TÉCNICA F1: Las novedades del GP de Mónaco F1 2017

Las calles del Principado son las más estrechas de toda la temporada, lo que unido a la mayor anchura de estos coches (al menos, 20 cms. de ancho) está haciendo bastante difícil la conducción y que sea totalmente indispensable rozar todos y cada uno de los muros de esta difícil pista.

Estamos ante un trazado donde los equipos montan las configuraciones de máxima carga aerodinámica, por otro lado, bastante similares a las que ya llevaron en Barcelona.

Es también una pista donde la unidad de potencia cuenta menos (apenas se llega a los 290 km/h y en sólo dos puntos), donde las manos del piloto son más relevantes y, por ende, donde las cosas se igualan bastante.

Así que desde un punto de vista técnico hemos visto una gran continuidad con Barcelona (también de altísima carga), adaptaciones a este trazado y, en algún caso, evoluciones notables como la que ha presentado Sauber.

Pero antes de entrar en la parte del chasis conviene hacer un repaso a otros aspectos técnicos realmente relevantes.

La pista

Empecemos nuestro primer repaso técnico echando un vistazo a la pista. Como hemos dicho, es un pista realmente estrecha y revirada, con poca velocidad punta, que exige gran tracción para la salida de las curvas lentas (casi todas) y la máxima carga posible para las pocas frenadas importantes y, sobre todo, para el paso por curva y los giros bruscos que se dan en ella (recordemos Loews, una horquilla de 180º que se toma a 45 km/h).

Un trazado, por otra parte, donde hay un 50% de salida del coche de seguridad, lo que puede ser determinante en la estrategia. 

Aquí tendremos una sola parada y por la obligatoriedad de usar los súper blandos en carrera, pero sería perfectamente plausible no hacer una sola parada con los ultrablandos, como han señalado desde Pirelli.

También tenemos la menor distancia de carrera de todo el Campeonato: poco más de 260 kms, pocos adelantamientos (una media de 15), la pole es vital para ganar (29 ganadores de esta prueba han salido desde esa posición) y donde vemos 54 cambios de marcha por vuelta.

En resumen, todas las características del trazado y de la carrera las podemos ver en la siguiente infografía de Renault:

Podemos resumir las características generales de la pista en esta fantástica imagen, tan concreta:

Neumáticos

Como no podía ser de otra manera, Pirelli ha traído la gama más blanda de la que dispone:

Pirelli estimaba una carrera a una única parada, aunque no se descartaba que se pueda jugar con la estrategia en cuanto al momento en el que realizar el pit-stop. Mario Isola decía al comienzo del fin de semana:

"Los tres compuestos más blandos era la elección obvia para Mónaco, pero todavía hay un gran margen para la variedad de estrategia, porque el desgaste y la degradación es tan baja que los equipos pueden más o menos elegir cuándo quieren hacer su parada de ultrablando a superblando, que sería la elección normal para la carrera".

"Este es el primer Gran Premio en el que los pilotos han podido elegir sus propias asignaciones de neumáticos, y como se esperaba, las elecciones han sido predominantemente favorables al ultrablando. Es el compuesto que más se utilizará tanto en la clasificación como en la carrera", finalizó.

En cuanto a las presiones, en un primer momento el fabricante italiano apostó por 19 psi en los neumáticos delantero y 18 psi en los traseros. Posteriormente, han confirmado que disminuyen a 17 psi en los delanteros y 16.5 psi en los traseros.

Por fin, como decía el técnico italiano, equipos y pilotos han podido escoger las gomas, con un claro posicionamiento por los ultra blandos, que según la propia estimación de Pirelli pueden hacer toda la carrera sin necesidad de cambio alguno. Todo ello explica la elección de neumáticos previa de cada piloto:

El comportamiento de los neumáticos en esta pista, así como su nivel de desgaste y degradación se puede ver resumido en la siguiente infografía de Pirelli:

Como podemos apreciar, salvo el nivel de carga aerodinámica, el resto está en los valores mínimo de la temporada.

Los frenos

La cercanía de las barreras (Armco Barrier en inglés) obliga a los pilotos a ser sumamente precisos: equivocarse al frenar, hasta de un solo metro, podría llevar a chocar contra el guardarraíl y por consiguiente a retirarse. Por este motivo los sistemas de frenos tienen que mantenerse eficientes hasta cuando baja la bandera de cuadros. No es nada fácil, ya que en todo el GP cada coche tiene que efectuar unas 940 frenadas.

Mónaco es una de esas pistas en que predominan una alta carga aerodinámica y altos porcentajes de tiempo gastado en frenar, pero con frenadas no particularmente intensas. También frente a frenadas medianamente poco intensas, se trata siempre de un circuito exigente para los frenos, sobre todo debido a las altas temperaturas alcanzadas por las pinzas y por el fluido de los frenos.

En el pasado las temperaturas de las pinzas y del fluido de frenos alcanzaban valores muy altos, y en algunos casos llegaba a producirse el fenómeno del "vapour lock", es decir la ebullición del líquido dentro de la pinza. Esto conllevaba una carrera más larga del pedal del freno, por lo que su respuesta era menos rápida. 

Hoy en día, la labor llevada a cabo por los técnicos de Brembo con relación al enfriamiento de los frenos ha alejado dichos problemas y el aumento, a partir de este año, del número de orificios de ventilación, que pasan de 1.200 a 1.400 por disco, debería constituir una seguridad más al respecto.

Según los técnicos de Brembo, que han clasificado las 20 pistas del Mundial utilizando una escala de 1 a 10, el Circuito de Mónaco cabe en la categoría de los circuitos medianamente arduos para los frenos. La pista cerca de la frontera italiana, está clasificada con un índice de dificultad 7, igual que él de Barcelona, Sepang y Hungaroring.

La labor de los frenos durante el GP

Si bien es la pista más corta del Campeonato Mundial, al tener tan solo 3.337 metros, Mónaco es aquella con más frenadas por vuelta: son 12, es decir 5 más que en Montreal que es considerado uno de los circuitos más duros para los sistemas de frenos. 

El esfuerzo exigido a los frenos efectivamente no se relaciona con el número de las frenadas ni con el tiempo gastado frenando: en Mónaco los pilotos utilizan los frenos durante unos 16 segundos a cada vuelta, lo que equivale al 23 por ciento de la duración total de la carrera, un valor récord de todo el Campeonato Mundial.

Al no haber tramos muy rápidos, con la parcial excepción de la salida del túnel y del Mirabeau, las frenadas casi nunca son más largas de 1,9 segundos. Además, hay 4 curvas en las que la desaceleración máxima no llega ni a 3 g. Esto se traduce en una desaceleración media de 3,6 g, exactamente un punto por debajo de la registrada en Sochi.

El gran número de frenadas determina un valor altísimo de energía disipada al frenar por cada coche durante todo el GP: 211 kWh.

Desde la salida hasta la bandera de cuadros, los técnicos Brembo han calculado que cada piloto aplicará una fuerza total de 116 toneladas sobre el pedal del freno, es decir el peso total de 92 coches Ferrari LaFerrari. En otras palabras, en cada minuto de carrera los pilotos tendrán que hacer más de 1.050 kg de fuerza sobre el pedal del freno.

Las frenadas más arduas

De las 12 frenadas del Circuit de Monaco, solo una está clasificada como difícil para los frenos, 7 son de mediana dificultad y 4 son ligeras. 

La apurada de frenada más ardua es aquella después del túnel (curva 10): los monoplaza llegan a 286 km/h y frenan en menos de 2 segundos (más exactamente en 1,98 segundos) para bajar a 89 km/h. Lo logran en tan solo 56 metros, es decir poco más de la mitad del campo de fútbol del estadio Louis II. En ese punto los pilotos afrontan una desaceleración de 4,7 g y tienen que aplicar una fuerza de 155 kg sobre el pedal del freno.

En cambio, en el Mirabeau (curva 5) la velocidad baja de 234 km/h a 79 km/h, pero la frenada dura 2,04 segundos durante los cuales los monoplaza recorren 45 metros. Por otra parte, son más bajas la fuerza sobre el pedal (148 kg) y la desaceleración (4,2 g).

Pero la velocidad máxima absoluta (293 km/h) se alcanza después de la recta de meta, en la Ste. Devote: la curva no es especialmente seca, así que los coches pueden afrontarla a 119 km/h frenando durante tan solo 1,72 segundos.

En la siguiente infografía podemos ver, curva a curva, cómo se comportan los frenos en el trazado monegasco:

En resumen: esfuerzo medio de los frenos, un 18% de la vuelta sobre el pedal de freno y, obviamente, la curva 1 (Santa Devota) es la que exige la frenada más fuerte.

Las unidades de potencia

El comportamiento de la unidad de potencia aquí puede resumirse de la siguiente manera:

•    Montecarlo tiene la media de velocidad más baja de toda la temporada, con unos 150-160 km/h. Sólo hay picos de punta de velocidad levemente superiores a los 290 km/h.
•    Menos de 30 segundos -un tercio de la vuelta- se pasa con el acelerador a fondo, por lo que el énfasis en la unidad de potencia hay que ponerlo en la manejabilidad más que en el rendimiento puro.
•    La sección del túnel y la recta de meta son las únicas oportunidades para alcanzar estas puntas de velocidad.
•    Mónaco es un circuito muy bacheado con muchos cambios de cámber. Esto puede llevar a saltos en la presión del aceite mientras lo que hace que la bomba de aceite tenga problemas o que el tanque de aceite sucumba a una carga inesperada. Una falta temporal de la presión de aceite puede ser dañina para el turbo, al tiempo que la lubricación es vital para la velocidad a la que gira el turbo.
•    La recuperación de energía es fácil gracias a las continuas frenadas –las 19 curvas se toman a una velocidad media de menos de 100 km/h- y la MGU-K tiene más que de sobra para recargar la batería.
•    Mientras que la recuperación de energía en frenada es fácil, Mónaco es una de las pocas carreras del año donde el consumo de combustible no será crítico, particularmente porque la distancia de carrera es más corta y el tiempo con el acelerador a fondo es corto.
•    La horquilla de Loews es uno de los puntos clave del circuito. La pista desciende desde Mirabeau y se hace un giro de 180º justo delante del Grand Hotel. Cuando los coches toman esta horquilla el motor rueda a 45 km/h y a unas 4.500 rpm, la velocidad más baja y de revoluciones de todo el año.

Las sustituciones de elementos de la unidad de potencia se han saldado con la penalización de 15 puestos de Jenson Button al cambiar dos elementos. Éstas se pueden concretar perfectamente en la siguiente infografía:

También ha habido sustituciones en las cajas de cambio con la sola penalización de Marcus Ericsson, que ha perdido 5 posiciones en la parrilla de salida:

La aerodinámica

SAUBER

Al hablar de la evolución de los chasis debemos empezar por el equipo suizo, pues son quienes más desarrollos han presentado aquí. Parece que este nuevo paquete de mejoras debía de haber estado disponible para Barcelona, pero no llegaron a tiempo, de modo que han tenido que introducirlas aquí en Mónaco.

En este sentido, la zona más visible donde han trabajado es la parte media del coche, donde encontramos nuevos desviadores de flujo en tres partes y, además, con unos deflectores que no llegan al suelo, sino que se unen con los pontones a media altura para dejar pasar el flujo aerodinámico por debajo. Elementos todos tendentes a organizar la corriente de aire hacia atrás evitando cualquier generación de turbulencias indebidas y pérdida de aire en este proceso. La idea es «sellar» el paso del aire hacia el difusor. Destacar la gran similitud que presentan con los que monta Mercedes (buena inspiración).

Para evitar cualquier pérdida de aire hacia fuera del coche justo detrás de la zona que hemos descrito han montado un nuevo deflector en el suelo, como la mayor parte de la parrilla.

Como Williams, Sauber no se ha conformado con una T-wing doble en la parte superior de la aleta de tiburón y unida por los extremos de forma curvada, sino que han decidido duplicarla por detrás del monopilón para dirigir este flujo de aire hacia la columna de bajas presiones que viene desde el difusor. A más cantidad de aire ascendiendo mayor carga aerodinámica, por supuesto. Además, podemos apreciar las pruebas aerodinámicas realizadas por el equipo con la parafina para ver el rastro que deja el aire sobre las nuevas piezas.

Siguiendo con el fondo plano, en la parte trasera del suelo han colocado un nuevo corte longitudinal para trabajar con las turbulencias que genera el neumático trasero y que no ensucien el aire que llega al difusor. O, al menos, tratar de limitar este ensuciamiento.

Al hilo de esta cuestión, hemos visto cómo Sauber ha adoptado una solución usada por Ferrari desde inicio de temporada: colocar una serie de deflectores en la parte anterior del difusor que saquen el aire sucio de la rueda trasera hacia arriba para generar más carga (también ordenarlo). Son nada menos que 5 deflectores apuntando hacia arriba para extraer el aire. Por otro lado, los dos flaps gurney (en rojo y amarillo) se han recortado en consonancia con los nuevos deflectores.

Por debajo del morro también hemos visto novedades: nuevas turning vanes (encargadas del orden y direccionamiento del flujo de aire que viene del alerón delantero y por debajo del morro), que ya en España pasaron de 3 elementos a dos, pero unidos y ahora son dos piezas en Mónaco, una más alta que la otra, como podemos ver en el siguiente montaje.

De resultas de las exigencias de la FIA de eliminar un gancho trasero en la estructura de impacto que los equipos (en esta categoría y en otras muchas) usan para subir el coche con el gato trasero, Sauber ha cambiado esta zona, eliminando ese apéndice.

FERRARI

Los italianos siguen con su filosofía de hacer, carrera a carrera, pequeñas modificaciones a su gran chasis. De hecho, hemos podido ver cómo copaban la primera línea de la parrilla batiendo a los Mercedes de largo. Así que, de momento, su estrategia de desarrollo les está funcionando a las mil maravillas, al mismo tiempo que su concepto de coche: en vez de reducir el drag como hacen los germanos, ellos prefieren generar más carga gracias al rake en combinación con las suspensiones traseras blandas. Han sabido, como tantas veces he escrito, aprovechar las enseñanzas de Newey e incluso llevarlas un paso más adelante.

Lo primero que hemos visto es que siguen siendo el único equipo en montar un doble ‘monkey seat’ para generar un extra de carga trasera no sólo aprovechando el flujo de aire que viene por cima del chasis, sino también los gases de escape que con este elemento son llevados a la columna de bajas presiones del alerón trasero para extraer más aire y, por ende, aumentar el downforce trasero. Se ha pasado de tres planos curvos y con endplate en el monkey trasero a una versión de 2 planos, más simple y recta y también con endplates. El delantero es ahora más simple, de sólo un plano y curvo frente al que vimos en España de dos planos, curvo y con paredes laterales o endplates. De todas formas, ambas soluciones se han probado en esta pista. La más nueva genera menos carga, pero también menos drag o resistencia aerodinámica.

Aunque no se trata de una novedad en puridad, Mónaco nos ha dejado una fantástica imagen del trabajo que se hace en el suelo junto al neumático trasero donde vemos cómo se han incorporado una serie de deflectores (en rojo) para aprovechar las turbulencias provocadas por el giro de la goma ordenándolas y llevándolas por debajo del suelo. Posteriormente, será el propio difusor quien extraiga este flujo de aire para generar carga. Así, un efecto negativo del coche es transformado en algo positivo.

Podemos apreciar también un cambio en las carcasas de frenos delanteros, las cuales ahora presentan una mejor refrigeración, seguramente, diseñadas para esta pista, aunque no es especialmente demandante con los frenos.

Por último, hemos visto cómo Ferrari también se veía obligada a eliminar el gancho trasero de la estructura de impacto usado para levantar el coche más rápidamente con el gato posterior tras el accidente de Billy Monger y la nueva directiva de la FIA. Vemos en amarillo una nueva zona añadida a esta estructura que quizás ayude a levantar el coche con el gato sea una protección.

HAAS

El equipo norteamericano sigue progresando con mucha fuerza y ha sigue trayendo novedades. Lo más visible ha sido una nueva aleta de T con dos elementos, corte central en V y unida por los extremos en curva. La idea es «acondicionar» mejor el flujo de aire hacia el alerón trasero. Y debe de funcionar porque todos los equipos lo llevan.

Otro de los aspectos que los estadounidenses introdujeron en esta carrera fue un cambio en la decoración, pasándose al blanco y negro en vez de al rojo y negro. Cuestión de gustos, pero personalmente no me gustan los coches tan poco coloridos.

Mónaco nos permitió ver, cómo Haas también incorpora los deflectores junto al neumático posterior. No se trata de ninguna novedad, pues ya se vio desde Barcelona, al menos. Como hemos dicho antes su función es trabajar con las turbulencias del neumático trasero y llevar ese flujo por debajo del coche para que pueda ser aprovechado por el difusor para generar carga.

En España el equipo americano hizo dos pequeñas modificaciones en el alerón trasero que se han mantenido en Mónaco, ambas en el endplate del alerón trasero que presenta un corte más profundo y con más ángulo tras las branquias, así como un doble faldón unido al suelo y reforzado en metal para evitar la deformación excesiva. Su función es ordenar las turbulencias de la goma trasera, entre otras cosas.

Haas también se ha visto obligado a eliminar el gancho trasero como medida de seguridad de la FIA, protegiendo la zona de la estructura de impacto con una pequeña carcasa inferior (en morado) para el gato.

Desde España el equipo cuenta con un difusor renovado, que se ha seguido llevando en las calles del Principado, que modifica los deflectores inferiores y su posición (en amarillo y rojo), así como extiende los flaps gurney (en verde, azul oscuro y cián) hasta el borde del difusor para obtener una mejor extracción de aire y generar más downforce trasero.

FORCE INDIA

Los indios han llevado un paso más adelante la cuestión de la T-wing, montando una de tres planos para conducir más exactamente la corriente aerodinámica que viene por cima del chasis hasta el alerón trasero. Serán muy efectivos estos artilugios, pero cada día afean más estos coches que de por sí son bastante espectaculares.

Otro aspecto importante es el cambio en la numeración de sus pilotos, lo que les valió una multa en suspenso en el Gran Premio de España. Aquí todo ha quedado mucho más claro visualmente. La verdad es que fue totalmente acertado el toque de atención de la FIA, pues en España el número de los pilotos estaba oculto tras el tercer amortiguador y no se podía ver nada, como vemos en el siguiente montaje.

Los indios han traído un nuevo ‘monkey seat’ simplificado para generar menos drag, unido a la estructura de impacto, así como cubriendo la zona del escape: con ello aprovechan los gases de escape llevándolo hasta la columna de bajas presiones del alerón trasero mientras que su parte superior aprovecha el aire que viene desde la tapa motor para hacer lo mismo. Es el primer ‘monkey seat’, si no me falla la memoria, que usan este año.

Force India siguió aprovechando los libres en Mónaco para hacer pruebas aerodinámicas con parrillas kiel con sensores pitot para hacer mapas de presión, así como con parafina, como podemos apreciar a continuación.

MCLAREN

Los de Woking han traído también un buen paquete de mejoras que empiezan en el difusor, donde los flaps gurney (en verde y rojo) se han hecho mucho más largos y rodean todo el difusor, lo que trabaja con el deflector final unido al plano principal (en amarillo) y al nuevo deflector plano (en cián) para extraer más aire y generar más carga trasera, pero también para sacar turbulencias del neumático trasero, que son captadas por este nueva parte del difusor.

Además, también se ha trabajado de lleno en la zona media del coche, donde se ha modificado el diseño del bargeboard que pasa de tres elementos a cuatro (1), al tiempo que disminuye la altura del segundo de ellos (empezando a contar desde delante) -2- para conducir mejor el flujo de aire a la parte trasera del coche. Además, los cuatro deflectores en el borde de ataque del suelo delante de éste ahora son más largos (3) para laminar mejor el aire y generar vórtices más grandes que impidan la pérdida del flujo de aire por el lateral del coche.

Entre el tercer y cuarto corte del bargeboard se ha añadido más suelo (4) para conseguir todo esto que hemos descrito. Todo al mínimo detalle. Lo cierto es que el coche fue mejor, los pilotos así lo dijeron. Veremos en pistas donde el motor sea más relevante como Canadá si se ha dado un paso real adelante.

RENAULT

Del equipo galo hay que destacar la introducción, como en Force India, de una T-wing triple para conducir el flujo desde la aleta de tiburón hasta el alerón trasero sin pérdida de flujo aerodinámico.

De resultas de la instalación de este nuevo elemento se ha modificado también la aleta de tiburón en su parte trasera, ahora más ancha y menos curva (1).

En Mónaco la salida posterior de refrigeración se ha hecho un poco más grande que en España para mejorar el enfriamiento de la unidad de potencia dadas las altas temperaturas que hemos tenido en el Principado.

MERCEDES

Los germanos no han presentado ninguna novedad visible, pero nos han dejado una gran imagen de cómo funcionan las nuevas aletas bajo el morro y en sus laterales sustituyendo a las turning vanes para conducir el flujo de aire por debajo del coche hasta el bargeboard.

WILLIAMS

Los de Grove han presentado dos pequeños cambios: en primer lugar, dos alas delanteras con diferentes refuerzos para ver la distinta deformación que presentaban.

Además, les hemos visto también incorporar una aleta (en cián) en el difusor para limpiar –con la creación de un vórtice- las turbulencias generadas por la rueda trsaera en su giro.

RED BULL

Los chicos de Milton Keynes siguen sin sorprendernos, pero continúan incorporando, poco a poco, novedades para la mejora del coche. En este sentido, han incorporado ya la T-wing  de dos planos acompañada de un deflector delante en la propia aleta de tiburón para llevar el flujo de aire bien orientado hacia la ala trasera. Sea como fuere, el poco requerimiento de la unidad de potencia en Mónaco y las virtudes de su chasis –más la suerte de dar por casualidad con la estrategia adecuada- los colocaron en el podio, incluso por delante de los hasta ahora todopoderosos Mercedes.

También el equipo ha sido uno de los que se ha visto afectado por la modificación de la estructura de impacto y la eliminación del gancho que provocó tantos daños en el accidente de Billy Monger.

Por último, el equipo montó en Mónaco una salida posterior de mayor refrigeración, al tiempo que un ‘monkey seat’ para dar un extra de carga aerodinámica trasera que no se llevó en Barecelona.