jueves, 23 de junio de 2011

¿Donde encontramos esas decimas?


¿Porque un formula 1 va tan rápido? ¿Por qué son los coches más veloces del planeta? ¿Qué les hace los indiscutibles números 1 de la velocidad? La respuesta más frecuente a estas preguntas por alguien que no entiende muy bien este deporte es que tienen motores muy potentes. Vaya GILIPOLLEZ!!!  La potencia de un F1 no es nada del otro mundo, en las competiciones automovilísticas americanas se superan en sobremanera. El paso por curva, esa es la diferencia abismal entre estos monoplazas y cualquier otro. Un coche de la Nascar, por poner un ejemplo, puede equipararse a un F1 en velocidad punta, pero donde este primero no es capaz de tomar una curva “X” a una velocidad superior a 120 km/h, este último poco menos que la dobla.

Para entender esto es necesario explicar unas pocas cosas. Como acabamos de ver, un motor no es en realidad el factor determinante en un F1, sino el paso por curva. Por ello, sacaremos al motor de todas estas ecuaciones. También a los frenos: aunque un formula1 frena como ningún otro coche, su secreto no consiste en nada más que unos frenos cerámicos de máxima calidad, aparte de lo que explicaremos a continuación. Bien, llegados a este punto tenemos que las fuerzas que tiran del coche para adelante y para atrás (acelerar y frenar) no tienen mucho misterio. Vayamos al agarre, el famoso paso por curva. Esto se consigue por medio de dos “partes” del monoplaza: la parte mecánica y la parte aerodinámica.

-La parte mecánica: La componen todos los elementos mecánicos: neumáticos, suspensión, bastidor, amortiguadores, chasis, (motor, frenos)… Es la encargada de impedir movimientos laterales por medio de fuerzas laterales de sentido contrario. Ejemplo: tu Opel Corsa está tomando una curva, lo que el coche quiere hacer en realidad es salirse de la curva (movimiento lateral), pero el conjunto de sus neumáticos, chasis, suspensión y demás ejercen una fuerza en el sentido contrario, es decir, hacia el interior de la curva. Estas dos fuerzas se anulan y como resultado tenemos que el coche traza la curva por su bonito carril.

-La parte aerodinámica: la componen los elementos tales como alerones, spoilers, difusores… Es la encargada de impedir movimientos laterales mediante fuerzas VERTICALES. Por seguir con el ejemplo, tu Opel corsa no tiene mucho de esto… Para entenderlo rápido, es como si al tomar una curva, una gran mano te empuja hacia abajo. El coche se agarra más a la pista.

Problema de la F1 actual. El agarre mecánico es un 15% del total, mientras que el agarre aerodinámico es un 85%. Puedes tener un coche que sea un diez en suspensión, chasis, bastidor, motor y todo lo mecánico, como son Ferrari y McLaren, que al tener una aerodinámica peor que los Red Bull, estos últimos te pasan por encima. Ejemplo: ¿seria justo que un alumno que saca todo nueves y un solo diez saque mucha mejor nota que un alumno que saca todo dieces y un nueve? Pues eso es lo que está pasando.

¡La asignatura de la aerodinámica es la más importante!

Esta es la razón por la que un F1 es tan veloz. Ahora vamos a explicar un poco en qué consiste la aerodinámica.
La aerodinámica influye en dos facetas del coche: la que hemos explicado ante, es decir, lo que agarra al coche en una curva; y la más frecuente que se puede oír por la calle, para “cortar” mejor el aire. En este segundo apartado prácticamente todos los F1 tiene un coeficiente de penetración (como cortan el aire, una camión por ejemplo de esto anda muy mal) muy similar, por lo que aquí apenas hay diferencias. Vayamos a la primera faceta, el agarre aerodinámico. Este se consigue principalmente por dos motivos: los alerones y el difusor. Los alerones son fáciles de entender. No hay más que sacar la mano por la ventanilla del coche en una autopista y extender la palma hacia abajo para ver como un funciona una alerón: empujan hacia abajo dificultando el avance. En el apartado de los alerones tampoco hay diferencias excesivas entre equipos. El difusor, la madre del cordero. Si consigues el difusor más eficiente ganas el mundial. Así de claro. Ejemplo: el equipo Brawn GP hace tres años. El coche era del montón tirando para abajo. Pero se sacaron de la manga el difusor doble, doble de agarre, destrozaron a todos.

Ala de un avion
Así que vamos a explicar en lo que consiste esta pieza. Para quien no conozca como es estéticamente un difusor, decir que se coloca como remate final del coche es su parte trasera cerca del suelo. Pero antes tenemos que conocer el principio del “efecto suelo”. Rápido y directo, a ver si se entiende a la primera. Un avión. Se mueve hacia adelante muy rápido. Tiene alas. Estas son lisas por debajo y curvadas por arriba. La distancia de la parte delantera del ala del avión a la parte trasera de dicho ala es mayor por arriba que por debajo (ya sabemos que de un punto a otro hay menos distancia si vamos en línea recta que haciendo una curva). Por este motivo el aire que pasa por encima del ala va más rápido que el aire que pasa por debajo, porque los dos tienen que llegar a la parte trasera del ala a la vez. ¿Todo claro hasta aquí? Bien. Seguimos. Gracias a Bernoulli sabemos que esta diferencia de velocidades tiene un efecto colateral: allí donde el aire se mueve más deprisa (arriba del ala) se crea una zona de menor presión que en la parte donde el aire va más despacio (debajo del ala). Conclusión: Como debajo del ala tenemos una presión mayor, el avión se sustenta en el aire. Exactamente igual que si una fuerza le empujara las alas hacia arriba.
Difusor de un F1

Si entendemos eso, un difusor es EXACTAMENTE lo mismo pero boca abajo. Es decir, la parte curvada está por debajo. Así que el efecto conseguido es el contrario: en vez de conseguir una fuerza hacia arriba que sustenta el avión, conseguimos una fuerza hacia abajo que pega el coche al suelo. Y como habéis podido adivinar, todo esto se consigue, a diferencia de con los alerones, sin oponer resistencia al avance. El coche vuela en la recta y se pega al asfalto en la curva, esencialmente su eje trasero, lo más importante.

Esta pieza llevada a su estado de máxima optimización es lo que da a Red Bull la superioridad que tiene. Simple y llanamente.
Difusor de un coche "de calle"
Aire canalizado por el difusor


Próximos capítulos: el origen del efecto suelo en la F1 y su prohibición, para después regresar transformado en difusor. Como aperitivo os dejo el monoplaza que revolucionó el automovilismo, por tener todo el bajo del coche con forma de ala invertida. El Lotus 78 (le llamaban el coche ala), y su sucesor, por algunos reconocido como el coche de F1 más bello jamás construido, el Lotus 79. La perfección. Más tarde se prohibió y a partir de entonces existe una reglamentación más propia del coche del Pedro Picapiedra y Pablo Mármol: un monoplaza tiene que tener fondo plano y un listón de madera pegado. Y sí, los de hoy también lo llevan. Solo se puede aprovechar el efecto suelo a partir del eje trasero (nuestro amigo el difusor).
Lotus 78
Lotus 79

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