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

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?

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.