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¿Cómo funciona un Formula 1?

La Formula 1 siempre ha sido considerada como la categoría reina del Automovilismo no solo por tratarse de una de las competiciones automovilísticas con mayor prestigio y seguimiento en todo el mundo, sino también por su carácter vanguardista. A lo largo de las décadas, la F1 ha desarrollado decenas de mejoras tecnológicas que más adelante pasarían a usarse en los coches de calle. En la Formula 1 nacieron los neumáticos radiales, los frenos de disco que usan hoy los utilitarios, diversos tipos de suspensiones, cajas de cambio automáticas y accionadas por levas o los sistemas de recuperación de energía de frenado (Energy Recovery System, o ERS), que incorporan algunos coches de alta gama.

Los monoplazas de la F1 son ciertamente espectaculares. En el Circuito de Monza (Italia) llegaron a registrar velocidades superiores a los 370 km/h.

Seguramente habrás visto alguna carrera, pero… ¿sabes realmente cómo funciona un Formula 1?

El Motor

Desde 2014, tras unas profundas reformas de la Federación Internacional de Automovilismo (FIA), el motor de un F1 se volvió más complejo. Los propulsores actuales son motores híbridos turbo alimentados con un cubicaje de 1600 cc y constan de diversas partes:

  • Un motor de combustión de gasolina con un turbocompresor. El propulsor utiliza gasolina corriente, si bien las escuderías le incorporan aditivos para incrementar su energía de combustión hasta los 102 octanos. Toda mezcla de combustible debe ser aprobada por la FIA antes de poder usarse.
  • Un motor eléctrico, que consta de dos partes: el MGU-K, o motor de recuperación de energía cinética y el MGU-H, el motor de recuperación de energía térmica. El MGU-K aprovecha la energía cinética generada por el movimiento del cigüeñal, mientras que el MGU-H aprovecha la energía calorífica procedente de los gases del motor de combustión. La energía se almacena en una batería integrada en el motor. Los pilotos pueden utilizar la energía eléctrica generada por el sistema ERS para atacar y defenderse de otros pilotos.

El motor de un F1 es capaz de generar una potencia mínima de 800 cv: 600 correspondientes al motor de combustión y 200 del motor eléctrico. La escudería Mercedes, ganadora del mundial de 2016, presume de 900-950 cv de potencia y aspira a llegar a los 1000 cv cuando perfecciones el motor eléctrico.

La Transmisión

Los monoplazas de la F1 incorporan también un sistema de transmisión, como cualquier coche de calle. Un F1 dispone de una caja de cambios de 7 velocidades que entrega la potencia a las ruedas posteriores (los F1 tienen tracción trasera o de propulsión). El cambio de marchas es manual y se acciona mediante un sistema de levas ubicado en la parte trasera del volante: una leva a la derecha para subir marchas, y una a la izquierda para bajarlas.

Aunque los monoplazas también incorporan un embrague, este solo se acciona al engranar la primera marcha en el momento de la salida, mediante dos levas situadas en ambos lados de la parte inferior trasera del volante. No se usan en el resto de cambios de marcha.

El buen uso del embrague en la salida es determinante. Si se libera demasiado bruscamente, el coche puede patinar en la salida, perdiendo agarre. Si se libera demasiado lentamente el coche saldrá con poca potencia. En ambos casos, el piloto se verá rebasado por sus rivales, perdiendo posiciones.

La Aerodinámica

La aerodinámica de un bólido de carreras persigue dos finalidades:

  1. Crear downforce, o fuerza descendente (conocido como carga aerodinámica). Lo que consigue la carga aerodinámica es pegar el coche al suelo, aumentando su adherencia. A mayor downforce, más agarre tiene el coche y, por tanto, más estable es. La contrapartida es que, cuanta mayor carga aerodinámica tiene el coche, más velocidad punta pierde. Las escuderías reglan la carga aerodinámica en función del circuito. Así, por ejemplo, en circuitos donde la velocidad no es tan importante, utilizan mucha carga aerodinámica (Mónaco, por ejemplo), mientras que en circuitos de velocidad, como Monza, utilizan poca carga. La invención del “efecto suelo” en la década de los 70 consiguió mejorar la downforce de los monoplazas, logrando usar el propio suelo del coche para generar carga. Una baja presión entre el suelo del coche y el asfalto consiguen que el coche se adhiera al firme, como si de una ventosa se tratara.
  2. Generar air flow, o circulación de aire. Los ingenieros intentan que el coche ejerza la menor resistencia al aire posible. Esto permite que el coche se frene menos ante la resistencia del aire y pueda alcanzar mejores velocidades. El principio es el mismo que el que utilizan los aviones de combate.

Sin embargo, no solo basta con diseñar un coche lo más aerodinámico posible. Ciertas partes de un F1, como los neumáticos, generan turbulencias en contacto con el aire. Ello afecta al flujo de aire (air flow) del coche y termina provocando problemas de estabilidad en el monoplaza. Por ello, los F1 incorporan alerones y otros apéndices aerodinámicos, como los deflectores. Lo que hacen es redirigir el aire hacia otras zonas, disminuyendo las turbulencias.

La última introducción a la F1 ha sido el sistema DRS (Drag Reduction System). Esta modificación en el alerón trasero permite abrirlo con un botón ubicado en el volante, reduciendo la resistencia aerodinámica del coche. La apertura del alerón trasero consigue alcanzar mayores velocidades.

Como también reduce la carga aerodinámica y, por tanto, minora el efecto suelo, solo se permite su uso en zonas habilitadas por la FIA por cuestiones de seguridad. Normalmente, solo puede usarse en la recta de meta o en rectas largas que permitan su utilización. El DRS se usa para adelantar o para defenderse de ataques de otro piloto, junto con el sistema ERS. El DRS solo puede activarse en las rectas habilitadas, y siempre y cuando se esté a menos de 1 segundo de distancia del piloto delantero al pasar por el punto de detección.

Los Neumáticos, los Frenos y las Suspensiones

Desde 2007 solo un fabricante provee a los equipos de los neumáticos usados en los Grandes Premios de F1. Existen 3 tipos de neumáticos:

  • Lisos (o slicks): Según su dureza pueden ser duros, medios, blandos, superblandos y ultrablandos. Al ser lisos, no tienen capacidad de evacuar agua, siendo, por tanto, neumáticos de seco. En zonas mojadas producen rápidamente “aquaplanning” ya que el coche no es capaz de evacuar el agua y eso hace que resbalen.
  • Intermedios o de lluvia: Se usan en condiciones húmedas, con lluvia de leve a moderada. Tienen dibujos que evacúan el agua.
  • Lluvia extrema: Se usan en condiciones de lluvia intensa. Tienen un dibujo más profundo que evacúa más agua.

Un F1 utiliza frenos de disco de cerámica. Su funcionamiento es el mismo que el de los coches de calle. Al pisar el pedal del freno, las dos mordazas pinzan el disco, reduciendo la velocidad del coche por fricción. En la F1, las potencias de frenado son tales que los discos llegan a ponerse al rojo vivo, alcanzando temperaturas de hasta 800º. En dichas frenadas pueden alcanzarse fuerzas de hasta 6,5 G (6,5 veces la fuerza de la gravedad).

Las suspensiones de un F1, en forma de V, unen las ruedas del coche al chasis y van insertadas en amortiguadores. En la F1 existen dos tipos de suspensiones:

  • Pull-rod: Se trata de un sistema más aerodinámico.
  • Push-road: Su principal ventaja es que es más fácil de reglar, y que tiene una mayor resistencia.

El Chasis

Prácticamente la totalidad de un F1 está compuesta de fibra de carbono, un material muy resistente y que ofrece la ventaja de ser relativamente ligero. El chasis de un F1 también está compuesto de este material.

Una de las partes más importantes del chasis es el monocasco. Se trata del habitáculo del piloto, también conocido como cockpit. Es la parte más dura del coche, en tanto que sirve como célula de supervivencia del piloto. El monocasco protege tanto el cuerpo como la cabeza del piloto.

El Volante

Como tablón de mandos del monoplaza, es el lugar donde el piloto puede controlar todos los aspectos del coche. El volante contiene:

  • Un display (o pantalla): En ella, el piloto dispone de un cuentarrevoluciones, un velocímetro y puede ver la marcha engranada. También muestra las banderas amarillas y otros datos. El display también informa al piloto cuando debe cambiar de marcha y también suele usarse un pitido que escuchan por los auriculares.
  • El embrague y las levas.
  • Diversos reguladores: En ellos, pueden escoger configuraciones de entrada en curva (diferencial), de embrague, de mapa motor (para entregar más o menos potencia, lo que permite ahorrar combustible o usar especificaciones máximas para adelantar), etc.
  • Pluralidad de botones: El de la radio, el de dispensador de agua, el que activa el ERS, el DRS, el limitador de velocidad para la parada en boxes, etc.

En definitiva, el volante es el cerebro del monoplaza, así como el motor, su corazón.

A los mandos de un F1

Tras todo esto, seguro que estarás pensando… “Vale, ya sé cómo funciona un F1. ¿Pero dónde puedo probar uno?”

La experiencia en un F1 es increíble y hay muchos lugares en los que puedes montarte en uno y experimentar por ti mismo la sensación de sentir más de 800 cv de potencia, 300 km/h de velocidad y las impresionantes fuerzas G de la frenada. Puedes probar estas experiencias desde 49 € en circuitos como el Jarama, en Madrid; Montmeló, en Barcelona o en el Motorland de Alcañiz, entre muchos otros.

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