Técnica F1: ¿cuánto contamina un fórmula 1?

[Trupon]

Técnica F1: ¿cuánto contamina un fórmula 1?

¿Cuánto contamina un fórmula 1? ¿Cómo ha afectado la llegada de la hibridación a la categoría reina del automovilismo? El experto Juan De Norverto Moríñigo, Ingeniero ICAI y profesor de motores en Grado y Master de Competición en la Universidad Antonio de Nebrija, nos ayuda a comprenderlo.

Adrián Mancebo 28/09/2015

Parece mentira que hoy en día y, después de más de medio siglo de competición, se pueda poner en duda a la competición automovilística por excelencia: El campeonato del mundo de F1. Para sus detractores, se trata de reuniones de vehículos conducidos por un solo piloto muy alejados de la realidad, dando vueltas en circuitos ante miles de espectadores. Lujo, excesos, ruido infernal.

Sin embargo, para los que amamos el AUTOMOVILISMO, con mayúsculas, somos conscientes de que la F1 es el máximo exponente de la tecnología del automóvil, y sí, marcan el camino a seguir para el resto de la industria.

No vamos a hablar de los frenos de disco, cajas de cambio automáticas, controles de tracción o de estabilidad. Aunque parezca increíble, y más en estos días inmersos en el escándalo ‘Dieselgate’, pretendo romper una lanza a favor de la F1 y sus beneficios para el medioambiente del futuro. Parece imposible poner límites a la competición de más alto nivel sin que pierda su esencia y espectáculo. Sin embargo, se está consiguiendo.

Las emisiones contaminantes de un F1

Un monoplaza de F1 contamina de manera cualitativa igual que lo hace un automóvil propulsado por un motor de gasolina. Estos motores, denominados de ‘encendido provocado’ basan su modo de funcionamiento en comprimir una mezcla de aire y después de añadirle la gasolina más o menos lejos de la cámara de combustión: hacer saltar una o varias chispas de la bujía, provocar una inflamación, y al expandirse los gases quemados resultantes, éstos empujan a los pistones que a su vez mueven al cigüeñal que empieza a girar. A partir de aquí, caja de cambios y potencia a las ruedas. En fin, como decía, muy semejante a un automóvil convencional.

Por tanto, lo que podemos esperar que salga por el escape es monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), agua, y óxidos de nitrógeno (NOx). También algún óxido de azufre proveniente de quemar aceite y del azufre del combustible.

Las diferencias con nuestro vehículo de calle radican es que el motor está ajustado para rendir la máxima potencia en cada momento. Esto se traduce en trabajar a veces con mezclas muy ricas de combustible, pese a la gran cantidad de aire que introduce el turbo y encendidos muy adelantados con unos amplios cruces de válvulas para permitir llenados y vaciados de los cilindros. En esta situación no se podrían usar catalizadores convencionales ya que éstos solo funcionan cerca de la combustión estequiométrica, esto es sin exceso de aire ni de combustible. Además, si se pusiera un catalizador en el escape, restringiríamos la salida de gases y se perderían prestaciones. Otro contaminante es el ruido y aunque se podría limitar poniendo silenciadores, las prestaciones se verían muy resentidas.

¿Y qué pasa con el CO2?

Pues que el CO2 es un gas no contaminante. Lo producen entre otros, todos los seres vivos al respirar. Su principal hándicap es que contribuye al efecto invernadero y por tanto el un potencial causante del calentamiento global. El CO2 está directamente relacionado con el consumo de combustible. Aquí, los f1 se llevan la palma.

Un fórmula 1 desde 2014 tiene disponible para cada carrera 100 Kg de combustible (se limita en masa porque si lo hiciéramos en volumen, litros, dependería de la temperatura de cada momento). Pero además se controla el gasto instantáneo impidiendo sobrepasar un consumo de 100Kg/h en cualquier momento. Esos 100 Kg son aproximadamente 140 litros en condiciones normales.

Si la distancia recorrida en las carreras es de 305 Km (salvo en Mónaco), una operación fácil nos daría un consumo de 46l/100 Km, que tampoco es una cifra desorbitada. Sabiendo que la equivalencia con el CO2 es que por cada Kg de gasolina, se emiten 2.3 Kg de CO2. Por tanto en una carrera, cada monoplaza emite unos 230 Kg de CO2. Para hacernos una idea de magnitud esto es lo que emite un turismo de gasolina de segmento B en 2000 Km. Monoplazas hay 22 por carrera y turismos circulando por el mundo…millones.

¿Qué hace la F1 para ayudar al medioambiente?

Pues mucho. Sobre todo I+D. Probar soluciones nuevas que ayudarán a reducir las emisiones en el futuro. Algunas de estas innovaciones son:

-Inyección directa de gasolina
-Sistema de movimiento de válvulas (distribución) neumático.
-Recuperadores de energía en frenada: ERS-K. ( MGU-K)
-Recuperadores de energía de gases de escape: ERS-H (MGU-H) (Máquina eléctrica conectada al turbocompresor)
-Motor de cilindrada reducida. V6 de 1600 cc (Downsizing) y turbocompresor.
-Aerodinámica variable (DRS).

Los recuperadores (ERS-K, MGU-K) podrían almacenar más energía en función del tamaño y tipo de acumuladores (baterías, supercondensadores). En la actualidad almacenan 163 CV que se pueden utilizar durante 33 segundos. Una gran cantidad de energía. Y sí, ¡un F1 es un coche híbrido!

¿Se podrían regular las emisiones en un F1? ¿Merecería la pena?

Desde luego, se podrían poner más límites al consumo, con ello bajaría el CO2. Todo a costa de perder prestaciones, por lo menos al principio. Se podría limitar más el régimen de giro pero ocurriría lo mismo. Creo que se podría ir aumentando la energía reaprovechada de manera paulatina y desde luego, siguiendo el ejemplo de la F1, pienso que la hibridación debería ser obligatoria en todos los turismos a partir de una fecha cercana, igual que los sistemas start-stop.

Lo que no tiene sentido es tratar de homologar un monoplaza en un banco de rodillos siguiendo el esquema de los turismos actuales. El ajuste en rodillo sería imposible salvo que se fijaran unas cargas aerodinámicas y de rodadura comunes para todos los monoplazas. Además habría que fijar un circuito patrón y simular una vuelta en carrera. Es una buena idea para una tesis.

Por tanto, utilicemos nuestros esfuerzos en mejorar los vehículos actuales y usemos las grandes competiciones como bancos de ensayos. Esta es la mejor enseñanza que podremos recibir.

¡Que viva la F1 y que viva en su esencia de competición pura!

Sobre el autor:

Juan De Norverto Moríñigo

Ingeniero ICAI

Ha trabajado en Nissan y Bosch

Profesor de motores en Grado y Master de Competición en la Universidad Antonio de Nebrija

http://www.autobild.es/motorsport/cuant ... a-1-267305

[Hudson]

Hombre, yo creía que iban a hacer un estudio de lo que de verdad se contamina con un coche de F1, y no esta chorrada para rellenar diarios aburridos de no tener noticias de verdad.

Lo que contamina la gasolina que se quema en un F1 no es nada comparado por ejemplo lo que contaminan los juegos de ruedas que se gastan cada GP (que si no me salen mal las cuentas pueden llegar a ser 13 juegos de ruedas, 52 neumáticos por coche: 2 juegos por cada libres, seis juegos para carrera y clasificación más el juego extra para los que pasen Q2)

O lo que se contamina fabricando los componentes del coche. Cada alerón que ponen, rompen o cambian es una pieza de fibra de carbono que supone mucha energía y materiales involucrados. Todo el coche en general, que la fibra de carbono exige muchos materiales y muchísima energía, por eso es cara.

Luego los motores, sólo con la energía y materiales gastados por Honda en hacer motores esta temporada seguro que un F1 daría varias vueltas al mundo en contaminación equivalente de gasolina.

Irse a Japón en avión con todo el equipo consume una burrada de keroseno, en órdenes de magnitud por encima de la gasolina consumida durante el GP*. Y así con cada GP, que la F1 da tres vueltas al mundo en viajes a lo largo del año.

Construir y mantener circuitos, iluminarlos de noche, hasta las emisiones de todos los espectadores yendo a ver un GP supera ampliamente al gasto en gasolina de un F1.

Estamos en la ruina, recortémosle el chocolate al loro y nos salvaremos.

De verdad, un tema tan serio** y con gilipolleces así se aburre a la gente y se la distrae de la realidad... espera, qué tonto, esa debe ser la intención

Saludos

*Un Jumbo de carga, uno sólo, se papea 150 toneladas de keroseno en ir de Europa a Japón, suficiente para llenar los 100kg de combustible de un F1 1.500 veces. Y usan varios aviones, creo que una docena entre unas cosas y otras.

** La NOAA se ha encontrado una zona de temperaturas muy por debajo de lo normal en el norte del Atlántico, cerca de Groenlandia e Islandia y andan escamados. Los negacionistas han corrido a expresar que este enfriamiento LOCAL prueba que el Calentamiento Global es una patraña. Cuando lo más probable que sea debido a una anormal pérdida de hielo en Groenlandia que ha puesto agua fría y dulce en el camino de la Corriente del Golfo. Esa que impide que media Europa sea una tundra. Como no se restaure la normalidad antes del invierno, vamos a ver unos fríos muy intensos en el norte y centro de Europa este invierno. Brace yourselves, Winter is coming...

[Joselo]

Analicemos una serie de conceptos erróneos que se vuelcan aquí :

"Sin embargo, para los que amamos el AUTOMOVILISMO, con mayúsculas, somos conscientes de que la F1 es el máximo exponente de la tecnología del automóvil, y sí, marcan el camino a seguir para el resto de la industria."

Los gigantes de la industria automotriz no necesitan ni requiere ni siquiera precisa a la F1 como un banco de pruebas para la industria automotriz, por el simple hecho de que excluyendo aciertas aplicaciones electrónicas y ciertos materiales compuestos y alguna que otra minucia, la F1 no ha inventado aboslutamente nada en este aspecto. Además, vale aclarar que los enormes laboratorios y estructuras de prueba que tiene cualquier gigante de la industria automotriz a su disposición, puede entregar cualquier tipo de dato, prueba o desarrollo conveniente para ser aplicado a los automóviles de calle sin tener que recurrir a la F1.

"¿Qué hace la F1 para ayudar al medioambiente?
Probar soluciones nuevas que ayudarán a reducir las emisiones en el futuro."

Preguntarse esto sobre la F1, qué digo, sobre el deporte motor todo, es no preguntarse qué se podría hacer sobre lo que contamina un avión de Fly Emirates que sobrevolando un circuito de oriente medio haciendo publicidad antes de un G.P., contamina más de lo que contaminan todos los monoplazas de F1 durante todos los fines de semana de G.P. durante toda una temporada... una analogía aplicable a este tipo de razonamiento sería lo mismo que un asesino serial se sorprendiera en la calle porque alguien se pasa un semáforo en rojo .

"¿Se podrían regular las emisiones en un F1? ¿Merecería la pena?
... Por tanto, utilicemos nuestros esfuerzos en mejorar los vehículos actuales y usemos las grandes competiciones como bancos de ensayos. Esta es la mejor enseñanza que podremos recibir."

Si un organismo (como por ejemplo un cuerpo humano) sufre de un simple problema muscular y se toma ésto como una prioridad, sin tratarse un cáncer de pancreas galopante, entonces estamos en problemas.

Bajo este razonamiento entonces, y para poner sólo un ejemplo y no hacer de estos una lista interminable :

Tomemos un aspecto contaminante como lo es la industria de los neumáticos y la monstruosa polución y contaminación que produce... ¿Por qué no se implanta de inmediato una solución concreta como la utilización de neumáticos de Kevlar? ... sin embargo no la aplican porque juagan intereses que los perjudicaría monetariamente, entonces ahí está el ejemplo vívido de que los gigantes de la industria automotriz (auspiciados por los "alcornoques" de la FIA) les interesa un bledo el medio ambiente y las soluciones ecológicas (eso es todo un verso que nos quieren vender) porque lo único que les interesa es el dinero.

Su composición es totalmente ecológica, contienen Kevlar 49, cuyas propiedades son extremadamente resistentes y flexibles, una de las aplicaciones del Kevlar 49 es por ej. para los chalecos antibalas, así que resistiría tranquilamente un pinchazo, un reventón, un desbande o lo que sea, lo que es igual a evitar que (por una cuestión lógica que tiene que ver con las estadísticas) miles de personas queden traumatizadas, heridas, amputadas e incluso muertas, en lo que al porcentaje de accidentes producidos exclusivamente por fallas de los neumáticos actuales se refiere.

El asunto del costo se soluciona fácilmente. Ya mismo se podrían fabricar estos neumáticos no sólo utilizarlos en la competición sino que hacerlos de utilización masiva. Se reduciría a prácticamente cero la manufacturación de contaminantes, se evitaría el problema de la lenta degradación que insume un neumático común y la consiguiente basura en que se transforman millones y millones de toneladas. Además, no se repondrían, dado que su duración va mucho más allá del auto mismo.

Otra ventaja sería justamente esto, dado que para el ladrón no habría forma de comerciar mercadería robada con un tipo de neumático así. Con respecto a su composición, está es química (lógicamente), como el 90% de cualquier elemento manufacturado bajo normas medio ambientales que nos rodea en nuestra vida diaria, pero se disminuiría drásticamente debido a su durabilidad, evitando millones y millones de recambios diarios que suceden en el mundo día por día con los neumáticos convencionales.



Por favor dejen de tratarnos de idiotas y no ultrajen la poca inteligencia que podríamos llegar a tener tener

[GTO]

Desde luego, se podrían poner más límites al consumo, con ello bajaría el CO2. Todo a costa de perder prestaciones, por lo menos al principio. Se podría limitar más el régimen de giro pero ocurriría lo mismo.

por favor, recojer a este tipo de ingenieros y encerrarlos en un laboratorio, y darles grandes cantidades de gaseosa la casera, que no mancha para que hagan los experimentos que quieran y dejen a la F1 en paz...

La Formula uno le sobran iluminados de este tipo que nos han traido hasta aqui, pues no dice que .... anda al carajo

Aqui lo que hace falta son personas que antepongan el espectaculo por encima de todas estas demagogias.... como si la F1 fuera el sitio idóneo para experimentar sobre el medio ambiente, es como ir a un concierto de rock a hacer experimentos sobre decibelios, o ir a la nasa a hablar de materiales reciclables, te quieres irrr....

Parece imposible poner límites a la competición de más alto nivel sin que pierda su esencia y espectáculo. Sin embargo, se está consiguiendo.

Claro, claro, se esta consiguiendo por eso antena 3 repite la carrera a las 10:00 y Lobato y Pedro se quedan en Madrid para las retrasmisiones, por que la audiencia se ha disparado... Se puede estar mas de espaldas a la realidad¿¿¿¿¿??????

[Trupon]

Hombre este hombre igual es un patán, aunque no lo parece, y un poco de respeto se merece, ¿no creéis? Nadie estamos en posesión de la verdad absoluta...

[GTO]

Hombre este hombre igual es un patán, aunque no lo parece, y un poco de respeto se merece, ¿no creéis? Nadie estamos en posesión de la verdad absoluta...

un tonto es quien dice tonterías...
Forres Gump

(independientemente de los estudios que tenga)

[Trupon]

Hombre este hombre igual es un patán, aunque no lo parece, y un poco de respeto se merece, ¿no creéis? Nadie estamos en posesión de la verdad absoluta...

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Forres Gump

(independientemente de los estudios que tenga)

Insisto...