Cómo las cajas de cambios y la aerodinámica de la F1 generan una enorme carga aerodinámica

0
9

La Fórmula Uno es un deporte definido por la rapidez con la que los ingenieros pueden resolver problemas de física. La transmisión y la aerodinámica son los dos pilares que sostienen esa ingeniería. Uno mueve el poder. El otro mueve aire. Si te equivocas, no serás más que un pisapapeles muy caro.

El cambio de seis a siete marchas

El trabajo de la transmisión es brutal por su simplicidad: tomar la potencia del motor y lanzarla a las ruedas traseras. Se atornilla directamente a la parte trasera del bloque del motor. Todavía ves componentes familiares en el interior. Una caja de cambios. Un diferencial. Un eje de transmisión. Pero las reglas dictan los detalles.

Necesitas un mínimo de cuatro marchas hacia adelante. El máximo es siete. Durante mucho tiempo, las unidades de seis velocidades fueron el estándar. Entonces el deporte cambió. Ahora, las cajas de cambios de siete velocidades son la norma. También hay una marcha atrás. Suena trivial hasta que intentas salir marcha atrás de una trampa de grava a 200 km/h.

La caja de cambios se conecta al diferencial. Este conjunto de engranajes permite que las ruedas traseras giren a diferentes velocidades cuando giras la rueda. Sin él, arrancarías los neumáticos o romperías un eje. Luego, el diferencial se conecta al eje de transmisión. El poder llega a la pista.

Hacer cambios no es como el viajero diario. No hay palanca de cambios con patrón H. Los conductores utilizan levas detrás del volante. Cambios descendentes con paleta izquierda. Cambios ascendentes en la paleta derecha. Es rápido. Es preciso. Tiene una intención manual, incluso si la ejecución parece eléctrica.

Las transmisiones totalmente automáticas son legales en concepto, pero están prohibidas en la práctica. Los sistemas de control de lanzamiento que automatizan el cambio también son ilegales. ¿Por qué? Control de costes y habilidad del conductor. Si un ordenador puede optimizar cada turno a la perfección, el conductor se convierte en pasajero. El deporte quiere un piloto que luche contra el coche cada fracción de segundo.

Alas que empujan hacia abajo

La aerodinámica define un coche de F1 tanto como el motor. La alta velocidad requiere dos cosas: baja resistencia y alta carga aerodinámica. Los coches son bajos y anchos para cortar el aire. Pero también es necesario fijarlos al suelo.

Las alas hacen ese trabajo. Aparecieron en los años 1960. Funcionan según los mismos principios que las alas de los aviones. Excepto que las alas de los aviones crean sustentación. Las alas de F1 crean carga aerodinámica. Esa fuerza mantiene el auto pegado a la pista en las curvas. Los ingenieros ajustan constantemente el ángulo de las aletas delanteras y traseras. Buscan el equilibrio ideal. Menos resistencia significa más velocidad en rectas. Más carga aerodinámica significa más agarre en las curvas.

En la década de 1970, los ingenieros de Lotus se dieron cuenta de que el propio coche podía ser un ala. Diseñaron un tren de aterrizaje que succionaba aire desde debajo del vehículo. Se formó baja presión debajo. El auto fue derribado. Se llamó efecto suelo. Fue rápido. También era peligroso. Los coches se quedarían pegados a la pista. Los conductores perdieron el control. El deporte lo prohibió. Actualmente, la parte inferior está sujeta a estrictas normas.

Hoy en día, el suelo debe ser plano desde el cono delantero hasta la línea del eje trasero. Después de esa línea, los ingenieros tienen más libertad. La mayoría usa un difusor. Se trata de un dispositivo de barrido hacia arriba situado debajo del motor y la caja de cambios. Canaliza el aire hacia arriba y hacia atrás. El efecto es succión. Más carga aerodinámica gratis.

La gestión del flujo de aire lo es todo. Las placas finales se asientan en los bordes de las aletas delanteras. Agarran el aire y lo guían por el lateral del coche. Evitan que el aire turbulento entre en el centro. Luego están las tablas de barcaza. Estos están ubicados justo detrás de las ruedas delanteras. Atrapan el aire caótico de los neumáticos. Lo aceleran. Lo limpian. Crean aún más carga aerodinámica.

El resultado es asombroso. La carga aerodinámica total generada es de unos 2.500 kilogramos. O 5,512 libras. El coche pesa alrededor de 750 kilogramos. La carga aerodinámica es más de cuatro veces el peso del propio coche. Puedes girar en una curva a velocidades que harían que un coche de carretera se saliera de la pista.

Esto es sólo la transferencia de energía y el aire. La suspensión tiene que soportar las fuerzas G. Los frenos tienen que detenerte a una velocidad superior a la que la física debería permitir. Los neumáticos tienen que pegarse. Los veremos a continuación.