GP de Bélgica F1 2017
Explicamos la cirugía estética de la F1

La técnica F1, a tu alcance: La contrarrevolución del turbo

AmpliarDibujo del alerón del Ferrari F2008 - LaF1Dibujo del alerón del Ferrari F2008

Desde esta nueva sección os contaremos los secretos más secretos –véanse principios, avances y curiosidades técnicas– de este nuestro amado deporte desde un punto de vista desenfadado. Os dejamos descansar el lunes de resaca formulera, pero os esperamos cada martes con puntualidad. Cada martes excepto hoy, que es miércoles.

Como bien sabréis a estas alturas de la película, la próxima temporada la Fórmula 1 pasa por chapa y pintura. Una cirugía estética que desde esta nueva sección intentaremos explicar de forma clara. Cuando se nos acabe el tema, nos pondremos con los grandes misterios técnicos de la F1. Hoy, toca sesión de motor. El térmico, las chispitas del ERS las dejamos para la siguiente entrega. 

 

Los actuales V8 

Pongámonos en situación. Los actuales motores cuentan con 8 cilindros en V, una cilindrada de 2400 cc y aspiración natural. Además, tienen un límite de 18.000 revoluciones/minuto y un peso mínimo de 95 kilos.  

Estos motores están pensados para conseguir mucha potencia con un giro muy rápido. No es lo único que importa, pero eso, junto con el número de cilindros es lo que les da ese sonido de avispa que tanto nos gusta y será la mayor pérdida.

El fuerte de estos motores es, por tanto, la velocidad de giro. Los ingenieros consiguen esto haciendo motores supercuadrados. No, no tienen forma de cubo. Esto quiere decir que el cilindro tiene mucha menos carrera o recorrido que diámetro (véase el esquemita que acompaña), subiendo y bajando mucho más rápido.  

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La desventaja de esto, es que el par motor, la fuerza por así decirlo, es tirando a escaso. Un motor de calle de gasolina la cifra de par en Nm y la de potencia en caballos están bastante parejas. Así a ojímetro, pongamos como ejemplo el Ferrari California (sí, es de calle, aunque muchos no lo veremos ni en pintura) tiene 460 caballos y 485 Nm de par máximo.  

Un V8 de la categoría reina desarrolla unos 750 caballos y un par máximo ligeramente superior a los 300 Nm. La potencia y el par van relacionados con las revoluciones/minuto del motor, es por esto que al alcanzar la potencia máxima con el motor tan revolucionado, el par se resiente. Esto ya es harina de otro costal, y lo repasaremos otro día.

 

La contrarrevolución' del turbo 

A primera vista, nuestra queridísima FIA se ha vuelto a pasar ocho pueblos con las limitaciones. El número de cilindros se ve reducido a 6, la cilindrada a 1600 centímetros cúbicos, hay límite de 100 kilos en el consumo de combustible (esto son unos 140 litros por los 160 que se usan actualmente) y el régimen de giro baja hasta las 15.000 vueltas. Un desastre, vaya.

Sin embargo, amigos, no todo está perdido. Tenemos un nuevo aliado: el turbo. 

Un turbocompresor consiste, y aquí viene una explicación del Capitán Obvio, en la conjunción de una turbina, movida por los gases de escape, y un compresor, con un eje solidario a la turbina, que comprime el aire de admisión. La potencia que es capaz de desarrollar un motor viene dada, entre otras cosas, por la cantidad de aire que introducimos en el cilindro. Aquí es donde los V6 sacarán pecho.  

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Además, el turbo contará con la ayuda de un pequeño motor eléctrico, que permitirá dejar de lado al famoso 'turbo-lag', un retraso en la respuesta hasta que llegaban gases de escape a la turbina. Esto dejaría vendidos a los nuevos V6 a la salida de las curvas. El motor eléctrico moverá el sistema nada más pegarle el pisotón al acelerador, mientras que en frenada actuará como generador, así que cargará las baterías.

El hecho de llevar turbo conlleva otro elemento extra. Necesitamos un intercambiador de calor, un intercooler, vaya. Cuando comprimimos un gas, el aire en nuestro caso, este se calienta. ¿Nunca habéis reventado un mechero? Es exactamente lo contrario. El gas comprimido del interior se expande muy rápidamente, haciendo que el mechero se enfríe muchísimo.

Una máxima de los motores térmicos, muy resumida, es que el foco frío –la mezcla de aire y gasolina al inyectarse– y el foco caliente –durante la explosión– han de tener una temperatura lo más distante posible. Cuestión de rendimientos. Una forma muy sencilla de conseguirlo es enfriando la mezcla de entrada mediante un radiador. Por eso observamos ese radiador en las imágenes de prensa de Renault, no es la refrigeración habitual, se trata de un intercooler.

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No esperéis las incontrolables bestias de los 80, que rondaban y en clasificación llegaron a superar los 1000 caballos: los nuevos motores desarrollarán 600-650 caballos. Causado en parte porque la presión de entrada de gasolina está limitada también a 500 bares y porque la fiabilidad golpeará fuerte pasando de ocho motores por temporada a tan sólo cinco.

Mencionaba en el título la 'contrarrevolución' del turbo, no sólo por la vuelta al pasado, sino también porque probablemente no veremos estos motores llegar a su límite de 15.000 revoluciones/minuto, sino que buscarán una curva de par más llena. Darán su máxima potencia probablemente a unas 12.000 vueltas, así que los nuevos V6 cambian de planteamiento y tendrán muchísimo más empuje que los actuales motores. Aunque las velocidades puntas serán menores, mi apuesta personal es que el tiempo por vuelta se mantendrá cercano.

Añadimos a esta ventaja la inclusión de la inyección directa, un gran avance que incomprensiblemente se había dejado de lado en una categoría puntera como es la F1. Llega bastante tarde, pero es necesario si queremos cumplir con los consumos propuestos.

¿Veremos muchas fumatas blancas el año que viene? Es más que probable. El turbo permite una flexibilidad que antes no teníamos. Y aunque seguramente veremos la misma configuración para todos –el turbo centrado y un solo intercooler–, siempre habrá alguien que nos pueda sorprender. Ahí ha estado siempre la gracia de la F1.

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Sobre el autor:

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4 comentarios
Imagen de Leotrek
Muy interesante, sencillo y didáctico a la vez. Espero tus próximos artículos.
Imagen de rauda
Muy interesante. ¡Felicidades Pol! Yo, que no entiendo mucho de técnica, agradezco este tipo de artículo. ¡Te seguiré atentamente por aquí!
Imagen de Stavelot
Enhorabuena por el artículo, muy bueno leer cosas nuevas por aquí y el tema técnica me gusta mucho. Vale, ¿y cómo harán para echar al suelo tanto PAR?
Imagen de Peiotto
Interesantisimo articulo Pol!! Gracias, comprension sin muchas palabrejas tecnicas, q mira tu q es complicado en esto de la tecnica.. Esperando el siguiente. saludos
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