Tutoriales: El peso y la fuerza G en un F1

Son numerosos los errores conceptuales que la gente tiene acerca de estos temas. Mediante este tutorial intentare explicar que es la mal llamada fuerza G, aclarar que el mayor peso perjudica la estabilidad y seguridad de un automovil y porque los monoplazas al salir de boxes son mas lentos.

La fuerza G, es la fuerza de la gravedad terrestre, ya que F= M x g (Fuerza = masa x gravedad). Un cuerpo de 1 Kg de masa se vera atraido por una fuerza de 9.8 Newtons en la Tierra. G es la aceleración de dicho cuerpo, es decir, 9.8 m/s2 (m/s2 es la unidad usada para medir la aceleración). Los coches en las curvas (fuerza centrifuga, expulsa el coche hacia afuera) o en frenadas y aceleraciones sufre una aceleración o deceleración por causa de una fuerza (motor, frenos, ruedas al girar...). Fc = M x V2/r (Fuerza centrifuga = masa x velocidad al cuadrado/ radio). Si la aceleración/deceleración que ocurre en el paso por curva, al frenar o acelerar la dividimos entre 9.8 m/s2 (la acelaración primera deberemos medirla también en M/s2) obtendremos el número de Gs al que equivale la fuerza. Ej: 19.6 m/s2 : 9.8 m/s2 = 2 G
Cuando vemos en televisión unos circulos concéntricos en los que nos indican el sentido y cuantos Gs tiene esta aceleración/deceleración nos están dando el valor de esa aceleración expresada en Gs, no la fuerza G.

Que un coche pese más, no significa que sea más seguro, sino lo contrario. Imaginad dos coches: uno de 500 Kg y otro de 1000 Kg. Los dos van a 100 Km/h. La energía cinética del primero es igual a 19.575 Kgm/s y la del segundo de 39.150, el doble. Por eso, en un accidente el coche más pesado necesita más energía para contrarrestar esta fuerza, bien sea frenando (más tiempo de frenada) o deformándose al chocar (más deformación). La energía cinética se tiene que transformar en otro tipo de energía (calorífica-frenar; deformación-chocar). La deformación del más ligero será la mitad que la del más pesado (con los mismos coeficientes de deformación, es decir, hecho con los mismos materiales). Si dos coches chocan frontalmente, se suman las energías cinéticas. La Fc =M x V2/r así que en el coche más pesado, la Fc será mayor y tendrá un paso por curva más lento, debido a que los neumáticos tendrán que contrarrestar una fuerza mayor.

Cuando un coche ha repostado, se dice que va más lento por tener más Kg de combustible, pero esto no es verdad. Si va más lento, pero por otra razón. En un monoplaza de más de 700 CV y 600 Kg de peso, 50 Kg más no es casi nada. 600 kg/700 CV = 0.86 Kg/CV, 650/700 = 0.92 Kg/CV, un 7% de diferencia. El reparto ideal de pesos suele ser próximo a 64 %-36% (detrás- delante), pero al añadir, por ejemplo, 60 Kg más, cambiará a 69-31. Este 5% más en el eje trasero modificará completamente el comportamiento dinámico. Lo que perjudica es el reparto no ideal de pesos, no los 50-60 kg más. Este es un factor a tener en cuenta al hacer las estrategias, al igual que el desgaste de los neumáticos.

Clasificación del Mundial de F1

Equipo Puntos

McLaren-Mercedes 148
Ferrari 137
BMW 77
Renault 36
Williams-Toyota 22
Red Bull-Renault 16
Toyota 12
Super Aguri-Honda 4
Honda 1
STR-Ferrari 0
Spyker-Ferrari 0

Piloto Nacionalidad Equipo Puntos

Lewis Hamilton British McLaren-Mercedes 84
Fernando Alonso Spanish McLaren-Mercedes 79
Felipe Massa Brazilian Ferrari 69
Kimi Räikkönen Finnish Ferrari 68
Nick Heidfeld German BMW 47
Robert Kubica Polish BMW 29
Heikki Kovalainen Finnish Renault 19
Giancarlo Fisichella Italian Renault 17
Alexander Wurz Austrian Williams-Toyota 13
Nico Rosberg German Williams-Toyota 9
Mark Webber Australian Red Bull-Renault 8
David Coulthard British Red Bull-Renault 8
Jarno Trulli Italian Toyota 7
Ralf Schumacher German Toyota 5
Takuma Sato Japanese Super Aguri-Honda 4
Jenson Button British Honda 1
Sebastian Vettel German BMW 1
Rubens Barrichello Brazilian Honda 0
Scott Speed USA STR-Ferrari 0
Anthony Davidson British Super Aguri-Honda 0
Adrian Sutil German Spyker-Ferrari 0
Christijan Albers Dutch Spyker-Ferrari 0
Vitantonio Liuzzi Italian STR-Ferrari 0
Markus Winkelhock German Spyker-Ferrari 0

Explicación: Accidente de Hamilton

Recordemos el accidente de Hamilton en Nurburgring, Alemania. Estaba trazando una serie de curvas cuando su rueda delantera derecha revento y en consecuencia Lewis Hamilton acabo estampado contra las protecciones del circuito. Pero la pregunta es: ¿Por qué revento?

http://es.youtube.com/watch?v=OfRo0P4N9Ro&mode=related&search=

Con este video, os sera más fácil ver recordar el accidente. Parece muy fuerte, pero choco contra las protecciones a unos 110 km/h. Su coche no resulto extremadamente dañado, como suele ser habitual en los peores accidentes (accidente de Robert Kubica en Canada).

El accidente ocurrio por un fallo mecánico, en el cual nada tuvo que ver el piloto. Una de las pistolas estaba estropeada, y ajusto mal la tuerca, tanto a Fernando Alonso como a Hamilton. Esto habría causado un accidente a ambos, pero Alonso tuvo suerte y cuando Hamilton tuvo el accidente, entró en boxes y le ajustaron bien la tuerca.

Pero, ¿por qué reventó la rueda en lugar de salirse? La explicación es que la tuerca estaba ajustada, pero no del todo, es decir, quedaba un hueco entre la rueda y la tuerca. Esto permitía a la rueda bailar un poco. Pero las tuercas tienen un mecanismo de seguridad para que no se escape la rueda y este funcionó, por lo que la rueda no se salió. Había un espacio entre la rueda y el disco de freno. Por ello, la parte de la rueda más cercana al coche y donde se junta con la llanta rozaba con el disco de freno de carbono y esto produjo un desgaste muy excesivo de la rueda en ese punto. Al final la rueda reventó causando el accidente.

Menudos quebraderos de cabeza que dan estas piezas tan pequeñas... (Hungría y Alonso, Nurburgring y Hamilton...)

Circuitos para el Campeonato F1 2008 (provisional)

Calendario 2008
16 de marzo. GP de Australia (Melbourne).
23 de marzo. GP de Malasia (Sepang).
6 de abril. GP de Bahrein (Sakhir).
27 de abril. GP de ESPAÑA (BARCELONA).
11 de mayo. GP de Turquía (Estambul).
25 de mayo. GP de Mónaco.
8 de junio. GP de Canadá*
22 de junio. GP de Francia.
6 de julio. GP de Gran Bretaña (Silverstone).
20 de julio. GP de Alemania (Hockenheim).
3 de agosto. GP de Hungría (Hungaroring).
24 de agosto. GP de EUROPA (VALENCIA)**.
7 de septiembre. GP de Italia (Monza).
14 de septiembre. GP de Bélgica (Spa-Francorchamps).
28 de septiembre. GP de Singapur**.
12 de octubre. GP de China (Shanghai).
19 de octubre. GP de Japón (Fuji).
2 de noviembre. GP de Brasil (Interlagos).

* Provisional

Noticias

Aqui es donde debeis escribir las noticias acerca de la Formula 1.

Horarios

GP de Francia (Magny Cours):

Como sabeis dos cadenas retransmiten la Formula 1 actualmente: Telecinco y TV3.

Horarios de Telecinco:

Sábado 30 de junio

13.55 h Sesión de clasificación


Domingo 1 de julio

09.30 h Previo de Gp2
10.00 h Carrera GP2
13.00 h Previo F1.
14.00 h Gp de Francia.

Por cierto, los compuestos de neumaticos disponibles seran los blandos (raya blanca) y los medios.

Gp de Hungria (Hungaroring):

Horarios de Telecinco:

Sábado 4 de agosto

13.55 h Sesión de clasificación F1

Domingo 5 de agosto

10.57 h Previo de Gp2 (diferido)
11.20 h Carrera GP2 (diferido)
12.00 h Previo F1 (primera parte)
13.00 h Carrera SBK
13.45 h Previo F1 (segunda parte)
14.00 h GP de Hungría

Compuestos superblandos y blandos.

Tutoriales: Transmisión

Transmision:
Como sabeis, el motor de un F1 es el que proporciona toda la potencia a el monoplaza para que este se desplaze. Pero el motor no contacta directamente con las ruedas, sino que por medio de unos engranajes la fuerza llega hasta las ruedas. La definicion exacta seria elemento giratorio que transmite un momento de torsión. En este caso se llama eje o caja de transmision. Es el sistema de engranajes o hidráulico que transmite potencia mecánica desde un impulsor primario (por ejemplo, un motor de combustión interna o un motor eléctrico) a alguna forma de dispositivo de salida útil. Esto significa que el mecanismo que transmite la fuerza producida por el motor a las ruedas se llama transmisión. Pero en la transmisión diferenciaremos una parte muy importante, la caja de cambios. Además de la caja de cambios hay otros mecanismos como por ejemplo el diferencial, que no explicare ahora.

Par motor y caja de cambios:
El par motor es (simplificado) la fuerza que ejerce el motor. La potencia de un motor se obtiene de la combinación de la velocidad de giro (revoluciones) y el par motor. Para mantener una potencia determinada, si uno sube, el otro debe bajar. Como ejemplo la bicicleta en diferentes piñones, o mas pedaladas que exigen menos fuerza, o menos pedaladas (revoluciones) pero mas fuerza (par motor). El motor no suele tener un par motor suficiente para mover el coche entero.por lo que se utilizan mecanismos para que este aumente, aunque se pierda potencia debido al rozamiento de los piñones.
La caja de cambios es algo fundamental. En un F1 va anclada en la parte posterior del motor y se encarga de multiplicar el par según las necesidades del vehiculo. En una caja de cambios hay unos engranajes dentados pero con un numero diferente de dientes. Dependiendo de que marcha este engranada, la relación entre las dos ruedas dentadas variara, es decir, en la primera marcha (por ejemplo) la rueda a la que le venia la potencia del motor tenia 10 dientes y la que llevaba la fuerza a las ruedas 30 (estas dos están en contacto una encima de otra). Esto significa que cada vez que la rueda (piñon conductor, del motor) gire una vuelta completa, la otra (piñon conducido, hacia las ruedas) gire solamente 1/3 (10/30) por lo que aumentara el par pero reducira la velocidad. La segunda marcha y sucesivas seran diferentes, ya que la diferencia de dientes sera menor debido a la menor necesidad de par que en la arrancada. Por ejemplo la segunda marcha podria ser de 12/26. En la primera se consigue una relacion de 3:1 (30/10), pero ademas de este mecanismo de aumento de par suele haber otro llamado relación puente o final. Esta, a diferencia de la caja de cambios, no es variable y su valor es fijo. Con esto conseguiremos al final, mucho par motor al principio para arrancar (1º marcha) y mucha velocidad en la ultima marcha (rpm de la rueda, que se traduce en velocidad). Tambien hay que tener en cuenta la maxima entrega de par en un motor, que se da entre unas revoluciones determinadas. Las revoluciones a las que se ruede también son importantes para el cálculo del par o las rpm de las ruedas y por tanto velocidad.

Caja de cambios seamless:
Las cajas de cambio de un F1 son más compactas y robustas y los dientes son algo diferentes para reducir al maximo la perdida de potencia. Suelen ser de magnesio y fibra de carbono. Se situan detrás del motor, junto con los pesos más importantes: deposito de gasolina, motor y la propia caja de cambios. Esto se debe tener en cuenta en el diseño de un F1 ya que cambia la dinamica del monoplaza. Las relaciones entre marchas en un F1 son muy próximas ya que tienen 7 marchas, algo que beneficia el rendimiento en cada caso. Debido a que se accionan de forma electro-hidraulica esto consigue que el motor no baje más de 1500 rpm. Si rueda al máximo (19000), esto no supondra un problema ya que desde las 17000 rpm el motor ofrece el maximo par. Este mecanismo supone una mejora de entre 2 y 4 decimas (0.2-0.4 segundos) por vuelta, algo muy importante. Esta rapidez se consigue haciendo que cuando el piloto libera una marcha la siguiente esta ya engranada y solo tiene que empezar a girar, en vez de tener que desplazarse para ser engranada.

Cuando pueda intentare meter fotos para que lo entendais mejor.