Normas y principios

Partiendo desde cero, veamos lo que es un automóvil de carreras:

cajón + motor + ruedas + freno + dirección + depósito combustible = coche . ¿Correcto?.


La primera fórmula, bueno, menos mal que no es difícil

Eso parece claro que será un coche, puede que hace 100 años fuera de carreras, pero no hoy en día. ¿Por qué?. Resumiendo… pues porque hoy en día, un coche de carreras lleva un montón de cosas más que marcan la diferencia con respecto a un coche “vulgar”, y evidentemente todas están enfocadas para conseguir un objetivo final claro, “que corra mucho en las rectas y también en las curvas” (todos conocemos ya “de vista” muchos de esos elementos).
Resulta evidente que cuanto más potente y eficaz sea un motor, más podrá correr en las rectas, pero entre otras muchas cosas, la potencia del motor no marca la diferencia en las curvas y además puede ser inefectiva en las rectas.

Aún así, en este capítulo no entraremos en las mejoras de motores, eso quedará para más adelante. Consideraremos siempre los elementos de mejora con respecto al uso de un mismo motor, lo cual por lo menos no complica más las cosas.

Es decir, suponiendo que tenemos un motor concreto, trataremos de hacer el resto para que ese motor corra lo mejor posible.

Tampoco vamos a entrar en un curso de aerodinámica, damos por supuesto que todo el mundo sabe que existe, además de que hay una serie de desarrollos sólidos o “figuras” que son más fáciles de mover a través de un medio o fluido, sea líquido o gaseoso.
Hemos dicho que vamos a colocar las cosas “al cajón” para conseguir que corra como un F1 (dando por supuesto que tenemos las piezas de un F1 …).

Pues para ello, el cajón ha de ser descompuesto en el montón de piezas exteriores que hemos visto hasta el momento, lo que nos lleva a dejarle reducido a una plancha plana que será la que usemos para el suelo o bajos.

Estamos hablando de piezas exteriores, es decir que van a estar en contacto con el aire exterior en pista, por lo que NO deberíamos olvidarnos en ningún momento de los efectos aerodinámicos. Pero de momento los obviaremos hasta llegar a la zona de carenado o exterior.

Además, la FIA (Federación Internacional de Automovilismo), organismo oficial de la F1 encargada de la normativa de competición y técnica de vehículos de F1, establece las reglas de la competición a todos los niveles, p.ej.: establece los materiales y proporciones máximas de las partes del motor, establece un tipo de motor (2400cc., 4 tiempos, atmosférico, 90º de bancada, 19000 rpm máximo…), establece fabricantes para las ruedas (Bridgestone), establece unas rigurosísimas medidas de seguridad, y también impone unas formas y dimensiones máximas o mínimas en cuanto a las partes del coche.
Es decir, hemos de montar el vehículo cumpliendo el reglamento de competición de la FIA (para que el coche sea homologado para la competición), y los aditamentos exteriores han de estar dentro de la normativa, por lo que por ejemplo, no deben tener una flexión superior a lo establecido cuando la máxima cantidad de aire les impacte.

De la aplicación de todo lo anterior se desprenden los principios básicos del diseño, p.ej. que la forma que han de tener los bajos ha de ser plana (además del patín impuesto por reglamento), para poder usar lo que de efecto suelo sea posible debido a la altura mínima a la que tiene que quedar el fondo según las normas. Y continuando con las mismas reglas, la forma frontal del coche ha de ser de mínima resistencia aerodinámica, con objeto de que el aire (no tan simple a 300Km/h) roce lo justo para el buen comportamiento del conjunto.

En realidad todo el exterior, no solo los aditamentos (alerones, aletas, divisores… ) sino también la propia carrocería de base ha de funcionar con estos mismos principios, y puesto que debemos atenernos a los reglamentos, al final del diseño previo siempre queda una forma ideal que cumpla las normas, y que invariablemente tiene un aspecto similar al ya visto en los gráficos de la FIA en el documento adjunto.

O como el del siguiente dibujo, que esquematiza las corrientes de aire en los dos mayores puntos de apoyo, los alerones; Y un tercer punto vital, los bajos, suelo o fondo.

(los porcentajes son del año 2006, y varían según normativas anuales)

De la imagen anterior se desprende un dato obvio y bastante relevante, a saber : si el alerón delantero puede entregar hasta un 25% del empuje vertical y el trasero hasta un 33% , queda al menos un 42% para generarlo con el resto de la carrocería (fondo, chasis, aletines, divisores, aspas… ).

Principios básicos del diseño.
Bueno, comencemos a ir fijando las cosas a realizar:

* Dimensiones: máximas establecidas por la FIA.
* Forma de los bajos: por reglamento no pueden exceder de lo siguiente (en rojo), pero cuanto más suelo… pues más efecto suelo, más peso…

* Longitud de batalla (colocación de ejes): se nos establece una separación máxima, la distancia real de cada coche depende de cada diseño, pero supondremos que es la que nos indican como máxima (por fijar alguna).
* Posicionamiento del centro de gravedad (balance de pesos): mientras pese el mínimo (605Kg con piloto) no hay límite. Hay un objetivo a tratar de conseguir, que el centro de gravedad esté lo más bajo posible, eso aumentará la estabilidad del coche en todos los aspectos. Además cuanto menos pese más fácil será moverlo y antes frenará. Otra cosa es cómo colocamos los componentes para que pese el mínimo, para ello no hay indicaciones, pero dependerá de cómo solventemos el siguiente punto. Después también podremos reajustar (en menor medida) el balance de pesos con los balastros.
* Distribución de las partes mayores (motor, caja de cambios, asiento…), por reglamento se fija la posición del piloto y del motor, así como la tracción, que han de ser traseros. Tras esto, no hace falta ser Einstein para colocar el motor detrás, y a partir de ahí lo demás quedará poco más o menos en los sitios más evidentes para la función de las piezas.
* Distribución de los elementos menores por peso o volumen, nunca por importancia, porque por ejemplo, quién dice que no son importantes los frenos?, pues ni abultan ni pesan tanto, y sin embargo también vemos habitualmente como los modifican. También entran en esta categoría todo el ejército de elementos aerodinámicos
* Disposición y forma de los alerones: En cuanto a la colocación no creo que haya dudas al respecto. Sobre la forma es otro asunto, tanto es así que dependen hasta del circuito y el tiempo atmosférico ambiental.

A pesar de resultar reiterativo, no puedo dejar de indicar que todo lo mencionado hasta el momento está interrelacionado entre si, de tal manera que un solo cambio en un elemento cualquiera afectará al comportamiento de otras piezas, y por ende al comportamiento del coche en carrera.