Formula 1

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  • 1. NEUMATICOS Los neumticos son diseados para soportar fuerzas mucho mayores que uno convencional, basando su fabricacin en el uso de nylon, fibra de polister y cauchos blandos. Durante la carrera el neumtico puede llegar a soportar ms de una tonelada procedente de la carga aerodinmica, fuerzas laterales de 4 g y fuerzas longitudinales de hasta 5 g. Se limita el nmero de ruedas de cada coche a cuatro, no existiendo la posibilidad de existir tres ejes o ruedas gemelas. En los aos 1970, los Tyrrell P34 tenan cuatro llantas delanteras con un dimetro extraordinario de 10 pulgadas.

2. Parte del caucho que llevan los neumticos se acumula a lo largo de la pista dejando visibles manchas oscuras, habitualmente en los pianos y entradas y salidas de curva. El comportamiento del neumtico es mejor en un rango de temperaturas determinado, por ejemplo, unos neumticos de seco convencionales, estn pensados para funcionar de forma ptima entre 90 y 110 C. Slo en ese rango de temperaturas alcanzan su mximo coeficiente de adherencia. Cada fabricante da unas temperaturas recomendables para cada neumtico, aunque no varan mucho de las de un neumtico de seco convencional. 3. La presin de un neumtico ha de mantenerse lo ms estable posible para tener una distribucin de presiones ptima en la zona de contacto con el suelo. Para evitar que los cambios de temperatura modifiquen la presin de los gases que contiene la rueda, en vez de utilizar aire se utilizan otros gases, principalmente nitrgeno. El aire atmosfrico contiene oxgeno y vapor de agua que, en el interior de la cmara de un neumtico, oxidan el revestimiento de goma interior que asegura la estanqueidad del neumtico. Las fugas del gas del interior de un neumtico provocaran que disminuyera la presin del neumtico, empeorando la distribucin de la presin en la zona de contacto con el suelo, adems de facilitar que el neumtico se caliente ms deprisa debido al mayor rozamiento. El uso de nitrgeno alarga la vida til del neumtico, adems de no ser inflamable. 4. El desarrollo de neumticos de competicin lleg a su mximo esplendor hacia 1960 con el uso de los neumticos lisos. Pero en 1998 las nuevas reglas impuestas por la FIA obligaron a los equipos a utilizar neumticos traseros con un mnimo de 4 canales de dibujo, y delanteros con 3 canales, con una profundidad de dibujo mnima de 2,5 mm y separadas por un mnimo de 5 cm. Estos cambios crearon nuevos desafos para los fabricantes, que ahora disponan de menor adherencia. 5. Desde 2001 Michelin volvi a la Frmula 1 para competir con Bridgestone. Antiguamente, Goodyear o Dunlop tambin participaron en esta competicin. Debido a la decisin de la FIA de imponer un nico fabricante de neumticos en el Mundial a partir de 2008, Michelin anunci que dejaba la Frmula 1 despus del campeonato de 2006. De este modo, Bridgestone es el nico proveedor de neumticos desde el ao 2007 hasta el 2010. Bridgestone anunci su retirada de la Frmula 1 al acabar el campeonato de 2010. En estos momentos, la compaa industrial italiana Pirelli ha tomado el relevo, siendo el nico proveedor hasta el momento de neumticos para la presente temporada. 6. Hay cuatro tipos de compuestos de neumticos de seco (sper blandos, blandos, medios y duros), otro de neumticos de lluvia y un cuarto tipo de neumticos de lluvia extrema. Un juego de neumticos es un conjunto de dos neumticos delanteros y dos traseros del mismo tipo de compuesto. Desde 2007 cada piloto recibe en cada Gran Premio dos tipos de neumticos de seco, que son previamente seleccionados por el fabricante de neumticos, y no puede utilizar ms de 7 juegos de cada tipo de neumticos de seco, adems de 4 juegos de neumticos de mojado y 3 juegos de neumticos de lluvia extrema. Ningn piloto puede utilizar ms de dos juegos de cada tipo de neumticos de seco durante las dos primeras sesiones de los entrenamientos. Los neumticos ms blandos que provea Bridgestone a cada pista deben tener una raya blanca visible al pblico. El establecer slo cuatro tipos de neumticos y un proveedor supone una reduccin en el grado de desigualdad entre equipos, en los ensayos que se realizan y en los costes de desarrollo. 7. Actualmente se permite que los neumticos sean inflados con aire comprimido, nitrgeno o dixido de carbono. Al utilizar nitrgeno se reduce el caudal de fuga de gas del interior del neumtico, ya que el nitrgeno se difunde a travs del neumtico ms lentamente que el aire. Esto permite un mayor control de la presin del neumtico, una ralentizacin en su calentamiento y una menor resistencia a la rodadura, aumentando la eficiencia en el uso del combustible. Adems, al reducir la concentracin de oxgeno, se reduce la velocidad de corrosin de la llanta y de degradacin del neumtico, incrementando su vida til. 8. SISTEMA DE FRENADO Para reducir la velocidad del vehculo, el sistema de frenado transforma la energa cintica en energa trmica mediante friccin. Los coches de Frmula 1, como la mayora de los coches de calle, tienen frenos de disco en los cuales un disco que gira solidariamente con la rueda es presionado por unas pastillas de freno por la accin de unas pinzas hidrulicas. La friccin de estas pastillas con el disco hace que la rueda se frene convirtiendo la energa cintica en energa trmica, generando grandes cantidades de calor que debe ser disipado al ambiente. A diferencia de los automviles de calle, cuyos discos de freno son de acero, en la Frmula 1, estos discos se construyen con materiales cermicos, que no llegan a fundirse pero al calentarse incluso se vuelven incandescentes emitiendo luz de tonalidades entre amarillo, naranja y rojo. La parte central de los discos de freno en la actualidad se fabrica con fibra de carbono. Para disminuir el riesgo de cristalizacin de los frenos por exceso de temperatura se dispone de discos ventilados, que son discos de freno con unos canales en su interior con formas similares a los labes de un compresor radial. 9. Al aplicar un momento de frenada excesivo se superara el lmite de adherencia del neumtico con el suelo, provocando el bloqueo del giro de la rueda. La Frmula 1 permiti anteriormente sistemas de frenado antibloqueo (ABS), que mediante un microcontrolador, reducen la presin de frenado antes de que se produzca el deslizamiento del neumtico con el suelo. Sin embargo, estos sistemas se prohibieron en la Frmula 1 en los aos 1990. Los pilotos han de aprender a controlar el pedal de freno para evitar bloquear las ruedas. El sistema de frenado est dividido en dos circuitos con una bomba hidrulica para las ruedas delanteras y otra para las traseras. Esto asegura que en caso de fallo de un circuito se pueda utilizar el otro para detenerse. Si slo hubiera un circuito y fallara, sera muy difcil detener un F1. 10. La relacin entre las presiones que ejercen las pinzas hidrulicas sobre los discos de freno delanteros y traseros puede ser regulada en todo momento desde el asiento del piloto. De esta manera se ajusta en carrera el reparto de frenada dependiendo de las circunstancias. Por ejemplo, cuando ha disminuido el coeficiente de adherencia por motivo de la lluvia o por otra causa, la transferencia de carga longitudinal (del eje trasero al delantero) durante la frenada ser menor a causa de la menor deceleracin posible. En estos casos se cambia la relacin entre las presiones de las lneas de frenos para que las ruedas delanteras frenen proporcionalmente menos que en condiciones de mayor adherencia. Con el ajuste del reparto de frenada se puede evitar el sobrecalentamiento de los frenos delanteros utilizando ms los traseros y viceversa. Lo normal es que la fuerza de frenado sea mayor en el eje delantero, aunque dependiendo del circuito o gusto del piloto se pueden variar el reparto de frenada. 11. La eficacia del sistema de frenado de los Frmula 1, junto con la calidad de los neumticos que utilizan, permiten reducir la velocidad en distancias y tiempos reducidos. Tan importante es este sistema de frenado, que en los ltimos encuentros entre la FIA e ingenieros de este deporte, se ha propuesto la ampliacin de estos tiempos y espacios de frenada, haciendo los frenos menos "perfectos" (dando un paso atrs en la evolucin) y as lograr mayor entretenimiento y adelantamientos en entradas a curvas. De hacerse, habra que modificar las normas para evitar que los equipos utilizaran algunos diseos y materiales. 12. SUSPENSIONLa suspensin de un Frmula 1 debe garantizar que la potencia del motor se transfiere perfectamente al piso, adems de propiciar una gran tenida y respuesta a los mandos del piloto. Por un lado, tiene que ser suave para absorber los baches y los impactos de los bordillos. Pero tambin debe ser casi completamente rgida para evitar que el carro pegue contra el piso y pueda asimilar las enormes transferencias de pesos y cargas de los alerones. Se busca que cada una de las cuatro ruedas apoye de manera igual y proporcional sobre el piso para que la adherencia sobre la ruta sea predecible y aprovechable. Si una rueda tiene menos peso de carga, en esa esquina el apoyo y agarre sern menores. Lo que no permitir el balance del automvil. Si las ruedas no estn bien alineadas se generara gran desgaste, friccin e inestabilidad, lo que provocara una parada en los pits y por lo tanto la prdida de tiempo en la carrera. Otras caractersticas importantes es el de ser liviana y compacta. Adems la suspensin trasera deber soportar un poco ms de peso que la delantera, aunque son prcticamente parecidas. 13. COLUMNA DE DIRECCION Esta barra une el volante con la caja de la direccin. Como ya dijimos en la descripcin general, esta barra no es de una sola pieza sino que con una junta homocintica intermedia conseguimos el posicionamiento del volante y a la vez damos mayor seguridad de cara al conductor. Esta barra se ve sometida nicamente a los esfuerzo de torsin pura que se producen al girar el volante por lo que no es necesario un acero de muy alta calidad. Los pequeos esfuerzo de compresin que aparecen cuando el conductor se apoya sobre el volante los absorber el elemento que sirve de soporte y de gua a esta barra. 14. CAJA DE DIRECCION Es la parte de la direccin definida como el conjunto de engranajes encerrados en el crter del sinfn, que convierte el par que transmite el eje de la columna de direccin en una oscilacin del brazo de mando. Al mismo tiempo que efecta una reduccin del giro recibido, pues resulta evidente que el esfuerzo a desarrollar por el conductor para orientar las ruedas debe ser reducido, evitando fatigar al piloto. El esfuerzo necesarios para orientar las ruedas es mayor cuando el vehculo est parado y se reduce a medida que aumenta la velocidad de marcha. En todo caso, depende fundamentalmente de la resistencia opuesta por las ruedas en el frotamiento del neumtico sobre el suelo, el cual es funcin de la velocidad y del peso del vehculo. 15. PIN - CREMALLERA Con la aparicin de los coches el uso del sistema pin-cremallera estaba limitado slo para vehculos pequeos porque hacia que la direccin resultase muy pesada y porque la reduccin era tan alta, que hacia dar muchas vueltas al volante para orientar las ruedas en la trayectoria deseada. Este problema ha sido solucionado con la introduccin de los sistemas de direccin asistida, se tratara en el apndice. El sistema pin-cremallera es muy empleado en la actualidad por su economa de elementos, y por su simplicidad de montaje, permitiendo incorporar sistemas de ayuda a la maniobrabilidad como son los sistemas de direccin asistida. El sistema va acoplado directamente al brazo de acoplamiento de las ruedas y tiene un gran rendimiento mecnico. Es un sistema de gran precisin, en particular en los motores delanteros con traccin delantera ya que disminuye enormemente el esfuerzo a realizar, es muy suave, tiene buena recuperacin y es segura. 16. Pin y cremallera suelen ser de dientes helicoidales ya que para que el volante d un nmero de vueltas suficiente el pin ha de ser muy pequeo y para transmitir los grandes esfuerzos que se precisan para mover la direccin el modulo ha de ser grande por lo que el numero de dientes suele ser pequeo. En las ruedas helicoidales el nmero de dientes mnimo para que no haya penetracin es inferior al de las ruedas con dentado recto. Tanto el pin como la cremallera han de ser de un acero de alta calidad y estar cementado ya que han de soportar grandes esfuerzos y en los dientes existen tambin desplazamiento. La cremallera adems debe desplazarse a lo largo de la carcasa con el considerable rozamiento. 17. FRENOS Los frenos son autoventilados, fabricados en acero, ya que los discos de carbono estn prohibidos. stos son capaces de trabajar a temperaturas superiores a los 750 C. Para la competencia en gravilla poseen un dimetro de 295 mm y para las competencias en asfalto llegan a los 335 mm y pueden trabajar a temperaturas entre 400 C y 700 C. La refrigeracin es muy importante, ya que si se sobrepasan estos lmites, el lquido de frenos puede hervir y la eficacia de stos disminuira. El sistema ABS y el repartidor de potencia no pueden eliminarse, pero, usualmente, los equipos los desconectan para evitar alargar el frenado y evitar bloquear las ruedas en donde sea importante hacerlo. 18. NEUMATICOS Los neumticos no pueden sobresalir de la carrocera y pueden montarse llantas de hasta 18 pulgadas de dimetro. Solo puede modificarse el anclaje mediante los cinco habituales tornillos por uno central, al estilo de un coche de Frmula 1. 19. Los neumticos son una de las cosas ms importantes para que un WRC, o S2000, tenga el agarre suficiente para que pueda ganar una carrera, por ello deben ser a la vez potentes, duraderos y robustos. Adems, en un rally, la dificultad reside en la eleccin correcta de los neumticos con varias horas de antelacin. Si las condiciones difieren de una especial a otra (lluvia en la ES1, carretera seca en la ES2), es necesario encontrar un equilibrio para el conjunto de las 3 pruebas especiales. Si esto no se logra, la carrera esta prcticamente perdida. Los neumticos se deben elegir en funcin de la distancia que debe recorrerse, la temperatura exterior y la superficie. Cuanto ms calor hace, ms necesario es elegir una goma dura. Pero igual es muy difcil calcular bien, ya que una goma dura tiene ms prestaciones que una goma blanda. 20. Otra de las cosas que hay que tener en cuenta es la presin de las mismas, ya que estn garantizan un andar perfecto. Con estos datos vemos que los neumticos son claves (importantsimos), para el WRC, as como lo es en cualquier otra competencia. Pero lo que lo diferencia de otras, es que en el rally, los neumticos tiene ms predisposicin para romperse que en el resto, detalle que marca aun ms su cuidado.