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 BMW Sauber F1.09

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isaac43
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MensajeTema: BMW Sauber F1.09   Lun Ene 26, 2009 8:30 pm

BMW Sauber F1.09: datos técnicos


Las cosas ya no son lo que eran. O, al menos, casi ninguna. El reglamento aplicable a partir del año 2009 prevé los cambios técnicos posiblemente más drásticos de la historia de la Fórmula 1.

Hasta ahora, los ingenieros podían recurrir al coche anterior al preparar el coche previsto para la siguiente temporada. Pero esta vez ha sido necesario empezar sobre un papel en blanco o, para ser más precisos, con la pantalla del ordenador vacía. La definición completamente nueva de la aerodinámica, la vuelta de los neumáticos sin dibujo y, además, la opción de instalar el sistema de recuperación de energía KERS (Kinetic Energy Recovery System), han creado una situación inicial completamente nueva.

A principios del año 2007, la FIA creó el grupo de trabajo de adelantamientos OWG (Overtaking Working Group) para conseguir que la Fórmula 1 vuelva a ser más atractiva. En términos concretos: buscar la solución apropiada para que vuelva a ser más fácil adelantar.

El problema principal de los coches de Fórmula 1 modernos consistía en que perdían mucha carga aerodinámica si la distancia hasta el coche que iba delante equivalía a menos de aproximadamente dos segundos. El así llamado "aire sucio", es decir, las turbulencias de aire provocadas por el coche que iba delante, tenía como consecuencia una disminución considerable del efecto aerodinámico de los deflectores delanteros del coche que iba detrás que, por lo tanto, tendía a subvirar. Por ello, los adelantamientos se producían principalmente estratégicamente en boxes y no en el circuito.

Este fenómeno fue analizado minuciosamente en el túnel de viento y en simulaciones mediante ordenador y, finalmente, el OWG hizo una propuesta: disminuir la presión aerodinámica y, al mismo tiempo, aumentar la adherencia mecánica. La meta consistió en reducir la carga aerodinámica en aproximadamente un 40 por ciento.

Esta propuesta ha provocado drásticos cambios en los componentes aerodinámicos. Ahora, la anchura del deflector delantero aumenta de 1.400 a 1.800 milímetros, por lo que tiene el mismo ancho del coche y, además, está montado más abajo. Otro cambio, a cuyo diseño todos nos tendremos que acostumbrar, es la forma del alerón posterior, ahora mucho más estrecho y alto.

Además, el reglamento reduce a niveles mínimos el uso de deflectores de guiado de aire y las entradas de aire de refrigeración. Aplicando todas estas medidas, los coches tendrán un diseño completamente diferente.

BMW Sauber F1.09: datos técnicos

Chasis: Monocasco de fibra de carbono
Suspensión: Brazos transversales superiores e inferiores (delante y detrás), muelles y amortiguadores en el monocasco, actuados mediante bieletas (Sachs Race Engineering)
Frenos: Pinzas de seis bombines (Brembo), pastillas y discos de carbono (Brembo, Carbone Industrie)
Transmisión: Caja de cambios de 7 marchas, dispuesta en posición longitudinal, embrague de fibra de carbono
Electrónica del chasis: MES
Volante: BMW Sauber F1 Team
Neumáticos: Bridgestone Potenza
Llantas: OZ
Dimensiones:
Longitud 4.600 mm
Anchura 1.800 mm
Altura 1.000 mm
Vía delantera 1.470 mm
Vía trasera 1.410 mm
Peso: 605 kg (con piloto, cámaras, lastre y depósito vacío)

Más emoción. Estas modificaciones significaron un reto muy especial para Willy Rampf, coordinador técnico de BMW Sauber F1 Team, responsable del diseño del BMW Sauber F1.09, y para Walter Riedl, director ejecutivo de BMW Sauber AG en Hinwil, responsable del departamento técnico y, por lo tanto, jefe de desarrollo del nuevo coche. "Siempre es un gran reto desarrollar un nuevo coche de Fórmula 1, pero esta vez todo ha sido bastante más emocionante. Hemos tenido que empezar literalmente desde cero", comenta Rampf.

Debido al uso de los neumáticos de tipo slick y a la opción de utilizar el sistema KERS, ha sido necesario concederle especial importancia a la distribución del peso. "La sustitución de los neumáticos con dibujo por los neumáticos de tipo slick naturalmente proporciona una mayor capacidad de adherencia, pero también provoca un cambio de la relación de fuerzas. Éstas se desplazan hacia la parte delantera del coche, porque eliminando el dibujo de los neumáticos delanteros, éstos tienen proporcionalmente una mayor superficie de apoyo, lo que significa que tienen más capacidad de adherencia que los neumáticos posteriores", explica Rampf. Por ello, es necesario aumentar el peso en la parte delantera y, además, configurar los elementos aerodinámicos de manera diferente para recuperar el equilibrio.

Esa no es una tarea sencilla, especialmente si se opta por incluir el sistema KERS, ya que este sistema aumenta el peso del coche, por lo que los ingenieros pueden recurrir a menos lastre de compensación. Además, otro problema consiste en que el montaje de los componentes del KERS (es decir, motor eléctrico, alternador, acumulador de energía y la unidad de control) no incida negativamente en la aerodinámica y, al mismo tiempo, permita una refrigeración suficiente de todos estos elementos.

Al elaborar el diseño básico del coche fue necesario considerar todos estos factores. Concretamente, se tuvieron en cuenta la distancia entre las ruedas, la distribución del peso, la posición del motor y de la caja de cambios, la forma y el tamaño del depósito y, además, la posición de montaje de los componentes del sistema KERS. "Dado que el coche se diferencia mucho de sus antecesores, empezamos a trabajar ya en el mes de febrero, es decir, dos meses antes de lo usual e, incluso, antes que el F1.08 saliera a la pista en el primer GP de la temporada", indica Rampf, explicando la inusual situación.

Rampf agrega que "nuestra meta consistió en construir un coche de gran eficiencia aerodinámica y recuperar la mayor cantidad de carga aerodinámica posible que se había perdido a raíz de las disposiciones del nuevo reglamento". En una primera fase se analizaron diversas alternativas para verificar las relaciones recíprocas obtenidas con cada propuesta de solución en términos de equilibrio aerodinámico, características de los neumáticos y distribución del peso del coche. A continuación se procedió a la fase de optimización.

Los expertos en aerodinámica le dedicaron mucho tiempo al desarrollo del deflector frontal, ya que de éste depende el flujo de aire a lo largo del todo el coche. Utilizando programas de CFD en el superordenador, los especialistas de BMW Sauber F1 Team estudiaron ya en febrero el funcionamiento del deflector delantero y, especialmente, su interacción con los bajos del coche. "Dado que ya no será posible guiar el flujo de aire mediante deflectores verticales delante de los pontones (los llamados turning vanes), la solución es mucho más complicada", acentúa Walter Riedl. Además, la situación resulta aún más difícil porque el reglamento define con precisión la forma de la parte central del deflector delantero, lo que limita el trabajo realizado por los ingenieros. En estas circunstancias se optó por un deflector frontal de tres piezas, sumamente llamativo y que define la estética de todo el coche. Este deflector tiene varios elementos adicionales en los extremos, y todos ellos tienen la finalidad de guiar el aire de la manera más eficiente alrededor de las ruedas delanteras. Cuanto menos aire interfiera con las ruedas mientras giran, tanto menores son las turbulencias descontroladas que pueden surgir.

Además, otra novedad prevista en el reglamento es que el piloto tiene la posibilidad de regular los alerones del deflector delantero, desplazándolos hacia arriba o abajo. También en este caso, la finalidad es poder acercarse más al coche que va delante.

Pero todo lo dicho no marcó más que el inicio del trabajo de los técnicos. Riedl explica lo siguiente: "Debido a las complejas relaciones recíprocas entre el deflector delantero y las ruedas completamente expuestas, suponemos que esta zona del coche ofrece numerosas posibilidades para encontrar soluciones cada vez más eficientes. Con el F1.08 hemos podido acumular experiencias muy valiosas en ese sentido".

La parte frontal del coche también ha cambiado sustancialmente. Es más alta y, especialmente, mucho más ancha que en la versión anterior. Tras numerosas pruebas, esta solución ha demostrado ser la más eficiente, principalmente considerando la nueva forma del deflector delantero.

Sistema de refrigeración de alto rendimiento. El reglamento alberga otro reto: el sistema de refrigeración debe ser sumamente eficiente, ya que no se permitirán las rejillas de paso de aire en la cubierta del motor. Por ello, en la parte posterior, el aire ahora fluye centralmente por la abertura en el recubrimiento del motor y la caja de cambios. El guiado del flujo de aire tiene una gran importancia, ya que el aire caliente provoca el calentamiento de todos los componentes cercanos. Mientras que hasta ahora era posible variar el efecto de refrigeración mediante chimeneas o rejillas de distintos tamaños, ahora únicamente se puede variar el tamaño de las salidas de aire.

Pero eso no es todo: también los componentes del sistema KERS deben refrigerarse. Mientras que los compactos acumuladores de energía, montados en los dos pontones laterales, pueden refrigerarse apropiadamente mediante el flujo de aire, la unidad de control del KERS, que está montada en el pontón del lado derecho, dispone de un sistema de refrigeración integrado. La parte frontal de los pontones laterales es alta y su diseño es menos descendente que en los coches de temporadas anteriores. Considerando que ya no se permite que el aire caliente salga a través de vanos y laminillas como antes, es necesario que toda la parte posterior sea más voluminosa, incluyendo también el recubrimiento del motor, para obtener un flujo de aire óptimo en la zaga del coche.

El alerón posterior es completamente nuevo, tanto por su forma como por su posición de montaje. Su anchura es de 750 milímetros, en vez de los 1.000 milímetros de antes. Sin embargo, su altura es ahora de 950 milímetros, mientras que la altura del alerón antes era de 800 milímetros. Debido a estas especificaciones, incluidas en el reglamento, los coches que van detrás están expuestos a menos turbulencias. Los discos laterales finales saltan a la vista y su forma incide en el funcionamiento óptimo del alerón.

La menor carga aerodinámica es un factor decisivo al efectuar los ajustes aerodinámicos del coche. "En la temporada de 2009 tendremos que optar mucho más que antes por un reglaje que permita disponer de la máxima carga aerodinámica posible", explica Rampf. Aunque no se aprecia a primera vista, también fue necesario modificar el difusor para cumplir con el reglamento. La parte ascendente del difusor es ahora más larga y se prolonga más hacia la parte posterior del coche. Ello significa que ya no se produce una interacción entre el difusor y los elementos inferiores del alerón posterior, por lo que el coche es menos sensible a los cambios del flujo de aire.

Al desarrollar la suspensión, el uso de los slicks fue un parámetro esencial. En el transcurso del verano, Bridgestone ofreció los primeros slicks para realizar pruebas, pudiéndose constatar que su capacidad de adherencia es muy superior a la de los neumáticos con dibujo. Muy pronto resultó evidente que sería muy importante encontrar una repartición óptima del peso del coche. En el eje delantero, la meta consistió en aprovechar sobre todo el potencial que albergan los neumáticos en diversas situaciones de conducción. Además, fue esencial desarrollar una cinemática óptima del eje delantero, extremadamente rígido, para que el piloto siempre esté informado directamente sobre las condiciones dinámicas de su bólido.

Mientras que el eje delantero apenas ha sufrido modificaciones en comparación con el eje delantero del F1.08, el eje posterior sí es completamente nuevo, ya que ha sido adaptado al comportamiento específico de los nuevos neumáticos. La meta consistió, por un lado, en conseguir un buen nivel de tracción y, por otro lado, en aprovechar el margen más amplio posible de las fuerzas laterales que pueden soportar los neumáticos. Un objetivo adicional consistió en mantener el buen comportamiento del F1.08 al frenar. Se sobreentiende que los ingenieros han hecho todo lo posible para reducir el peso del coche, para lo que han optimizado diversos componentes. Sin embargo, no lo han hecho a costa de la rigidez.

"Al desarrollar el F1.09, se han tenido en cuenta especialmente tres aspectos: la aerodinámica, el aprovechamiento óptimo de las cualidades de los neumáticos y la integración del sistema KERS. En eso nos concentramos desde un principio y aprovechamos todos los conocimientos que fuimos adquiriendo durante la temporada. El F1.09 es el resultado de todos los conocimientos técnicos de un grupo de especialistas muy motivados, que han hecho todo lo posible para que también en nuestro cuarto año logremos alcanzar nuestras ambiciosas metas", resume el director ejecutivo Walter Riedl.

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