PEPE VALENCIANO
¿Por qué la Unidad de Potencia de Mercedes es la más efectiva de la parrilla?
En la parrilla existe la incertidumbre de intentar descubrir el secreto mejor guardado de la actual Fórmula Uno, que no es otro que intentar descubrir por qué los propulsores de Mercedes están por delante un mundo del resto de competidores. Más aún, por qué los motores Mercedes están incluso por delante de los otros equipos que también montan la unidad de potencia de Mercedes. Esto último es fácil saberlo: sencillamente porque el fabricante alemán disfruta en primer término de las evoluciones y novedades del motor que fabrica, y luego más tarde son sus clientes quienes las montan. Esto unido a un mejor chasis y eficiente aerodinámica que Mercedes AMG Petronas disfruta con respecto a los equipos que como Force India, por ejemplo, montan motor Mercedes. Así las cosas, desde la Web Oficial de Fórmula1.com, se ha hecho un estudio de todo lo que hay dentro de los monoplazas de la marca de la estrella, comparándose con el motor Renault que en principio se pensaba que era mejor a priori. Vayamos por partes.
Mercedes F1 W05 – la ventaja del intercooler.
Otra «arma secreta» que ha conseguido el conjunto del motor Mercedes de este año, parece tener su origen en un intercooler insertado en el área superior del chasis, la parte integrada en la línea amarilla de la imagen. Este intercooler enfría el flujo de aire turbo que va hacia el motor. Como se ilustra por las flechas azules de la imagen, el flujo de aire desde la parte inferior principal de entrada de aire del coche se pasa a través del intercooler, lo que reduce la temperatura del aire interno. El enfriador de esta corriente de aire se transforma en más caballos de fuerza que el motor va a generar. Con tantos sistemas diferentes que hay en los coches, ahora requieren refrigeración, esto es un beneficio real para la carrocería de Mercedes, y un sistema de refrigeración que será difícil copiar para los otros equipos. En la imagen, la Unidad de Potencia del Mercedes 2014, vista lateral del último GP China.
Si comparamos las instalaciones de componentes en Mercedes «y unidades de potencia de Renault , es fácil ver cómo de diferentes son sus conceptos . Uno de los requisitos es fundamental en un motor turboalimentado, reducir la temperatura del aire de admisión ( la parte azul del turbo – el enfriador de aire de carga es éste) , y así, el motor produce más poder de potencia. A diferencia de Renault , en Mercedes han separado el lado caliente del turbo (en rojo) del lado frío (en azul ) y tienen la MGU -H montado en la ‘ V ‘ del motor entre las dos partes del turbo. Esto tiene dos ventajas principales: en primer lugar, la transferencia de calor entre las dos partes del turbo se reduce al mínimo, por lo que se requiere menos enfriamiento para mantener la temperatura del aire de carga hacia abajo (o si se utiliza la misma capacidad de enfriamiento, la temperatura del aire de carga será menor , dando más poder de tracción a las ruedas traseras) . En segundo lugar, teniendo la MGU – H montada entre los dos lados del turbo podría permitir a Mercedes tener uno o ambos lados de trabajo a través de embragues unidireccionales, haciendo que la unidad de potencia completa sea más eficiente. Básicamente los gases de escape que salen del motor en el lado caliente del turbo sólo alguna vez tienen que conducir el lado frío del turbo y o la MGU -H, la creación de energía eléctrica a partir de este componente y alimentar directamente a la MGU -K. La MGU – H sólo ha de conducir el lado frío del turbo, el aumento de la presión del aire de carga, reduciendo así el retraso del turbo y el aumento de potencia. Las ventajas potenciales del concepto de Mercedes podrían ser importantes en el transcurso de la temporada, especialmente porque el ajuste de una solución similar será muy difícil conseguirlo en tan poco tiempo para los otros fabricantes de la unidad de potencia. Por ello, mucho me temo que hasta que no se levante la congelación de motor en la última carrera del año, y durante los meses que transcurran hasta el comienzo de la siguiente temporada, los otros fabricantes no podrán homologar nuevos cambios tan sustanciales que afecten al motor propiamente dicho. Tiempo tienen estos meses para prepararse, entretanto se tendrán que centrar en la eficiencia de los componentes electrónicos de recuperación de energía con el fin de conseguir esos caballos de más, necesarios para Ferrari, por ejemplo. En la siguiente imagen podemos ver cómo es la Instalación del motor Mercedes F1 W05 en el pasado GP China.
La localización del motor de combustión interna en un coche de Fórmula Uno 2014 es similar a encontrar una aguja en un pajar, pero debajo de todos esos conductos y enfriadores realmente hay un MotorV6 de 1600cc, aunque parezca mentira. E este dibujo se destacan los elementos clave del conjunto del pack del motor y demuestra por qué el mantenimiento de estos coches es mucho más trabajoso que en temporadas anteriores, de ahí que los equipos pongan tango empeño en la fiabilidad: una avería, por muy pequeña que sea, supone mucho tiempo de trabajo y en la práctica, puede dejar fuera de clasificación a un monoplaza si la avería se produce en los Libres 3, por ejemplo. Veamos el dibujo:
1: Las tuberías principales del escape se reúnen en el tubo de escape.
2: La conexión desde el tubo de escape para el turbo.
3: Con el motor sentado tan bajo en el chasis, en Mercedes han incluido un planteamiento de rigidez torácica entre la parte delantera de motor a chasis de montaje y la interfaz entre el motor y la caja de cambios. Esto ayuda a maximizar la rigidez a la torsión, algo de vital importancia para el rendimiento de un coche de F1, como las cargas en las curvas de la parte delantera de los ejes traseros están alimentados a través del chasis y el motor.
4: Uno de los muchos refrigeradores necesarios para mantener las temperaturas del aceite hidráulico, aceite de caja de cambios, aceite de motor, el agua, el ERS batería y unidad de control y el intercooler para el sistema de inducción forzada.
5: Un pequeño conducto que se conecta a un orificio de salida en la parte superior de la cubierta del motor, para ayudar en el enfriamiento de uno de los muchos componentes debajo.
6: Un conducto adicional y más fresco, probablemente el enfriador de la caja de cambios en función de su tamaño.
7: La conexión desde el lado frío del turbo a la caja de aire en sí, donde el aire presurizado por el turbo se introduce en el motor.
Pero en Mercedes no paran. No les basta con tener la Unidad de Potencia más eficiente y efectiva de la parrilla. Así, no es de extrañar que en cada carrera traigan evoluciones de otros componentes, como el nuevo alerón delantero que mostraron en el reciente GP China. Mercedes puede tener la sartén por el mango en este momento y llevarse los dos campeonatos, pilotos y constructores, pero saben que su ventaja no durará para siempre y que es necesario para mantener el desarrollo de la F1 W05. Esta nueva nariz introducida en Shanghai es más corta que la versión anterior (recuadro). En realidad, es el diseño de la nariz en todo lo que el coche fue concebido, pero el equipo luchó para conseguirlo a través de la prueba de impacto frontal de la FIA, por lo que tuvo que retrasar su introducción hasta ahora. El nuevo diseño mueve la parte más delantera de la nariz hacia atrás, hacia el borde de salida de la parte central de la aleta delantera (flechas rojas). También permite que aumente la distancia entre la parte inferior de la nariz y la superficie superior del ala. Ambos de estos cambios separar el flujo de aire que es desplazado por el ala y el flujo de aire que es desplazado por la nariz. Esto permite más flujo de aire a través entre los pilares de montaje alerón delantero, haciendo que el flujo de aire al borde de ataque del suelo radiante más consistente, por lo tanto, permitiendo que el suelo radiante para producir más carga aerodinámica. Que tomen nota sus competidores: Mercedes no para y está dispuesto a ganar los dos títulos en juego.
Como decíamos al principio, desde la Web Ofcial de Fórmula1.com, se ha hecho una comparativa técnica de las unidades de potencia de Mercedes y Renault. Vista la primera, veamos ahora cómo está concebido el Motor Renault y el conjunto de partes de recuperación de energía, que no olvidemos, aportan este año 160 CV de potencia durante 33 segundos por vuelta.
Unidad de Potencia Renault 2014, vista lateral, GP China.
Si comparamos las instalaciones de componentes en el Renault y unidades de potencia de Mercedes, es fácil ver cómo de diferentes son sus conceptos. Uno de los requisitos fundamentales de un motor turboalimentado es reducir la temperatura del aire de admisión (la parte azul del turbo), el enfriador de aire de carga es más poder de potencia que el motor va a producir. A diferencia de Mercedes, Renault tiene el lado caliente del turbo (en rojo) atornillado directamente al lado frío (en azul). Existe un aislamiento de calor entre ellos, pero hay inevitablemente todavía una gran cantidad de transferencia de calor entre las dos partes, lo que significa que un intercooler más grande y más flujo de aire tendrá que ser utilizado para reducir la temperatura del aire de carga. Montado en el lado frío del turbo es la MGU-H, el cual se conduce o es conducido por el turbo a través de un eje central. Con este envase ambos elementos turbo serán conducidos simultáneamente (mientras que la solución de Mercedes ofrece la posibilidad de conducir los dos elementos de forma independiente).
¿Y qué están haciendo los demás al respecto?. Pues como los motores poco se pueden tocar, y a la espera de grandes evoluciones que como Ferrari, se presentarán en el próximo Gran Premio de España, en Ferrari por ejemplo, llevaron a China un nuevo alerón delantero como el de la imagen, cuya primera evolución ya vimos en Bahréin. Así, en la carrera de Bahrein, Ferrari introdujo un nuevo alerón delantero, diferente en todos los detalles de la versión anterior (recuadro). La placa terminal (1) es más simple, con una ranura vertical delgada, mientras que el plano principal es más complejo, al lado de la placa terminal (2) es más curvada, con dos ranuras para un mejor flujo de aire directo en el exterior. La nueva solapa superior (3) es una versión actualizada de la que se introdujo el año pasado en Hungría, mientras que la nueva solapa principal (4) y las otras dos aletas también tienen una forma diferente. Por último, la placa horizontal (6) es diferente, más amplia, pero todavía con la ranura central.
Posteriormente, en el GP China, Ferrari presentó novedades en el cubo de alojamiento de las ruedas delanteras, tal y como se ve en la imagen. Ferrari introdujo un nuevo conjunto de eje y el conducto de freno delantero en Shanghai que sangra el flujo de aire desde el conducto de refrigeración de los frenos a través de un conducto en el centro del eje. La idea es dirigir este flujo de aire a través del eje de modo que sale justo detrás de la rueda delantera, en una zona de baja presión donde el flujo está llegando lejos de la tierra. Cuando funciona correctamente, este concepto hará la refrigeración de los frenos mucho más eficiente y también reducirá la resistencia total del coche. Sin embargo, no es en absoluto una idea nueva, pues Williams ya lo utilizó en 2013 y Red Bull en la actualidad funciona con un sistema similar.
(Fotos y fuente: www.formula1.com)
