FÓRMULA 1 2014Autos cada vez más ecológicos

José Miguel Lavín D.jmlavin@live.clIngeniero Civil MecánicoUniversidad de ChileFebrero 2014

¿Por qué más ecológicos?

Porque en la práctica son automóviles híbridosHasta un 27% de la potencia

provendrá de sistemas de recuperación de energía (ERS).

Porque consumen cada vez menos combustibleAproximadamente un 38% menos

que en 2013.

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Introducción La temporada 2014 traerá consigo

algunos de los mayores cambios en los reglamentos técnicos de la Fórmula Uno desde hace bastante tiempo. No sólo es la adopción de los nuevos motores V6 de 1.6 litros turboalimentados, sino que existe un mayor énfasis en los sistemas de recuperación de energía y también hay ajustes a las normas relativas a la aerodinámica.

Motor y Caja de Cambios Se pasa de los motores de 2.4 litros V8 de aspiración

natural girando a un máximo de 18.000 RPM a motores de 1.6 litros V6 turboalimentados, acelerando a un máximo de 15.000 RPM. Los motores actuales producen más de 750 hp, mientras que las unidades de 2014 erogarán alrededor de 600 hp con una potencia adicional de aproximadamente 160 Hp proveniente de los sistemas de recuperación de energía (ver más adelante).

Las cajas de cambio tendrán ocho marchas hacia adelante en lugar de la actual de siete. Las combinaciones de la caja deben ser definidas al principio de la temporada y no se podrán modificar posteriormente, aunque sólo por este año le estará permitido a los equipos cambiar por una vez estas relaciones de piñones.

¿Qué significa turboalimentado? El turboalimentador (o turbocargador) es un

dispositivo que aprovecha la energía cinética de los gases de escape para mover una turbina unida a un compresor que inyecta aire y combustible a presión en los cilindros aumentando así la potencia entregada.Es por lo tanto un sistema que extiende y hace más

eficiente el ciclo térmico del motor de combustión interna.

Motor Renault

Motor Mercedes

Sistemas de Recuperación de Energía (ERS)

Durante 2014, una mayor proporción de la potencia de cada vehículo provendrá del ERS que, junto con el motor, conforman la unidad del sistema de propulsión o unidad motriz. Además de la generación de energía en la frenada (ERS-K), unidades ERS también generarán energía utilizando el calor residual del turbocompresor del motor (ERS-H). A diferencia de los actuales KERS - que dan a los conductores unos 80 hp adicionales durante 6.7 segundos por vuelta - el ERS 2014 dará a los conductores alrededor de 160 hp durante 33 segundos por vuelta. Para compensar la potencia extra que se generará en la frenada por el ERS, se permitirá a los equipos utilizar un sistema de control electrónico del freno trasero.

A diferencia de 2013, el piloto ya no apretará un botón en el volante para activar el ERS. La potencia se transmitirá a las ruedas traseras simplemente apretando el pedal del acelerador (con una ayudita de la electrónica del auto).

Componentes del ERS La recuperación de energía será aportada por dos unidades

motogeneradoras (MGU) distintas: MGU K (generada con la energía cinética, que es lo que actualmente

conocemos como KERS) se carga mediante la frenada, ayudando al auto a detenerse y evitando que se recalienten los propios frenos.

MGU H que se encuentra conectado al turbocompresor para recuperar la energía térmica de desecho que sale por el escape.

Detalle elementos Unidad Motriz Renault

Combustible y Peso Mínimo

Para promover la eficiencia de combustible, éste se limitará a 100 kg por carrera. En 2013 el uso de combustible era ilimitado, pero los equipos solían utilizar alrededor de 160 kg por carrera.

Peso mínimo - para compensar el aumento de peso del sistema de propulsión, el mínimo permitido se ha incrementado en 48 Kg, desde 642 kg hasta 690 kg.

Resumen Comparación Motores

Motor RS27-2013 ENERGY F1-2014

Cilindrada 2,4 litros 1,6 litros

Límite de revoluciones 18.000 RPM 15.000 RPM

Límite gasolina por carrera

Ilimitado 100 kg

Configuración 90º V8 90º V6

Cilindros 8 6

Válvulas 4 por cilindro (32)

4 por cilindro (24)

Escapes Doble salida Salida única (de turbina)

Potencia MGU-K (KERS) Máximo 60 kw Máximo 120 kw

Año 2013 Año 2014

Confiabilidad y Penalizaciones

La confiabilidad será fundamental ya que se han aumentado las exigencias en este aspecto: Se podrán usar hasta 5 unidades motrices (motor de

combustión más los sistemas de recuperación de energía y baterías) por temporada (hasta 2013 se permitían 8).○ Si se usan más de cualquiera de los componentes de

la unidad motriz se penalizará desde 5 puestos en la grilla de largada hasta largar desde los pits.

Cada caja de cambios debe ser usada por 6 carreras consecutivas.○ Cada cambio adicional se penalizará con 5 posiciones

en la grilla de largada. La refrigeración, por lo tanto, deberá ser reforzada lo

que obligará a que las tomas de aire aumenten de tamaño.

Aerodinámica: Tubo de Escape

A diferencia de 2013 en donde se utilizaban dos tubos de escape, los reglamentos 2014 exigen el uso de un solo tubo de escape central que debe ser en ángulo horizontal para prevenir que el flujo de escape sea utilizado para mejorar el efecto aerodinámico. Además, no se permite que la carrocería vaya detrás del tubo de escape.

Aerodinámica Alerón delantero – las aletas delanteras serán

un poco más angostas pasando de 1800mm a 1650mm.

2013

2014

Aerodinámica… Disminución Altura Chasis. Por razones

de seguridad la altura del chasis se ha reducido desde 625 mm a 525 mm en 2014.

2013 2014

Aerodinámica… Disminución altura de la nariz.

También por razones de seguridad, la altura de la nariz se ha reducido desde 550 mm a 185 mm en 2014.

2013

2014

Aerodinámica… Alerón trasero - el alerón trasero también se verá un

poco diferente en el 2014. El ala viga horizontal inferior ubicado a la altura de la luz trasera (Beamwing) no está ya permitida (reemplazándose por dos soportes verticales centrales) y la solapa principal será 20 mm menos profunda en el perfil, además de otros cambios de dimensiones. El DRS puede abrirse ahora como máximo 65 mm, 15 mm menos que el año pasado.

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