pudieran  ir con la misma configuración muy rápido tanto en recta y como en curvas.  Este sería un buen ejemplo de eficiencia.
Por tanto, aquél equipo que sea capaz de depurar su aerodinámica tendrá un punto a su favor. Eliminar todo lo superfluo, pulir al máximo el diseño para conseguir el objetivo buscado, una alta carga sin aumentar el drag. casi nada.
Transmisión: El segundo factor importante. Aquí entran en liza varios elementos pero destacaremos dos, el motor y la caja de cambio.

1- Motor. La potencia de un motor de Fórmula 1 está ligado obligatoriamente al aumento/reducción del consumo. El ideal, todos lo conocemos pero no es fácil conseguirlo. En ambos casos, los ingenieros tratan de garantizar la mayor fluidez posible en el funcionamiento del motor. Las fricciones internas generadas por el movimiento de las piezas mecánicas absorben, cuando el coche está desarrollando su plena potencia, hasta el 40% de la energía mecánica que procede de la combustión del carburante. Las fricciones representan un derroche de energía que se intenta reducir adecuando las características del lubricante. Por tanto, un buen diseño y un buen sistema de lubricación permiten reducir las fricciones para aumentar el rendimiento del motor u disminuir el consumo.

Una forma de pulir defectos y aumentar las prestaciones será el trabajo de mapeado de motor. Será la única manera de obtener resultados y mejorar los fallos una vez que se presente el diseño definitivo del motor a la FIA antes de que se inicie el campeonato. Su interacción con el ERS será vital en ese sentido. Utilizar la energía acumulada en los puntos clave de cada pista ayudará a reducir el consumo de forma importante pero sobre todo, pobre de aquel que no disponga un sistema fiable de ERS, está condenado al fracaso.  

2- Caja de cambios. Poco tengo que decir ya después de los dos artículos dedicados a ella pero solo un apunte. Una perfecta relación de cambio ayudará a disminuir el consumo y para ello, la mayoría de los equipos apostarán por utilizar las ocho velocidades que les permite la normativa.
Bien, una vez visto algunas de las claves de los diseños para el 2014 por separado hay que unificarlos. Recordar, buscamos la eficiencia. Para ello los ingenieros pueden compensar posibles virtudes/defectos para intentar conseguir el ansiado premio. Os pongo un ejemplo.

Imaginaros que un motorista presenta un motor que tiene su mejor virtud el bajo consumo pero que en potencia se quedan más cortos que la competencia. Si yo fuera el director técnico me inclinaría por diseñar un chasis y una aerodinámica que tuviera un puntito más de carga que el resto. De esta forma, el excesivo drag lo compensaría con un menor consumo y encontraría la eficiencia. En contra, si el motor es muy potente pero largo en consumo sería un suicidio diseñar un coche de carga alta, estarías condenado a ahorrar sí o sí.
La frase "Somos pilotos de carreras de velocidad, no ahorradores de combustible" será una queja amarga que oiremos mucho durante algún tiempo, el que tarden los ingenieros de motores y aerodinamistas en contra el balance idóneo. Por el momento, nadie logra extraer la potencia deseada al motor si quiere cumplir con el consumo. Veremos cuánto dura, pero eso será otra historia.