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Nov 01, 2023

Las ganancias de agarre mecánico serán un campo de batalla técnico clave en F1 2023: PlanetF1

A medida que ha pasado el tiempo, la Fórmula 1 se ha vuelto cada vez más prescrita desde un punto de vista técnico.

A medida que ha pasado el tiempo, la Fórmula 1 se ha vuelto cada vez más prescrita desde una perspectiva técnica y la definición técnica moderna del automóvil de F1 no es una excepción.

De los principales grados de libertad que se otorgan a un constructor en el diseño de su automóvil, tanto la unidad de potencia como las plataformas aerodinámicas se han convertido en las más restringidas que jamás hayan existido, y es evidente cada temporada que el desempeño de los equipos está convergiendo.

Antes de la nueva era aerodinámica de la F1 de fuerza aerodinámica primaria generada por el efecto suelo bajo el piso, el concepto anterior de fondo plano dependía más de las sensibilidades de actitud de las superficies aerodinámicas superiores.

La necesidad de controlar los comportamientos dinámicos de cabeceo, balanceo y guiñada de la plataforma aerodinámica superior era un requisito crítico en la generación y mantenimiento de la carga aerodinámica nominal. Esto se logró principalmente a través del control del movimiento de la suspensión en grados de libertad adicionales a lo que ahora se permite en el nuevo marco de regulación con resortes hidráulicos, amortiguadores y amortiguadores de inercia.

Además, el control del movimiento de la suspensión se complementó con los neumáticos previamente regulados, que tenían paredes laterales mucho más altas que eran mucho más flexibles en la transmisión de carga y, por lo tanto, creaban características de comportamiento más predecibles.

Es importante destacar que, debido a que la carga aerodinámica debajo del piso generada por el auto de F1 de piso plano de la era moderna era mucho menos sensible al cambio de altura de manejo, se suspendió con tasas de resorte mucho más bajas en comparación con el auto de efecto suelo 2022/2023.

Por otro lado, el moderno efecto suelo F1 de 2022/2023 tiene sensibilidades más centradas en el suelo y tiene un rango de altura de manejo muy definido en el que operar.

Para un automóvil con efecto de suelo, el caso de que la altura de manejo se vuelva demasiado baja a menudo puede provocar que el flujo a través de la garganta de las entradas del venturi debajo del piso se detenga, liberando brevemente la carga aerodinámica con el resultado opuesto elevando la altura de manejo que potencialmente establece el bucle de comportamiento que llegó a conocerse como 'marsopa' el año pasado.

Por el contrario, cuando la altura de manejo aumenta demasiado, la carga aerodinámica puede perderse instantáneamente, lo que puede tener consecuencias catastróficas, especialmente si ocurre en un momento en que el automóvil depende de la carga aerodinámica para transmitir una carga lateral alta.

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Sin embargo, no siempre es un hecho que se produzcan marsopas y, en 2022, varios equipos encontraron formas de mitigar el estancamiento del flujo a alturas de conducción bajas mediante el diseño de la garganta y el perfil venturi, mientras que otros se vieron obligados a reducir la carga aerodinámica elevando la altura de conducción. en particular por la necesidad de evitar las consecuencias de la Directiva Técnica 039 que se introdujo durante la temporada como medida de seguridad y salud.

En consecuencia, el control de la altura de manejo para el auto F1 2022/2023 es de naturaleza crítica, y debido a las restricciones regulatorias, como los sistemas de conducción activa, grados adicionales de libertad de control de suspensión y la prohibición de la amortiguación inercial, los sistemas de suspensión son saltado con tasas de resorte mucho más rígidas.

Sin embargo, un auto de F1 con resortes más rígidos trae consigo rasgos de comportamiento dinámico que no siempre son necesariamente deseables, ya que de adelante hacia atrás y de afuera hacia adentro, el equilibrio mecánico puede restringirse a un rango más pequeño y finito, lo que resulta en un menor cumplimiento o Característica de "filo de cuchillo", implicaciones más duras para los aspectos de temperatura y desgaste del manejo de neumáticos, y características de calidad de conducción más violentas.

Con respecto al efecto suelo, hay un buen nivel de estabilidad en el Reglamento Técnico de F1 de 2023 en comparación con 2022, y aunque ha habido un cambio relacionado con la altura estática del borde del suelo en una posición determinada para elevarlo, una vez más como una medida para mitigar el potencial de marsopa, el impacto para aquellos equipos que ya han mitigado razonablemente la pérdida de flujo en su piso a alturas de conducción bajas probablemente será mínimo.

Un área importante del diseño donde existen libertades para diferenciarse en la búsqueda de la divergencia y la explotación del rendimiento es la geometría y la configuración de la suspensión, y esta es ciertamente un área que vale la pena monitorear en la nueva temporada.

Al revisar los sistemas de suspensión delantera en comparación con la temporada pasada, 2023 ha visto curiosamente que todo el campo adopta un mecanismo delantero accionado por varilla de empuje, excepto Red Bull, que no solo continuó con un sistema de varilla de tracción en el RB19, sino que también continuó con su Espoleta superior frontal multibrazo única, a diferencia de la espoleta de una sola pieza que usa el resto del campo.

Por supuesto, Red Bull seguramente habría adoptado esto debido a razones relacionadas con cómo el flujo aerodinámico hacia atrás se adapta al diseño del RB19 para que hayan procedido con tal configuración, pero también parecería razonable sospechar que hay aspectos mecánicos en esto. también.

El único equipo que ha cambiado el método de activación del sistema de suspensión delantera para 2023 es McLaren, que ha utilizado un mecanismo de varilla de empuje en el MCL60 en lugar del mecanismo de varilla de tracción que se usó en el MCL36, y en otro giro interesante son los único equipo en cambiar el método de actuación utilizado en la suspensión trasera mediante la adopción de un mecanismo de barra de tracción en 2023.

Naturalmente, la arquitectura y el diseño de la unidad de potencia y la línea de transmisión en un automóvil de F1 tienen una influencia importante en el diseño de la suspensión trasera, particularmente en el método de actuación, por razones aerodinámicas y de empaque, y en 2023 no es coincidencia que todos los chasis utilicen la potencia de Ferrari. La unidad utiliza un mecanismo de barra de tracción, al igual que todos los usuarios de las PU de Renault y Mercedes, mientras que todos los chasis con motor Honda tienen un sistema de suspensión trasera de barra de empuje.

A medida que la distancia entre ejes, la pista y el peso del automóvil de F1 han aumentado constantemente en los últimos tiempos, también lo han hecho los comportamientos óptimos requeridos del automóvil durante el frenado y la transición a la aceleración.

Se han vuelto de naturaleza menos binaria, y con la inclusión de un automóvil con efecto de suelo con suspensión más rígida en la ecuación, los cambios de equilibrio entre la inclinación frontal al frenar y la sentadilla trasera al acelerar se han convertido en una consideración importante, dadas las sensibilidades de altura asociadas.

Para 2023, después de las pruebas de pretemporada, hay una mayor prevalencia de una geometría anti-hundimiento y anti-hundimiento incorporada más obvia en los diseños de suspensión en todo el campo.

Es probable que los equipos con diseños que optimicen sus paquetes de agarre mecánico a través de la mejor gestión de las sensibilidades de la altura de manejo con resortes rígidos, y que puedan entrar y comenzar a salir de las curvas con la menor interferencia posible con la variación de la altura de manejo, serán los que mantendrán el control en las curvas. ascendencia de rendimiento en 2023.