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Los motores V8 de Fórmula 1

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Los motores V8 de Fórmula 1

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En el 2006, de acuerdo al nuevo reglamento, se hizo obligatorio el cambio del motor, ya que la FIA decidió cortar en parte la escalada de las performances en la F1: se pasó de un propulsor de 10 cilindros en V, a uno de 8 cilindros en V a 90 grados de 2,4 litros.

En el año 2006, de acuerdo al nuevo reglamento, se hizo obligatorio el cambio de motor, que no solo cambió el diseño del monoplaza si- no que también cambió la técnica de conducción o pilotaje.
En su oportunidad, la FIA (Federación Internacional del Automóvil) decidió cortar en parte la escalada de las performances en la F1.
En dicho año, se pasó del motor de 10 cilindros en V, a uno de 8 cilindros en V a 90 grados de 2.4 litros. Esto se efectuó para limitar las posibilidades de desarrollo, a mediano y largo plazo, imponiendo una gran cantidad de parámetros técnicos.
El reglamento técnico –aparecido en el 2006– no solo contempla el cambio de diseño del motor, sino que limita con precisión, la acción de los técnicos e ingenieros motoristas en todos los terrenos. Los puntos a considerar son como sigue:

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En un comienzo, en la etapa de desarrollo, los primeros resultados en pista tuvieron una considerable diferencia con respecto al 2005. La caída de potencia, se ubicó en un 20 por ciento, y en las primeras carreras su disminución era de 150 CV menos que los V10.

1. La cilindrada máxima es de 2.400 cm3.
2. Los motores deben tener 8 cilindros en V con un ángulo de 90 grados.
3. En las tapas de cilindro, deben existir dos válvulas de admisión y dos válvulas de escape por cilindro (ambas de forma circular).
4. El diámetro del cilindro no debe exceder los 98 mm.
5. El espacio entre cilindros (entre ejes) debe ser de 106,5 mm, con una tolerancia de más/menos 0,2 mm.
6. El cigüeñal no debe estar a menos de 58 mm del plano de referencia.
7. El peso mínimo del motor, es de 95 kg sin accesorios.
8. El centro de gravedad del motor, no debe estar a menos de 165 mm del plano de referencia.
9. Son prohibidos los sistemas de geometría variable (conductos de admisión, válvulas, escapes).
10. La presión de inyección del combustible no debe superar los 100 bares, de manera tal que es controlado por sensores.

El reglamento prohíbe inclusive el uso de ciertos materiales y limita además su rigidez y resistencia, por ejemplo, en el caso de los pistones. Los mismos deben estar construidos en aleación de aluminio, los cigüeñales deben ser de acero aleado, lo mismo que los árboles de levas, que deben ser construidos de una sola pieza metálica, los cárters serán de aleación de aluminio.
Están prohibidos en los V8, las aleaciones especiales de magnesio, los MMC (Metal Matric Composites), los materiales intermetálicos y las aleaciones que contienen más del 5 por ciento de berilio, de iridium o de renium (todos metales).
Fue en el año 2004 que los motoristas se pusieron a trabajar sobre los estudios del V8, por primera vez. Una constante se impuso rápida- mente: la modificación del diseño, de la arquitectura del motor, de modo tal que no se usara la misma técnica del pasado. El V8 es un nuevo concepto, a pesar de que tiene algunos puntos comunes con los anteriores V10, pero sus vibraciones internas y externas –propias de las V8– son una preocupación para los especialistas. Dichas vibraciones, poseen frecuencias diferentes a las de los motores V10, y pueden ser perjudiciales.
Las mismas son generadas principalmente por los esfuerzos de torsión de los componentes en movimiento, en los V8, y son de naturaleza horizontal (helicoidal para los V10), influyendo directamente en la confiabilidad del motor. Estas vibraciones pueden ser controladas, trabajando, actuando cuidadosamente sobre el orden de encendido. En cuanto a las vibraciones externas, las mismas son transmitidas por los motores V8 al chasis, y a las partes aledañas del motor. Estas, mal controladas, generan ciertos inconvenientes en los sistemas auxiliares (bombas, escapes, etc.) pero pueden ser superadas por un preciso equilibrado del cigüeñal, y por una integración motor-chasis específica.

Estas vibraciones se manifiestan entre las 15mil y las 16mil rpm,es decir un régimen más alto que en los motores V10, pero que se da más frecuentemente en los V8. El régimen máximo de estos motores fue de 19.000 rpm –en el 2007– aproximadamente, e irá progresando.

Pasada esta etapa de construcción y de desarrollo, los resultados logra- dos en la pista, muestran la diferencia existente con el 2005, es decir con el motor V10.

La caída de potencia verificada –en la primera fase– se ubicó en un 20 por ciento en forma aproximada, y los V8 de los primeros meses del 2006, desarrollaron 150 CV menos que los V10. Optimizando el llenado del motor –el rendimiento del motor– en función del régimen, los conductos de admisión variable, que permiten disponer de máxima potencia en una gama determina- da, están prohibidos.

Los motores sin duda están más solicitados, y los especialistas deben trabajar sobre la cartografía –mapas tridimensionales– el único medio a disposición, para limitar la caída a regímenes intermedios y para mejorar la generación de potencia.

Con respecto a las características de utilización, los nuevos valores de par motor y potencia, obligaron a los pilotos –en una primera fase– a usar los propulsores a altos regímenes (mayores que en el 2005).

En competencia, el régimen promedio se eleva entre 300 y 500 rpm, de acuerdo al circuito. De la misma forma, los períodos de “carga plena” en el motor aumentan considerablemente, y como consecuencia la temperatura promedio del escape está en aumento.

En cuanto al consumo de combustible, la utilización de los V8 en la pista, es similar a la de los motores V10 en el 2005, la caída del mismo debe ser proporcional a la pérdida de potencia, es decir, un 20 por ciento. En los nuevos motores, sin embargo, la disminución del consumo deberá limitarse a un 15 por ciento so- lamente.

Acerca del enfriamiento, las necesidades de flujo de aire en un V8, son menos importantes que en un V10. Los radiadores usados son, entonces, más pequeños, posibilitando diseñar una sección frontal del pontón reducida. Las tomas de aire –arriba de la cabeza de los pilotos– también fueron rediseñados. Al comienzo, y considerando el tema en forma general, las temperaturas de los monoplazas 2006 fueron más elevadas.

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Motor de 10 cilindros en V a 90 grados, Ferrari es un equipo que siempre produjo sus propios propulsores.

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