INTEGRACIÓN DEL EJE DE TRANSMISIÓN CON LA SUSPENSIÓN TRASERA

Bueno amigos, hoy voy a explicar uno de los elementos que más llamó la atención del RB8 y que muchos llegaron a llamar,  el gran secreto de Newey aunque de secreto hay poco ya que estaba bien a la vista, tanto, que este año todos lo tienen instalados en sus respectivas máquinas. Bien, en alguna ocasión, en algún análisis técnico mencioné la importancia de la disposición del brazo de la suspensión junto al brazo de la trasmisión para conseguir carga aerodinámica algo que en teoría estaba prohibido pero como siempre, en el límite está el acierto.
La FIA, en su reglamento técnico prohíbe que los elementos de las suspensiones puedan tener una forma que pueda generar la citada carga. Por tanto, la normativa estipula unas dimensiones  determinadas,  pueden tener forma alar para reducir la resistencia al aire pero no inclinación de su estructura ya qué, de forma solitaria  podría generar la carga pero el eje de trasmisión no puede ser carenado. Pero ¿de qué forma puedo aumentar la superficie para poder generarlo si la FIA no lo permite? Pues poner otro elemento con una forma similar cerca para que, en combinación con el brazo de la suspensión de la medida suficiente para producir beneficios. Y ¿qué hay cerca para utilizar? Fácil, el brazo de la trasmisión. Pues esa es la idea. Una vez explicado el concepto, encontré un esplendido artículo de Scarbs F1 que lo explica, es este.

ANÁLISIS SOBRE LA ELEVACIÓN DEL BRAZO DE LA SUSPENSIÓN TRASERA.

Durante muchos años la forma y posición de los elementos de suspensión de coches han sido un factor importante en  aerodinámica del coche. Para 2013, casi todos los equipos han tenido el mismo planteamiento iniciado por Red Bull en 2012, elevando el brazo inferior trasero de la suspensión. Al hacer esto, los equipos tienen también gran tamaño la sección transversal de la horquilla para encerrar el eje de transmisión. Resulta que hay dos beneficios de esta práctica, principalmente la mejora de flujo sobre el difusor y la reducción de secundariamente el efecto aerodinámico del eje de transmisión de hilatura.

Diseño de suspensión trasera

Eje de trasmisión en color naranja.

La suspensión trasera convencional está formada por tres elementos. Por un lado los brazos oscilantes, del eje de la trasmisión y de un brazo o barra de tracción.
En todos los coches de F1 el diseño de suspensión trasera utiliza efectivamente los mismos elementos, hay dos brazos transversales, uno superior y otro inferior. Luego está la barra de acoplamiento y el eje de transmisión. Para los propósitos de esta discusión el uso de cualquiera de suspensión trasera de tracción o varilla de empuje es irrelevante.
Para obtener la geometría ideal de la parte trasera de los brazos oscilantes se colocan de forma más convencional que los de la  parte delantera del coche. Hay una dato importante, el movimiento de la suspensión trasera es mucho mayor en la parte trasera del coche que en la parte delantera, por lo que la geometría es más importante. Los equipos tendrán brazos transversales más largos debido a la caja de cambios más estrecho y a menudo emplean cojinetes esféricos, en lugar de flexión debido a la mayor movimiento angular de las articulaciones. Por último geometría anti-squat se emplea para evitar la parte posterior baje cuando se está en fase de aceleración.

En esta configuración, el brazo de la suspensión se sitúa muy cerca del difusor y produce mayores interferencias en él.
Los brazos oscilantes están separados verticalmente  para reducir las cargas que soportan. Así, el trasero superior está anclado en la parte superior de la caja de caja de cambios, mientras que inferior trasera  tiende a ser montado más bajo sobre la misma pieza.  En esta posición, el brazo inferior está muy cerca de la superficie superior del difusor, que es de 125 mm por encima del suelo. La tendencia de los equipos está dirigida a enviar cada vez más el flujo sobre el difusor, para que una vez llegado  al  borde posterior se genere una mayor diferencia de presión con el flujo que viene por debajo y así producir mayor carga aerodinámica.

En la imagen superior vemos una ilustración el eje de trasmisión y brazo de torsión más fácilmente ya que no está el brazo superior de la suspensión.
Como dije, el eje de transmisión está expuesto y  la reglas prohíben los carenados utilizados, específicamente para cubrir el eje de transmisión. A medida que el eje de transmisión hace girar en la corriente de aire abierto, hay una perturbación aerodinámica no deseada, conocido como el efecto Magnus.

Solución: 

En los últimos años, los equipos han planteado los brazos oscilantes traseros para producir efecto aerodinámico, sobre todo el superior que a menudo se elevaba para posicionarse en frente del haz del ala  para generar un ligero efecto de cascada, pero hasta diseño reciente de Red Bull, el brazo inferior se mantuvo montado bastante bajo en la caja de cambios.
RB8 2012 de diseño de Red Bull planteó que el brazo oscilante inferior se situara más arriba en línea con el eje de transmisión. Con esto, la pata trasera del brazo oscilante gana una sección transversal mucho más grande y esta parte estructural deja  encerrado dentro de la estructura al  eje de transmisión y al brazo de torsión. Este enfoque es legal ya que es la estructura de la horquilla la que cubre el eje de transmisión y no es producido por un carenado aerodinámico. De esta forma, se consigue que el eje no produzca perturbaciones, pero también tiene otra ventaja adquirida.
Como decimos, el conjunción inferior de la suspensión se  elevó. Esta elevación hace que el conjunto superior también se eleve ya que se requiere mantener el espacio vertical entre los brazos oscilantes para reducir la carga sobre los elementos.

El aumento de la altura de los brazos genera conflicto con el espacio disponible dentro de la rueda trasera.  Esto explica por qué vemos los postes que se extienden hacia el área que normalmente se reserva para los conductos de los frenos. Equipo como McLaren están ahora también perfila estas áreas en secciones de perfil aerodinámico para mayor beneficio aerodinámico.

Así, con esta configuración están situados, uno por encima de la llanta, el superior y otro justo en el centro de ella, el inferior ya que  resguarda al eje de trasmisión.
El beneficio aerodinámico de la configuración es importante, ya que las suspensiones están más lejos del difusor y por lo tanto un mayor flujo puede alcanzar el borde de salida del mismo.

El método de carenado-en el eje de transmisión y la barra de acoplamiento ayuda a reducir la obstrucción, ayudando aún más el flujo sobre el difusor, mientras que me han dicho que la reducción de la turbulencia del efecto Magnus en el eje de transmisión es un beneficio útil, pero secundaria.
Por tanto y resumiendo, este sistema en sí no genera carga como elemento aerodinámico  pero lo genera gracias a que, por un lado elimina parte de las perturbaciones que genera el eje de trasmisión pero sobre todo, lo genera gracias a la mayor cantidad de flujo de aire sin perturba que puede llegar al borde del suelo  para poder interaccionar mejor  con el procedente del difusor. 
Fuente: http://scarbsf1.com/blog1/2013/04/26/analysis-raised-rear-wishbones/&usg=ALkJrhi7Tvwtaj_JTTbYaimaVEABvZ5SDg

POSIBLE PRUEBA DEL F138 EN IDIADA

Bueno amigos, esto es lo que tiene la temporada de la F1 que nos ha preparado este año el abuelito Bernie que, o estás más liado que un trompo con  trescientas cosas a la vez o no hay nada en tres semanas y más aburrido que el hombre sin sombra haciendo sombras chinescas. Comenté hace unos días que Lotus había realizado unos test aerodinámicos pues parece ser que ahora le toca el turno a Ferrari. 

Según los amigos de F1passion.it, el equipo italiano tiene la intención de realizar un test de este tipo en su lugar preferido,  Idiada en España. Como es normal, todo lo que traigan a probar será de carácter aerodinámico. Así , pondrá a prueba  lejos de miradas indiscretas, el nuevo paquete aerodinámico para la carrera de Montemelò que se realizará el domingo 12 de mayo. 
Por el momento la naturaleza de los cambios que van a aparecer en el F138 en Barcelona es absolutamente alto secreto, aunque probablemente van a cubrir diferentes partes del coche, alerones, apéndices laterales y otros componentes.
Como sabéis, este tipo de pruebas están permitidas por la FIA ya que se hacen solo en linea recta aunque solo se pueden hacer muy pocas a lo largo del año.
Veremos si se hace realidad y si puedo obtener algunas imágenes de lo probado, lo colgaré. Os mantendré informados. 

LOTUS PRUEBA EN DUXFOR

El equipo Lotus y Davide Valsecchi, piloto reserva del equipo de Enstone, fueron los primeros en volver a utilizar la pista de aterrizaje para realizar un test en línea recta para evaluar los beneficios, supuestamente  de su nuevo sistema DDRS, pero las imágenes recogidas por f1talks.pl que no parecen confirmar que esto sea así. Durante los dos días de pruebas, el primero en condiciones de lluvia, probaron un nuevo frente ala en el alerón delantero y un nuevo  suelo fue verificado.

El nuevo alerón presenta unas nuevas ranuras verticales en la parte posterior del alerón, en frente del neumático. También parece que la altura del asiento del conductor se ha modificado.
En la parte trasera  han colocado sensores que  sugiere que los ingenieros de Lotus han dedicado mucha atención a examinar el flujo de aire alrededor de los neumáticos traseros. Recordar que el espacio entre el borde y el difusor es crucial para la carga aerodinámica en el eje trasero.

 
Como ya he mencionado la admisión secundaria, situadas junto a la principal están cerradas cerradas y el espacio libre bajo el alerón trasero no muestra elementos como los montados el año pasado para alimentar el DRD pasivo, por tanto este no fue la causa  principal de estas pruebas aerodinámicas.
 

 

 

Lo más interesante es ver que el E21 se ejecuta con un rakeo muy agresivo. Tiene el suelo muy alto en su parte trasera si lo comparamos con lo visto en las primeras citas del campeonato. Nunca hemos visto el coche Lotus con este tipo de configuración. Coche con esta cantidad  rake puede generar una gran cantidad de carga aerodinámica en la parte trasera. El único problema es la gestión de la altura en carrera pero si tiene una buena sintonía con el FRIC no es un problema.
 

Por tanto, no hay cambios drásticos, ni cambios en el DRD. 

TUBOS DE ESCAPE EN F1 PARTE 3: ESCAPES DE HELMHOLTZ

Bueno amigos, hoy toca la tercera entrega de los artículos sobre los tubos de escapes utilizados en la F1. Hoy voy a centrarme en la configuración de los tubos y en un elemento que mencioné en artículos anteriores aunque pase de puntillas sobre ellos. Hoy le toca el turno al Escape de Helmholtz y merece dedicarle un artículo propio debido a la gran importancia que tiene en el rendimiento general del sistema, aunque realmente hay que llamarlo resonador de Helmholtz ya que es eso, un resonador.

Recordamos que el sistema de escape juega un papel crucial en el rendimiento del motor, y hace mucho más que expulsar los gases del motor tras la combustión. Comenté que un tubo de escape a nivel de competición funciona más como un “instrumento musical” que como un evacuador de gases ya que utiliza las propiedades acústicas para mejorar el rendimiento de la salida de los gases, utilizando las ondas sonoras para hacerlo. Una vez repasado algunos conceptos, vamos al lío.
Esta tipo de escape no es nuevo, se utilizan en las motocicletas desde hace mucho tiempo pero en la F1, que sepamos desde hace un par de años en el equipo Red Bull.
¿Qué es un resonador de Helmholtz? Bien, este elemento es un tubo ciego, es decir con un solo punto de entrada que también se utiliza para la salida que se instala en los tubos de escape que se pueden acumular los gases de escape cuando la presión es alta en el tubo de escape. A continuación, puede liberar los gases de nuevo cuando el piloto desacelera, de ahí las diferencias de presión que se producen en el tubo de escape. Un nuevo intento de obtener un flujo de escape más constante – y por lo tanto, una parte trasera con carga aerodinámica en el difusor.

Pero esta no es la función principal, es solo el medio para conseguir lo deseado
¿Cuál es su función? Su papel es mejorar el escape, facilitar el vaciado de los cilindros en gases quemados y mejorar el relleno gracias al efecto Kadenacy que veremos posteriormente. Más claramente, esto mejora el par.
¿Cómo funcionan? Los resonadores son funcionalmente similares a los silenciadores, pero existe para un propósito diferente. Un resonador es esencialmente un silenciador diseñado para reducir el sonido sólo en un determinado rango de frecuencias en lugar de reducir el volumen general del sonido. Piense en su sistema de escape como si fuera un equipo de música, si el silenciador principal es el control de volumen, el resonador es un ecualizador gráfico.
Por tanto, el resonador de Helmholtz utilizar una serie de tubos, cavidades y los compartimientos para rebotar el sonido alrededor y cancelar ciertas frecuencias. Esa es la clave. Como dije en anteriores artículos el escape se fabricaba para que tenga un rendimiento óptimo para unas revoluciones determinadas y para ello la “nota” del tubo de escape, como si de un instrumento musical se tratara tiene que ser afinado para sonar bien. Para que esté bien afinado, hay que quitar las frecuencias indeseables para que suene lo mejor posible. Pues nada amigos, para eso se utiliza.

 Resonadores de Helmholtz son muy eficaces, pero tienen un rango muy estrecho de control de frecuencia, que los hace más adecuados como un dispositivo de control de sonido adicional. Esta pieza actúa mediante absorción para amortiguar en el intervalo de frecuencias propias a eliminar pero también se utiliza como un resonador de circulación, consiguiendo amplifica su frecuencia propia “buenas”.  Así, al alterar el volumen del tubo de cerrado, se puede alterar eficazmente el rango de sintonización a las RPM deseadas que sea más beneficiosa por el efecto de resonancia o con el mismo proceso anula las ondas de presión que son más perjudiciales.
Por tanto, los gases que circulan por el escape vibrar a una frecuencia específica en función de la velocidad del motor. En cada explosión en el pistón y gracias a la apertura y el cierre de las  válvulas, dentro del tubo se genera una columna pulsante de gases de escape, con picos y valles periódicos de presión. Así pues, se descubrió que  si un motor gira a unas revoluciones (RPM) de manera que la frecuencia de explosiones coincide con la frecuencia natural del sistema de escape, es decir con su "nota" se crea una resonancia dentro de la tubería y para eliminar las frecuencias que pueden bajar el rendimiento se instala el escape de Helmholtz para poder filtrarlas.
Bien, una vez claro esto hay voy a explicar la tercera función que tiene este tubo. Cuando se crea un sistema de escape se pretende hacer dos cosas, facilitar la salida de los gases a la atmósfera ya que a través de tubo viajan tanto las ondas de sonido como los gases de escape utilizando el aumento de la amplitud de las ondas sonoras originado por la resonancia interna del escape para “empujan” hacia el exterior a los gases y por tanto mejora el rendimiento pero también para mejorar la admisión y ahí donde entra en juego el llamado “efecto Kadenacy”.

Este efecto ya lo describí en el primer artículo de la serie pero no lo nombré. En términos simples, el impulso de los gases de escape que salen del cilindro de un motor de combustión interna crea una caída de presión en el cilindro (un vacío dentro del cilindro) que ayuda el flujo de una carga fresca de aire, o de la mezcla de combustible-aire, en el cilindro. El objetivo del diseñador del motor es crear esa presión negativa en la válvula de escape durante el período de solapamiento cuando ambas válvulas de escape y de admisión están abiertas. De forma sencilla, se pretende que la zona de valle de la onda,  donde se genera el vacío, coincida en posición y frecuencia con la salida de los gases del pistón para que los gases sean absorbidos por el escape salgan más fácilmente y de forma más rápida. El efecto se puede maximizar mediante un diseño cuidadoso de los pasajes de admisión y de escape. En esencia, el diseño de las dimensiones y la posición del cambiador de escape puede ayudar a la compactación de los gases de los cilindros, aumentar la caída de presión y el área de la válvula de escape dentro de un rango determinado de RPM pero ojo, dentro de un rango, si queremos que sea efectivo con altas revoluciones no sincronizará en las  bajas. Por tanto, no puede ser en las dos a la vez.

BAJADA DE PANTALONES

Bueno amigos, como comentaba ayer, la guerra de los neumáticos sigue abierta y hoy tenemos las primeras decisiones que tomaron en la reunión del pasado martes los amigos de Pirelli y como cabía de esperar, se produjo lo que se veía venir. Pirelli se baja los pantalones sobre las pretensiones de algunos equipos y ha decidido cambiar los compuestos de sus neumáticos más duros, para utilizar el mismo compuesto que montaban sus neumáticos el año pasado que era mucho más duro que el actual  y sobre todo, empieza a ser conservador a la hora de elegir las gomas que utilizará en los próximos GP.

Para que veáis por donde van los tiros. En la próxima cita, el Gran Premio de España que se disputará dentro de un par de semanas, que sea dicho de paso, vaya cagada de calendario, otra vez tres semanas entre Gp, sinceramente, por mucho que  pienso el por qué, no encuentro la causa. En fin, sigo que me pierdo con las cosas del abuelete, menos mal que ya le queda poco para jubilarse. Decía que en el Circuito de Catalunya, Pirelli repetirá con los compuestos medio y duro de Bahréin, con la novedad de que el compuesto del neumático más duro (naranja) será algo duro y por tanto más duradero que el actual. ¿Qué compuesto se utilizaron el año pasado? El compuesto blando en vez del  medio como en esta ocasión, manteniendo el duro en ambos casos.
Paul Hembery, director de Pirelli Motorsport, explicaba el cambio en el compuesto duro: "Tras evaluar el rendimiento de los neumáticos en las primeras cuatro carreras, hemos tomado la decisión -tras consultar con todos los equipos- de cambiar el compuesto duro a partir del Gran Premio de España, como ya hicimos en Barcelona hace dos años cuando introdujimos un nuevo compuesto duro para el resto de la temporada. Esta última versión del compuesto duro es mucho más cercano a la goma de 2012, con el objetivo de ofrecer a los equipos mayor oportunidad de tener un abanico más amplio de estrategias en combinación con los otros compuestos, los cuales se mantienen intactos"

	Superblando	Blando	Medio	Duro
Australia	Compuesto 2		Compuesto 1
Malasia			Compuesto 2	Compuesto 1
China		Compuesto 2	Compuesto 1
Bahréin			Compuesto 2	Compuesto 1
España			Compuesto 2	Compuesto 1
Mónaco	Compuesto 2	Compuesto 1
Canadá	Compuesto 2		Compuesto 1

Para Mónaco, quince días después, veremos lo lógico, los dos compuestos mas delicados, el  blando y superblando como ocurrió en 2012 y 2011 al ser los compuestos que mejor se adaptan a la estrechez y lo revirado del circuito que recorre las calles del Principado pero para Canadá vuelven a las andadas. Este año los equipos tendrán que montar los compuestos superblando y medio, una pareja que ya se vio en la prueba inaugural de la temporada en Australia y que deberían adaptarse bien a la temperatura ambiente en el trazado Gilles Villeneuve, que no suele ser demasiado alta. Con respecto a 2012, encontramos algo más de prevención, ya que en aquella ocasión se utilizaron los dos compuestos más blandos de la gama Pirelli, mientras que para 2013 el medio sustituye al blando, manteniéndose el superblando.
Pues nada amigos ya veis por donde van los tiros. Los equipos que utilicen bien y se adapten óptimamente a los compuestos más blandos, se tendrán que  joder como son el caso de Lotus o Ferrari y los que se adapten mejor a los duros estarán descorchando el cava como es el caso de Red Bull, pero bueno, por lo menos han mantenido la estructura, que eso sí que era una locura cambiar.
Fuente: Crad and drivers