TÉCNICA: Las novedades del GP de Italia F1 2017

El Gran Premio de Italia cierra la temporada europea de la F1, que ahora pasará a la zona se Asia.

Llegamos a la pista más rápida del Mundial y, por ende, la que menor carga aerodinámica va a exigir de estos coches. Pero cuidado con descargar demasiado estos coches, pues hay que pararlos en algunas de las importantes frenadas que tiene este circuito y meterlos en un par de curvas rápidas como las Lesmo, así como en un gran curvón como es la Parabólica.

Así que aquí vamos a ver cómo los ingenieros se devanan la cabeza para encontrar el mejor equilibrio entre velocidad punta, aceleración, frenada y paso por curva. Muchas veces lo hemos descrito, pero conviene recordar que un coche con la mínima carga aerodinámica posible tiene graves problemas no sólo en el paso por curva, sino, sobre todo, en fuertes frenadas. Cuanto mayor sea el downforce más tarde se puede frenar y con mayor eficacia, cuanto menor es éste más fácil es bloquear los neumáticos, hacerles plano y destruirlos y, por consiguiente, para compensar esto es necesario frenar antes. Eso sí, la velocidad punta no te la quita nadie.

Por todo esto, veremos cómo los diferentes coches de la parrilla están optando por alas más planas o con más ángulo, incluso por meter pequeños elementos que generen algo de carga, mientras que otros han optado por poner el coche con los mínimos aditamentos para evitar todo el drag (resistencia aerodinámica). Veremos quién tiene más razón en la clasificación y en el ritmo de carrera.

En cualquier caso, en esta pista hay dos conceptos clave: drag y potencia. Con más o con menos carga, todos los coches van a tratar de reducir la resistencia al avance lo más posible para tener mucha velocidad punta y aceleración, como hemos dicho. Pero si tienes potencia todo eso es mucho más fácil: cuantos más caballos más rápido y eficientemente se corta el aire, lo que te permite poder llevar un poco de más ala para las frenadas y el paso por las curvas.

A priori, estas ventajas competitivas se reparten por igual entre Mercedes y Ferrari. Los primeros tienen un coche con bajo drag y mucha potencia; mientras que los segundos tienen otro que genera de por sí mucha carga, con lo que pueden ir más descargados y tampoco andan, precisamente, faltos de caballos. ¡Veremos quién se lleva el gato al agua!

El circuito

Monza es otra de esas pistas míticas, caracterizada por ser muy rápida y fluida, con largas rectas y chicanes muy complejas. Pese a todo, quizás la curva más complicada es la última del trazado, la mencionada Parabólica, la cual está precedida de una larga recta de 1.4 kms.

Las curvas 1 y 2 son la famosa chicane Rettifilio, donde los pilotos han de comerse todo lo que puedan los pianos para poder encontrar la línea más recta y rápida de salida de esta zona tan lenta y tan exigente en frenada.
La curva 3 es la Curva Grande, donde se pueden aprovechar los rebufos para adelantar antes de la siguiente Variante o chicane Roggia, las curvas 4 y 5, donde una vez más los pilotos tienen que atacar los pianos al máximo, pero sin pasarse porque si pierdes el equilibrio del coche irás con poca velocidad hacia la siguiente zona –las Lesmo-, en esta zona a izquierda y derecha. Esta chicane ya no es tan lenta, es bastante rápida.

Las curvas 6 y 7, las famosas Lesmo, son curvas a las que se llega a 260 km/h, pasando por ellas –como mínimo- a 180 km/h. Aquí la carga aerodinámica es muy importante, de modo que quien vaya muy ligera tendrá que pasar estas curvas a menos velocidad o no conseguirá entrar en ellas.

Tras ellas llegamos a la secuencia de curvas 8-10, en las que se entra en tercera velocidad, pero donde se comienza a acelerar pronto y a subir marchas. La precisión en esta Variante Ascari es muy importante para no perder la línea más rápida de paso por ella y salir con la máxima velocidad para encarar la larga recta de 1,4 kms. que nos espera. La velocidad mínima de paso por esta variante es de 170 km/h.

Y ahí llegamos, tras la mencionada recta, a la última curva, la Parabólica, nada menos que a unos 335 km/h, donde se frena levemente y se gira bruscamente para meter el coche a derechas en cuarta marcha y comenzar a buscar la mejor línea para no dejar de acelerar y llegar a la recta de meta con la máxima velocidad posible, ya sea para adelantar o defenderse. La escapatoria se modificó en 2014 pasando de ser grava a tarmac, por lo que los pilotos ya no tienen tantos problemas para jugársela frenando lo más tarde posible, ya metidos en la curva.

La unidad de potencia en Monza

Monza es, como no, la pista más sensible para la potencia, como hemos dicho antes, de toda la temporada. Más del 75% de la vuelta se pasa con el acelerador a fondo. Hay cuatro periodos donde se va a fondo, pisándose de media en cada uno de éstos 13 segundos. La primera zona «flat out» es la recta de meta; luego la zona de la Curva Grande; le sigue la zona de las Lesmos hasta la Variante Ascari y, finalmente, desde ésta a la Parabólica. El periodo más largo en el que la unidad de potencia va al máximo es en la recta de meta, donde lo hace por 16 segundos.

A pesar de las fuertes frenadas en las tres chicanes, la MGU-K no se estresa significativamente en Monza. Cada una de esas frenadas es muy pequeña y hay sólo tres curvas lentas. En comparación a un circuito con tantas curvas como Hungría, la MGU-K apenas recupera el máximo de energía permitida. Para compensar, la MGU-K recupera energía con el acelerador a medio gas, sobrecargando el motor de combustión interna, aunque será difícil cargar el máximo de energía permitida por la normativa. La MGU-H también alimentará la MGU-K en las rectas.

Las chicanes verán frenar a los coches desde los 300 km/h hasta los 80 km/h para volver a acelerar hasta 300 km/h en menos de 8 segundos. Se frena en un abrir y cerrar de ojos, tan sólo entre 1 y 2 segundos.

Es muy importante que el coche sea estable en frenada y en aceleración, así que los ingenieros prestarán especial atención a los mapas motor y cómo interactúan éstas con la configuración aerodinámica de baja carga.

Así han llegado las unidades de potencia a Italia, pero se prevén muchos cambios. Veremos si, finalmente, Ferrari introduce una evolución prevista en su motor aquí o la dejan para Malasia, como se está hablando ahora mismo en el paddock.

Sin embargo, tal y como se preveía, la parrilla ha sufrido muchos cambios, concentrados en los equipos que menos ventaja tienen en esta pista: Red Bull, Toro Rosso y McLaren, que ha montado una unidad de potencia evolucionada (versión 3.7) para penalizar aquí y no hacerlo en el siguiente Gran Premio en Singapur, donde deberían de tener mucha ventaja por el chasis. Así, los pilotos involucrados en los cambios penalizarán del siguiente modo:

• Alonso (35 puestos),
• Ricciardo 20 p.,
• Verstappen 15 p. y
• Sainz 10 p.

Los frenos en esta pista

El esfuerzo será notable para los sistemas de frenos de los monoplaza que este año logran desarrollar mayores pares de frenado. Por otra parte, la escasa carga aerodinámica utilizada para explotar las rectas larguísimas se traduce en apuradas de frenada sumamente fuertes y difíciles de controlar. 

Según los técnicos de Brembo, que han clasificado las 20 pistas del Mundial utilizando una escala de 1 a 10, el Autódromo Nacional de Monza cabe en la categoría de los circuitos desafiantes para los frenos. 

La pista italiana se ha apuntado un índice de dificultad 8, el más alto de Europa.

El desempeño de los frenos durante el GP

Hace dos años, en Monza los monoplaza más rápidos en calificación daban la vuelta a un promedio de 250 km/h mientras que este año se podrían rebasar los 260 km/h. 

El tiempo gastado en frenar es escaso: tan solo el 12 por ciento de toda la carrera, un valor porcentual igualado solo en Spa-Francorchamps. 

Son récord negativo también las solo 6 frenadas por vuelta: en Mónaco son 12, en Budapest y Baku 11. De promedio, se utilizan los frenos durante 9,7 segundos por vuelta, valor superior solo al de la pista de Spielberg, que es un kilómetro y medio más corta. 

La presencia de pocas frenadas, pero todas muy fuertes, se traduce en una desaceleración media de 5,5 g por vuelta: la apurada de frenada menos dura, en la curva 7, arroja una desaceleración de 5 g, nivel nunca alcanzado hasta ahora en ninguna de las curvas de los GP disputados este año. 

La combinación de frenadas fuertes, compensadas por su escaso número, genera una energía disipada frenando por cada automóvil durante todo el GP ajustada con respecto a la energía disipada en otros GP: efectivamente, los 156 kWh son comparables con los valores de Barcelona y de Spielberg. Desde la salida hasta la bandera de cuadros, cada piloto aplica una fuerza total, sobre el pedal del freno, de 61 toneladas. 

Prácticamente, a cada vuelta la fuerza aplicada para frenar supera los 1.150 kg lo cual exige una gran preparación física, indispensable también para hacer frente a las aceleraciones laterales en las curvas largas.

Las frenadas más difíciles

Todas las 6 frenadas del Autódromo Nacional de Monza están clasificadas como difíciles para los frenos. La más difícil para el sistema de frenos es la última curva antes de la meta: los monoplaza llegan a 321 km/h y, en tan solo 36 metros, la tercera parte de la altura del Duomo de Milán, bajan a 198 km/h. 

Para lograrlo los pilotos frenan durante 1,22 segundos, aplicando una fuerza de 232 kg sobre el pedal del freno y afrontando una desaceleración de 6,6 g. Impresiona también la frenada en la curva 4, de 326 km/h a 110 km/h en tan solo 2,31 segundos y 62 metros: la fuerza sobre el pedal es de 190 kg y la desaceleración máxima es de 5,5 g, valor máximo de protección garantizado hace veinte años por los monos de vuelo de los pilotos de caza. 

En cambio, como valores absolutos la frenada más larga es aquella de la primera curva: 69 metros necesarios para pasar de 324 km/h a 80 km/h. Todo ello en tan solo 2,57 segundos por efecto de una fuerza sobre el pedal de 180 kg. En cambio, es monstruoso el esfuerzo exigido a los pilotos en la sucesión de curvas 6, 7 y 8: tres frenadas con desaceleraciones entre 5 g y 5,5 g y fuerzas sobre el pedal de 198 kg, 179 kg y 181 kg. Una secuencia que quita el aliento y exige la máxima concentración para explotar plenamente los frenos Brembo.

Brembo sintetiza las características de los frenos en la siguiente animación:

La aerodinámica

Veamos ahora qué han hecho las diferentes escuadras para encontrar el mejor rendimiento en esta pista.

FERRARI

Los chicos de Maranello se han presentado en esta pista con un alerón trasero de baja carga y con T wing simple, con un monkey de dos planos. La ala presenta las siguientes características:

• plano recto y
• menor ángulo de ataque en los dos planos,
• un corte en V central en vez de los dos y
• un DRS adaptado a esta configuración de baja carga;
• además el endplate presenta 4 branquias en vez de 5 para reducir el downforce.

Así que se combina el bajo downforce con algunos elementos que dan un poco más para equilibrar el coche y tener un buen balance en las frenadas y las curvas rápidas. Y es que la unidad de potencia Ferrari ayuda a mantener una buena velocidad punta a pesar de la resistesncia o drag de estos elementos.

No hay cambios en el alerón delantero, que sigue siendo similar al de Spa. Donde sí hemos visto una configuración especial en la parte delantera del coche es en las carcasas de frenos delanteros, que son asimétricas, con distinto nivel de refrigeración y evacuación del calor de acuerdo al diferente número de curvas a izquierdas y derechas.

El nuevo alerón trasero ha sido probado con parafina para ver su incidencia en la aeropdinámica del coche, como vemos en la siguiente imagen.

Se esperaba que en esta pista Ferrari trajera una evolución de la unidad de potencia importante, sin embargo, los cambios reflejados en los elementos de éstos parece indicar, como se dice en el paddock, que éstos no llegarán hasta Malasia.

MCLAREN

Los de Woking han traído un alerón trasero de baja carga muy similar al de Spa, salvo por las branquias del endplate, que son un pelo más largas, como las de Hungría. Además, para aumentar un poco la carga han probado con un 'monkey seat' y también sin él buscando el mejor equilibrio del coche. En cuanto al alerón delantero poco hay que decir, pues sigue siendo similar al que analizamos para el GP de Bélgica.

El equipo británico ha sido uno de los encargados de probar en el día de hoy el halo, que ha recibido bastantes críticas por parte de Alonso en cuanto a la visibilidad. Además, todo el procedimiento de entrada y salida del coche se ha demorado más de lo habitual delante de la vigilante mirada de la FIA. Para medir el efecto sobre la entrada de aire de la admisión del motor en lo que se denomina airbox los técnicos del equipo han montado una serie de tubos pitots para ver su incidencia en el flujo de aire.

MERCEDES

Los de Brackley han traído una versión levísimamente retocada (corte en V menor y menor ángulo de incidencia de los dos planos) de su alerón trasero tipo cuchara de baja carga, que como ya dijimos la semana pasada genera más carga en la parte central, pero reduce el drag en los laterales, donde además el plano principal es muy corto como podemos ver en el siguiente montaje.

El alerón delantero tampoco presenta cambios frente a Spa. Destacar que se han traído dos aletas de tiburón: una completamente cerrada, que es la que han usado en los libres del viernes, y otra con la parte superior abierta hasta la mitad por si hace más calor del esperado y tener la unidad de potencia bien refrigerada.

RED BULL

El equipo de la bebida energética se ha presentado en esta pista con una configuración aoerdinámica muy radical, ya probada en Spa. Así, les hemos visto llevar un alerón trasero con los dos planos muy reducidos y casi planos, así como el endplate completamente libre de branquias para generar la mínima carga posible y la menor resistencia al avance, dadas las carencias de potencia de su motor Renault. Pese a todo, el propio chasis -como tantas veces hemos escrito- genera mucha carga por el propio rake, de ahí que se puedan permitir estas opciones tan radicales. No obstante, durante los libres 1 y 2 les hemos visto cómo lo liviano del coche se dejaba notar en el hecho de que el coche tenía falta de tracción y daba importantes latigazos a la salida de las curvas.

De las distintas versiones de alerón delantero de baja carga probadas en Spa, se ha optado por la que tiene el flap superior más recortado y así conseguir el equilibrio del coche de acuerdo a la configuración del alerón posterior.

La deformación del ala delantera se ha estado estudiando con una serie de pegatinas con diversas escalas fijadas a su endplate.

TORO ROSSO

El equipo de Faenza ha montado también un alerón trasero de muy baja carga. Como el equipo mayor tienen compensar la falta de caballos de la unidad de potencia Renault, de modo que han traído una ala con las siguientes características:

• Plano principal totalmente plano.
• Ambos planos con muy poca incidencia.
• Corte en V central más profundo
• DRS más bajo.

Pese a todo, la versión de Spa tipo cuchara también se ha probado hoy en los libres.

Como en Spa, se han traído dos alas delanteras de baja carga que se han utilizado en consonancia con los dos alerones posteriores. La más radical, la que menos flaps presenta, es la que se ha llevado con el alerón más plano. Y es que una configuración trasera radical hay que compensarla delante o el coche no tendría ningún equilibrio.

Además, se han montado dos salidas posteriores de rerigeración en el chasis ya vistas esta temporada: una simétrica y otra asimétrica para adaptarse al mayor número de curvas a izquierdas y derechas del trazado.

Toro Rosso y, en concreto, Carlos Sainz ha sido el otro piloto de la parrilla encargado de probar el halo y como McLaren han momtado una pequeña parrilla de sensores en el airbox para ver cómo afecta este elemento a la admisión del motor, entre otras cosas.

FORCE INDIA

Los de Silverstone han configurado el alerón trasero con muy poca carga con los planos más estrechos y con mucho menos ángulo de incidencia, sin branquias en el endplate, así como con el DRS más bajo (en verde). Además, se ha eliminado -como en Spa- la T wing. Con ello pretenden sacar la máxima ventaja competitiva de la unidad de potencia Mercedes y así tener la máxima aceleración y velocidad punta posible. Veremos cómo les funciona esto en las frenadas y en el cuidado de las gomas en esta pista. En cuanto a las alas delanteras no hay nada que reseñar, pues siguen sin cambios desde las últimas carreras.

En Bélgica montaron un nuevo suelo con los cortes para trabajar con las turbulencias de la rueda trasera y reducir, así, el drag colocándolos de forma diagonal en vez de recta y pasando el número de cortes de 16 a 8 más largos y profundos.

El equipo ha estado el viernes estudiando el coche con parafina en la zona del difusor para intentar evaluar el efecto aerodinámico de sus elementos y seguirlos evolucionando.

SAUBER

Los suizos han llegado aqui con una radical solución en el alerón delantero, que ha unido los dos únicos flaps que les quedaban para dejarlos en un sólo elemento (en rojo) y generar menos carga delantera y una menor resistencia al avance.

Aunque ha pasado desapercibido, Sauber ha sido el tercer equipo en probar el halo, siendo Ericsson el encargado de hacerlo.

Como vemos en la imagen superior, no hay cambios en el alerón trasero con respecto a lo que vimos en Spa.

HAAS

El equipo norteamericano ha montado, como toda la parrilla, un alerón trasero de baja carga con una zona central más elevada para generar menos drag frente al plano recto que vimos en Spa, así como ambos plnos presenta una menor altura y un claro menor ángulo de incidencia.

El equipo ha probado con y sin el 'monkey seat', pero de un sólo plano sobre el escape para dar un poco de más equilibrio y carga en el tren trasero.

En cambio, no hemos visto ningún cambio en el alerón delantero. 

RENAULT

Los galos sólo han presentado un alerón trasero de baja carga con las siguientes características:

• Un plano central más bajo mientras que bordes del plano principal están más elevados para reducir el drag del ala.
• Ambos planos tienen menor ángulo de incidencia para conseguir la máxima velocidad posible en el coche y reducir el drag.
• El endplate tiene sólo dos branquias en vez de cuatro.

WILLIAMS

Los de Gorve han presentado un alerón trasero muy radical, cuyos planos forman una V; por supuesto, los planos presentan un ángulo de incidencia mucho menor y el número de branquias del endplate se ha reducido de 4 a 3. Además, se ha bajado la posición del DRS. Esta configuración se ha completado con un 'monkey seat' de un sólo plano para dar un extra de downforce y no se ha montado tampoco ninguna de las T wings de las que dispone el equipo.

El alerón delantero, como podemos en el siguiente montaje, sigue sin cambios respecto a Spa, donde ya se llevó una ala de baja carga.