Ventajas del fondo móvil

La tecnologí­a al servicio de los monoplazas.

Ventajas del fondo móvil

Mensajepor Carballedo » 24 Marzo 2007, 14:30

Introducción:

Antes de cualquier consideración, veamos por encima qué ocurre por debajo del coche:

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El aire al ser acelerado al pasar por debajo del coche, cuantificación que realiza el principio de Bernouilli, crea una depresión que "succiona" el coche hacia el suelo.

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Básicamente el funcionamiento de este fenómeno es justamente éste.

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El llamado efecto suelo es simplemente la aceleración del flujo de aire por debajo del coche, añadiendo el hecho que a medida que la distancia se reduce linealmente entre el suelo del coche y el asfalto, la down-force crece de manera exponencial (para n>1). Esto hace que la distancia entre el suelo del coche y el asfalto, "se intente" reducir lo máximo posible.

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El otro hecho básico es que la forma del suelo del coche ha de ser la idónea; es decir: que el propio suelo del coche actúe ya como difusor, antes que se haga presente el propio difusor; esto optimiza la "difusión" del flujo a alta velocidad que circula por debajo del coche y que hace que se expanda convenientemente hacia la popa del vehículo. Esto originaría, mucha más down-force. También es cierto, que cuanto más pitch o curva del fondo tenga el vehículo, más probabilidad existe de que se "meta" aire (de la alta presión a la baja presión) estropeando así lo conseguido.

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Por tanto, hemos visto los 2 métodos existentes para optimizar el llamado "efecto suelo".
Realmente, lo que está prohibido no es el efecto suelo en sí mismo, puesto que toda superficie circulando por encima del suelo, posee este efecto, sino lo que está prohibido es sellar físicamente (aerodinámicamente no) la cámara existente entre el suelo del vehículo y el asfalto para poder así crear más depresión y por tanto más down-force, y la utilización de perfiles curvos para el suelo de un monoplaza de F1 que esté en la zona comprendida entre los ejes delantero y trasero.

Por otra parte, también está prohibido:

:arrow: Cualquier estructura móvil.
:arrow: Cualquier estructura que flexione más allá de un máximo permitido.

Consideraciones:

Por todo lo dicho, cualquier acción que implique una alteración de:

:arrow: Ángulo de pitch
:arrow: Forma del suelo del coche
:arrow: Distancia del suelo del coche al asfalto.
:arrow: Sellar el suelo (la cámara inferior existente).

hará que aumente o al menos varíe, la down-force. El ángulo de pitch en carrera y las distancias al asfalto, las marca la unión de todas las fuerzas que inciden sobre el coche, y aunque está ligado a la forma del suelo en sentido longitudinal, en principio lo podemos suponer diferente.

La forma en sentido longitudinal del suelo, como ya hemos visto anteriormente, es una forma de "evacuar" la masa de aire que circula a alta velocidad por debajo del coche, de manera adecuada; la pieza básica encargada para ello, es el difusor. Si el suelo adquiriera una forma "no plana" como indica la Normativa Técnica, se convertiría en un difusor enorme, con todas las ventajas que ello supone, básicamente desde el punto de vista de la down-force. Esto, podría ocurrir, si el suelo tuviese una deflexión mayor que la permitida.

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Hay otro detalle que es conveniente resaltar, y es el hecho de que es posible en teoría, sellar el suelo haciendo bajar los extremos laterales y quizás subiendo (o no) la parte central del suelo. La combinación o no de ambas acciones, conlleva un aumento de la cámara inferior, con el consiguiente aumento de la down-force, ya que la densidad o número de moléculas de aire por unidad de volumen y por tanto la presión, se reduce (suponiendo el mismo caudal másico).

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El hecho de "bajar" los extremos laterales, se podría conseguir mediante la instalación o utilización de alerones sobre los pontones o incluso los mismos pontones. Lógicamente, si esta "deflexión" fuese excesiva, sería cuestión de revisión técnica por parte de la FIA.

Por último, señalar también que es posible que mediante otros elementos que no pertenecen directamente al suelo del coche, lo sellen aerodinámicamente. De todas formas, una deflexión excesiva de estos elementos, también comportaría un sellado no permitido por la Normativa.

Por todo lo dicho, es cuestión de estar dentro de los límites de las deflexiones permitidas o no estarlo. Establecer esto, es trabajo de la FIA. En cualquier caso, hay que reconocer que el trabajo de aquel equipo que investigase sobre esta premisa, sería doble, por cuanto la dinámica vehicular, lógicamente, se vería muy afectada. También es cierto que si se recurre a estos artificios, se consigue lo que se quería: se aumenta la down-force y por tanto la fricción, pero los riesgos desde todos los puntos de vista, también son muy evidentes.

Esperando que hayan quedado claros los conceptos explicados podemos avanzar en la polémica generada en los días posteriores al GP de Australia. Los equipos Ferrari y BMW han sido señalados por sus rivales por utilizar presuntamente una cierta flexibilidad en el fondo plano que aproxima este al suelo con la consiguiente ganancia en apoyo y sin la contrapartida de perjudicar su coeficiente de penetración. Esto podría explicar en parte un mejor paso por curva a la vez que una mayor velocidad punta ya que los coches que utilizaran este sistema podrían rodar con menos incidencia en sus alerones y por tanto con menos resistencia al avance.

Según todas las indicciones, esta presunta deformación se produciría en la "lengüeta" del fondo plano que los equipos utilizan para cumplir con la regla de que este se extienda a lo largo de la zona comprendida entre los ejes rodantes. Esa especie de "espátula", que seguramente los aficionados han podido observar en alguna ocasión, sería la encargada de flexionar, alcanzada una cierta velocidad, acercándose al suelo y favorecer el aumento de presión del aire que circula por debajo del fondo del monoplaza.

Si este supuesto se verifica o no, será bastante complejo de averiguar debido a que el fenómeno sólo se produce con el coche en marca y bajo unas condiciones de velocidad muy concretas. Además, el mecanismo asociado a esta funcionalidad parece ser mínimo (un muelle) con lo que su trabajo estático es fácilmente justificable.

Fuente: Tiimoteo Briet Blanes

Reseña sobre el autor: Timoteo Briet Blanes, Ingeniero aerodinámico del equipo de GP2 Campos Grand Prix, Licenciado en Matemáticas y Doctor Ingeniero Industrial; Profesor Universitario de Mecánica de Fluidos y Aerodinámica; Especialidad en Simulación CFD y Aerodinámica; Gerente de "Turbulencia Research Engineering"; Ingeniero Aerodinámico de GP2 y F3, Director del departamento de CFD de Turbulencia Research Engineering, ha trabajado con diversos Equipos de Competición: Campeonato del Mundo de Motos de 125 y 250 cc, Fórmula 3, Fórmula GT, Renault Mégane Trophy, Diseño de Camiones y Autocares, Diseño de Cascos de Veleros para la Copa América de vela, Elementos Aerodinámicos de Automóviles, Cascos de Competición, Diseño de Aeronaves, Energías Eólica, Térmica y Mareomotriz, Aerodinámica Industrial, Diseño, Fabricación, Instalación y Puesta en Marcha de Túneles de Viento, etc. Posee diversas patentes relativas al mundo de la aerodinámica, así como numerosas Investigaciones al respecto.

Link: http://www.thef1.com/especiales/tecnica/articulo_026.shtml
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Mensajepor Carballedo » 24 Marzo 2007, 14:31

Alguna reseña sobre el tema de moda en la Fórmula 1
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Mensajepor sky » 24 Marzo 2007, 14:34

ya lo había visto en la página original

de todas formas gracias por compartirlo
***sky***
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Mensajepor Showtimethemusic » 24 Marzo 2007, 14:53

muchas gracias por molestarte en ponerlo
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Mensajepor phenril » 24 Marzo 2007, 17:40

Intentemos no duplicar la información porque a esta información ya había hecho referencia AZOTE en el hilo: http://www.clubf1.es/viewtopic.php?t=2743&start=75

No obstante gracias por la info y el trabajo que te has dado copiandolo.
Si quieres triunfar, no te quedes mirando la escalera. Empieza a subir, escalón por escalón, hasta que llegues arriba.
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Mensajepor timber » 24 Marzo 2007, 18:59

aqui de lo que mas se trata es de fisica y dinamica

gracias carballedo
Saludos,Timber

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ANTONIO PUERTA, DESCANSE EN PAZ :cry:
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Mensajepor enroba » 25 Marzo 2007, 16:56

grasias por la informacion , a mi modesto entender este es el sitio de esta informacion y es donde debe estar, no solo porque se halla puesto de moda ultimamente.
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Mensajepor Showtimethemusic » 25 Marzo 2007, 17:07

si
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Mensajepor kata » 02 Abril 2007, 20:03

La verdad que las vueltas que le buscan los ingenieros a las cosas, está claro que no van a buscar ganancia aerodinamica en los famosos alerones (la flexibilidad de estos esta demasiado controlada por los inspectores FIA), solución: Buscar hacer la "trampa" y ganar velocidad alli donde no miren, me parece bastante ingenioso y digno de alabar.
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Mensajepor Carballedo » 02 Abril 2007, 21:59

Porque no hacen como en la GP2: efecto suelo, más agarre y habrá más espectáculo
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Mensajepor mari » 02 Abril 2007, 22:44

Carballedo escribió:Porque no hacen como en la GP2: efecto suelo, más agarre y habrá más espectáculo


Para, entre otras cosas, evitar accidentes como el de Senna.
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Mensajepor Carballedo » 03 Abril 2007, 12:46

Vamos a ver. En la actualidad hay menos agarre, el paso por curva es más lento pero hay más posibilidades de salirse al haber menos agarre. Pero no fue por lo de Senna porque se siguió con el sistema hasta el año 2000, creo. Además para adelantar los GP2 se pueden pegar mucho en las curvas al coche de delante, pues les penaliza menos al contar con mayor agarre. Ya FIA ya no sabe qué hacer
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Mensajepor MAVERICK » 03 Abril 2007, 13:01

muchas gracias por la informacion, dato curioso sobre el agarre de los coches.
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Mensajepor Palinmaj » 03 Abril 2007, 15:15

Ayrton Senna murio porque en un momento dado su coche toco el suelo con el fondo lo que provoco que perdiera completamente el agarre porque como bien sabes el efecto aerodinamico se basa en la distinta velocidad del aire por encima y por debajo de los elementos aerodinamicos, al tocar el suelo, el aire dejo de pasar por debajo lo que hizo que desapareciera el efecto aerodinamico y perdio completamente el agarre y por tanto el control del coche. El resultado es que no pudo girar y el coche se empotro en la curva.
Yo quiero ganar, siempre, a todo. Eso de que lo importante es competir me suena a demagogia. Ayrton Senna
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Mensajepor mari » 03 Abril 2007, 15:25

Si no recuerdo mal, el efecto suelo como tal se prohibio en 1983 (y se introdujo la normativa del fondo plano) despues de la desgradaciada muerte de Gilles Villeneuve, por algo tan "gili" (gili hoy que lo vemos continuamente y no pasa absolutamente nada) como que sus ruedas delanteras toparon con el coche que le precedia y salio literalmente volando, muriendo al instante. Ese es el problema del efecto suelo, que se agrava si los vehiculos cada vez son más rapidos. A la minima que, por el motivo que sea (un saltito al pasar un piano, por ejemplo), el coche se aleja del suelo, se vuelve incontrolable.
Además, en 1994 se introduce la tabla de madera en el fondo del monoplaza para asi asegurarse la FIA de que realmente las escuderias no utilizan el efecto suelo (de ahi mi mencion a Senna).
Despues en 1995, para asegurarse de que el monoplaza estaba todavia mas lejos del suelo se introdujo la norma del "suelo escalonado". La Fia no queria bajo ningun concepto que el monoplaza tuviera contacto con el suelo.
Por eso la importancia actual de la aerodinamica, que actua como suplente del efecto suelo para mantener el coche en pista a altas velocidades. Pero con la desventaja que supone a la hora de los adelantamientos.
Lo que ocurre es que desde 1983 en adelante se intoducen las suspensiones activas (me parece que el primer equipo en intentarlo fue Lotus), y pese a que el efecto suelo se prohibe, las marañas de los ingenieros siempre han estado y estaran en la F1 hasta que no se les diga lo contrario, y los monoplazas eran en pista más bajos de lo que eran en garaje.
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