Blog de Blancafort

26
Mar
2020

El secreto de Mercedes no es el DAS, sino el Ackermann variable

AmpliarEl secreto de Mercedes no es el DAS, sino el sistema Ackermann - SoyMotor.comHamilton, con el Mercedes W11 en la pretemporada en Barcelona

Si el final de temporada pasada estuvo marcado por la polémica sobre el motor Ferrari; en los inicios de éste, antes de que el coronavirus y sus estragos monopolizasen toda la atención, compartió protagonismo con el sistema DAS de Mercedes, la 'Dual Axis Steering', que puede dar a las flechas de plata una ventaja importante y sobre la que todos los equipos protestan porque no pueden copiarlo a tiempo, ya que las futuras reglas nuevas –esas que debían entrar en vigor en 2021, pero que se han retrasado– lo prohíben. Pero entre tanto Mercedes puede tener una ventaja importante.

Algunos se preguntan si Mercedes ya usó el DAS el año pasado. Hay un vídeo del GP de Hungría que entonces pasó inadvertido, pero que ahora levanta suspicacias. Sin embargo, Franco Nugnes, uno de los mejores periodistas de Fórmula 1 italianos, y Giorgio Piola, el primer periodista técnico de F1 y referente obligado en su campo, opinan que el 'secreto' de Mercedes no está aquí.

Su tesis es que el DAS no es más que un refinamiento añadido al verdadero secreto del Mercedes, que ya se pudo usar el año pasado, y que en el fondo el DAS es sólo una distracción para que los rivales no descubran el secreto creal: la doble cremallera y los dos balancines son los elementos que permiten variar el 'ángulo de Ackermann'.

Este Principio de Ackermann se denomina así por el hombre que lo patentó, el británico Rudolph Ackermann, ¡en 1918! No fue un invento suyo, parece, sino de la compañía de carruajes alemana a la que representaba en Gran Bretaña. Era un sistema para hacer girar mejor los carruajes.

En esencia, el principio dice que cuando un vehículo traza una curva, los ejes de todas las ruedas –las prolongaciones imaginarias, claro–, deben concurrir en un punto que es el centro instantáneo de rotación. Para que esto suceda, la rueda interior debe girar con un ángulo mayor que la exterior, es decir una cierta divergencia entre los ángulos girados por cada rueda.

La idea es compensar la diferencia de radio de giro de las ruedas interior y exterior, que les hace recorrer distintas trayectorias en curva, para conseguir un centro de rotación único del vehículo. Para ello, la prolongación de las bieletas de dirección convergirían en el centro del eje trasero. Esto permite que el coche tenga un centro de rotación concreto, mayor estabilidad y un desgaste menor de las ruedas.

En los carruajes esto se cumplía de forma clara, pero en los automóviles hay que contar con la deformación de los neumáticos, que es muy importante en los F1 debido a su altos flancos y a que en el fondo actúan como complemento de la suspensión y esta deformación es proporcional al esfuerzo que actúa sobre el neumático y también actúa la transferencia de masas, aunque en las suspensiones modernas este efecto es asimismo controlado.

No sé si esto fue exactamente lo que Mercedes presentó en su F400, un concept de hace 20 años, pero parece que como mínimo fue inspirador. Para conseguir este efecto, los ingenieros de Mercedes, bajo las órdenes de James Allison, diseñaron el sistema de doble cremallera. El sistema permitiría conseguir un ángulo de Ackermann variable a través de dos balancines, de forma que el ángulo variaría en función del giro del volante para adecuarse a las circunstancias. Así, el tema del Ackermann Variable –¿podemos llamarlo AAV o VAA?–
actuaría en las curvas, mejorando el paso por éstas y el DAS actuaría sólo en las rectas. El primero, como es obvio, tendría un efecto mucho más importante en el tiempo por vuelta.

 

¿CÓMO FUNCIONA?

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La idea de la geometría de Ackermann es evitar el deslizamiento de los neumáticos delanteros en curva. Para ello, lo ideal es conseguir que los centros de rotación de cada rueda coincidan en un punto y lo mejor es que ese punto sea el centro de curvatura de la trayectoria. Como las ruedas traseras son fijas, comparten este centro. En los primeros carruajes eso se conseguía pivotando el eje delantero –rígido– alrededor de un punto central. Pero en un automóvil, para las delanteras, por cómo giran, está claro que deben girar en ángulos diferentes para conseguir esta coincidencia: la rueda delantera interior debe girar con un ángulo mayor que la exterior.

Esto se logró haciendo que las varillas de dirección sean más cortas que los brazos de suspensión, para que actúen así a través de un reenvío, pero entran en juego factores diferentes como el estado de la carretera, la deriva de los neumáticos, etc. Así que en los automóviles reales no se usa el sistema de Ackermann perfecto o puro porque es muy difícil conseguir que esto se cumpla en cualquier tipo de curva. Hay que tener en cuenta que mientras una carreta o carroza mantiene una velocidad constante o con pocas variaciones, un automóvil abarca un importante abanico de velocidades.

Y en competición se usa muchas ves un Ackermann inverso para compensar la gran diferencia de deriva entre la rueda delantera interior y exterior debida al 'trasvase de masas' en curva –es algo que en un coche de serie notamos, ya que se inclina hacia el exterior de la curva y ayuda a reducir el incremento de temperatura de las gomas a alta velocidad, aunque perjudica en las curvas lentas–.

De alguna forma, con su doble cremallera, Mercedes habría conseguido aproximarse al Ackermann ideal teniendo en cuenta la deriva de los neumáticos o los radios diferentes de giro de la trayectoria y velocidades, o al menos así lo veo yo.

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12 comentarios
Imagen de Napo

El sistema Ackermann lo tiene también la Ferrari experimentado en la segunda parte del mundial 2019.
La Mercedes ha ideato la soluzione che adatta il diverso angolo fra le due ruote in funzione dello sterzo usato, ma la Scuderia ha sperimentato il sistema Ackermann nella seconda parte del 2019 e ora lo utilizza sulla Rossa: è una risorsa importante sull'avantreno.
https://it.motorsport.com/f1/news/f1-ferrari-il-sistema-ackermann-ce-anc...

Imagen de xarpo_

Yo dudo que en curva cumplan la regla de Ackerman. Los F1 tienen mucha divergencia precisamente para la estabilidad en curva, si el curva el coche cumpliera el Ackerman sería inconducible.
El Ackerman lo cumplen los coches de calle para un desgaste uniforme de los neumáticos, pero en competición no creo que tenga mucho sentido eso

Imagen de MCLF1

RAYMOND: Tengo una duda respecto de los coches de este año. Es un hecho que no habrá competencia en los próximos 2 meses, también que hoy las fábricas están cerradas, pero seguramente abrirán bastante antes de que haya competencia. Mi pregunta es si los equipos pueden (en el sentido de si está permitido o no) modificar los chasis hasta que comience el campeotano?

Imagen de miamibarna2

Vayamos al grano querido Raymond, es legal? no presto mucha atención a los tecnicismos de la F1, soy un simple aficionado...ni aspiro a ingeniero, tengo ciertos conocimientos técnicos de los autos de F1 pero no soy de los que se aprenden las reglas de este deporte al dedillo, solo lo básico, será fácil de copiar para los demás equipos?...haber si alguien me lo aclara, y gracias Raymond por estos datos.

Imagen de uruguaiano

Es legal, ya que es mecánico y actúa sobre la dirección.
Si actuará con electrónica ya no. Y si actuara sobre la suspensión aunque sea mecánicamente ya no sería legal. Lo q se quejan los demás equipos es actúa sobre la suspensión, pero toda dirección en curva cambia la geometría de la suspensión pero no su set up. En eso se baso la día para decir que no es ilegal.

Imagen de guses

Mi estimado, tengo entendido que el DAS (legal actualmente, ya que el reglamento vigente no lo prohíbe), será ilegal para el Reglamento de 2021 que aplazaron para el 2022, es decir, los autos de este año 2020 se congelan y pasan para el 2021 con el presente reglamento, por lo que el DAS será legal el año que viene 2021 pero NO para el 2022. Esa es la molestia del resto de los equipos, que no han podido copiar el sistema de los alemanes para afrontar la temporada y por eso Mercedes lleva nueva ventaja para este año o para el que viene si lo postergan. La cuestión es medio enredada. Saludos para ti.

Imagen de guses

Me faltó agregar que la FIA aprueba y ve seguro el sistema DAS, pero lo prohíbe para el Reglamento nuevo cuando entre en vigencia para el año 2022. Los vehículos actuales quedan congelados para el año 2021 si es que no se puede realizar el campeonato del presente 2020.

Imagen de guses

Conclusión: Mercedes sigue con ventaja sobre el resto.

Imagen de miamibarna2

Sobre el DAS no tengo dudas, es sobre el sistema de doble cremallera al que hace referencia Raymond, el afirma que es aun más importante, ese sistema será legal? y mi otra duda de serlo será fácil para el resto de equipos el poder copiarlo? un saludo.

Imagen de guses

Compa, yo creo que hay que escudriñar el reglamento técnico de la F1 para saber la legalidad, pero lo único que sabemos es que lo que no está escrito no existe, por lo que se presume que es legal, digo yo.......... Ahora no sabemos que tan difícil será copiar este sistema y cuantas modificaciones tienen que realizar el resto de equipos, les llevará tiempo y lo malo es que Mercedes comienza con ventaja en un campeonato corto si es que se realiza en el 2020. Saludos.

Imagen de miamibarna2

Si, Mercedes siempre unos pasos por delante, ok veremos lo que sucede si es que se corre este año, otro saludo para ti.

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