Caja de cambio de un F1

Y es que seguramente te preguntaras.... que es una caja de cambios y para que sirve. Es una pregunta muy común entre las personas que no conocen mucho sobre las mejoras intercaladas un F1.

El avance tecnológico es parte del F1 así que de una palanca situada a un costado del piloto hemos pasado a los cambios con paleta detrás del volante, un invento que se origino a principios del siglo pasado pero que se ha popularizado en la industria automotriz y es que permite hacer el paso de un engrane a otro en tan sólo milésimas de segundo y sin despegar las manos del volante, otorgando control y precisión.
Y es como estos cambio tecnológicos, mejoraron lo que seria la caja de cambio.

La caja de cambio ayuda a transmitir el torque generado por la unidad de poder a las ruedas, extrayendo así la máxima potencia gracias al embrague, velocidades, selector, diferencial y sistema hidráulico.Dentro de sus características también se encuentra que desde 2014, las cajas de cambios cuentan con ocho marchas y sí, ante la duda, también tienen reversa.

En el caso de la Fórmula 1 es importante considerar diversos aspectos. Por ejemplo, no se requiere que el piloto opere manualmente el embrague, ni está obligado a levantar el pie del acelerador cuando se cambia de engrane.

La caja de cambios de un monoplaza de la máxima categoría es semiautomática y por reglamento están prohibidos los sistemas de transmisión totalmente automáticos así como ayudas electrónicas, en especial para el momento del arranque.

  Ahora, la caja de cambios no sólo tiene la función antes descrita. Al estar situada en la parte trasera del monoplaza, también sirve para ayudar en el punto de gravedad del monoplaza de competencia gracias a sus casi 40 kilogramos de peso. Es decir, forma parte del conjunto aerodinámico del coche y que contribuye a lograr un mejor rendimiento del conjunto.

Fuentes

http://www.atraccion360.com/comosonloscambiosdevelocidad-en-f1

http://castellf1team-historia.blogspot.mx/2008/10/el-fin-de-la-palanca-del-cambio.html

Aerodinámica en la F1

La aerodinámica siempre ha sido una pieza elemental en las competencias de Fórmula 1, las escuderías de todo Formula 1 han invertido millones de pesos en ingenieros quienes puedan sacar mayor provecho del viento el cual choca en el monoplaza.

Los ingenieros en aerodinámica siempre han tenido 2 preocupaciones:

• Crear carga Aerodinámica, esto quiere decir a que el viento genere peso en el monoplaza lo que provocará que tenga mucho mayor adherencia a la pista.

• Minimizar la resistencia al aire, debido a que a estas velocidades no se puede despreciar el aire debido a que éste al chocar con el auto provoca que el auto no pueda incrementar su velocidad en mucho menos tiempo.

Una parte importante del auto el cual genera mucha adherencia a la pista o carga Aerodinámica es el Alerón debido a que funciona como las alas de un avión solamente que alrevéz debido a que el aire fluye por dos lados de el alerón lo que genera una diferencia de presión, una ley llamada Principio de Bernoulli, como ésta presión intenta equilibrarse trata de mover al alerón lo que genera una fuerza de 3.5G, igual a 3 veces y media su propio peso).

Otro descubrimiento fue el Efecto Venturi el cual reducía la presión del aire debajo del monoplaza, provocando que la diferencia de presiones aplastara el vehículo al suelo y así mejorando el agarre del vehículo aumentando la velocidad en las curvas.

También los Deflectores laterales ayudan a el flujo del aire como también el diseño de Ferrari llamado "Narrow Waist" donde la parte trasera el auto es mucho más baja y angosta maximizando así el aire disponible para el alerón provocando mucho más agarre en la pista.

Fuentes:
http://www.fierasdelaingenieria.com/la-aerodinamica-en-la-formula-1/
http://upcommons.upc.edu/bitstream/handle/2099.1/24755/TFG%20memoria.pdf?sequence=1

Limitantes de una pista de carreras

Muchos se preguntarán el porque los pilotos de carreras de F1 no pueden llegar hasta cierta velocidad en una recta...
Es por eso que por medio de este blog les explicaré un poco más sobre el porque muchos de los pilotos de carreras F1 no aceleran más en una recta.

Lo que no les permite acelerar mucho más es la vibración que genera el coche al estar en contacto directo con el asfalto debido a que es tal la vibración que dicha pista genera en el auto que el conductor no pueda ver casi nada y por lo tanto no reaccionar tan rápido como para evitar un accidente.

Al indice que mide este nivel de vibración se le llama " Indice de Regularidad Internacional".En la norma ASTM E867-06 se define como la desviación de una determinada superficie respecto a una superficie plana, con dimensiones que afectan la dinámica del vehículo, calidad de manejo, cargas dinámicas etc.
El IRI se calcula sumando las distancias medidas en modulo sobre la horizontal.


En la actualidad el Indice de Regularidad Internacional se mide con perfilómetros los cuales están constituidos por una rueda muy sensible la cual registra el movimiento, formas y marcas del asfalto.

Fuentes:

http://imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt108.pdf

http://www.lanamme.ucr.ac.cr/sitio-nuevo/images/autores/badilla/2009-badilla-06.pdf

Suspension de un F1

Los coches de Fórmula Uno deben mucho de sus actuaciones al tipo de suspensión que se los provee. De hecho esta suspensión, que es la más rígida que se pueda encontrar en estos tipos de mecanismos, es prácticamente la característica más importante de un monoplaza de F1 ya que permite el uso de los potentes motores de más de 750 hp . Y es que las 4 ruedas son la única manera de los coches de interactuar con pista, conseguir una suspensión que maximice el período de tiempo en que las ruedas entran en contacto sobre el terreno es vital.

No olvidemos que en un coche de Fórmula Uno, o cualquier otro , tiene que lidiar con los dos tipos de masas: la no suspendida que son los neumáticos y la suspendida que es todo el coche que en ellas se apoya y se procura su aislación para que su actitud no varíe.

 La suspensión está entre las dos masas y se la considera no suspendida como si formara parte de las ruedas.Y es que en linea recta podemos despreciar un poco la importancia de la suspensión ya que las ruedas prácticamente están pegadas a la superficie de la pista en todo momento; Sin embargo en las curvas, la suspensión tiene el único objetivo de empujar el coche en la pista lo más rápidamente posible, aún después de golpear con los baches y rugosidades con el fin de aumentar la adherencia de los neumáticos. Esta es la variable más importante por el que se construye con esmero la suspensión en un F1, a pesar de que ello causa una gran falta de confort para el conductor.


La otra parte importante de una suspensión de F1, y cualquier otro tipo de suspensión para el caso, es la relación entre resortes o muelles y amortiguadores. Como los resortes son la parte de la suspensión que prácticamente absorben los golpes, encontrar un buen compromiso entre su suavidad / dureza y el agarre mecánico del coche se convierte en esencial. Resulta evidente que con el más blando de los resortes el coche se moverá más rápido a través de un golpe o en una curva.
Fuentes 
taringa.net/posts/autos-motos/11053683/Las-suspensiones-de-un-f1.html/amp?client=ms-android-google

cronicasf1.com/Contenido/Tecnica/Las%20Suspensiones%20en%20la%20f1/Las%20suspensiones%20en%20la%20f1.htm

Principios fisicos aplicados en la mecanica del motor de F1

En el siguiente video veremos como se aplican principios de fisica como la transformacion de energia, el manejo de la densidad el aire y otros aspectos para mejorar la eficiencia de un motor. Además nos dice que la base de todo es la ley de Boyle la cual consite en  presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante, lo cual se traduce de la siguiente manera; Si la presión aumenta, el volumen disminuye por lo cual si la presión disminuye, el volumen aumenta.
  
APLICACIÓN MOTORES

La aplicación de la ley de Boyle en los motores ya sea gasolina, gas o diesel se presenta en la combustión interna, ya que en el primer tiempo ingresa aire al cilindro con un volumen y presión, en el segundo tiempo se disminuye el volumen al aumentar la presión de este, de aquí en adelante interviene un cambio de temperatura que genera una explosión y expulsa los gases con un volumen y presión .

Fuentes:
educaplus.org. (...). Ley de Boyle. 09/11/2016, de educaplus.org Sitio web: http://www.educaplus.org/gases/ley_boyle.html

Diesel Boyle . (2009). Ley de Boyle aplicada al Automovil. 09/11/2016, de boylediesel Sitio web: http://boylediesel.blogspot.mx/

Sistema de frenado en un F1

El sistema de frenado general de un F1  funciona de forma similar a los de los automóviles normales de uso diario , se usan frenos de disco, que por medio de un circuito hidráulico al momento de pisar el pedal de freno produce presión en el líquido encargado del mismo  que provoca que unas pinzas aprieten los discos que giran junto con las ruedas, creando fricción y así reduciendo la velocidad del coche.

La gran diferencia entre los frenos de F1 y los automóviles que usamos es  principalmente que al contrario de lo que hacemos normalmente en los automóviles comunes donde frenamos progresivamente, en un  Formula 1 el piloto pisa a fondo el pedal y después va liberando para conseguir la velocidad deseada. 

También en un F1  los materiales que se usan para las piezas utilizadas en los frenos es diferente, debido a las altas temperaturas a los que son sometidos en una frenada, casi 1000°C, fue necesario crear un compuesto resistente y que al mismo tiempo fuera ligero. El resultado los discos de carbono.

Estos discos de diámetro exterior de 278 mm y un espesor máximo de 28 mm, tardan aproximadamente 150 dias en ser fabricados.

Se implemento un sistema que permitiera recuperar la energía de los frenos al mismo tiempo que se controla la presión necesaria para disminuir la velocidad de forma controlada.

Este sistema se denominó Brake by wire. Se trata de un sistema que fue desarrollado para aviones militares y cazas, pero que ya es usado en coches comerciales de alta gama.siendo una combinación del sistema de frenado hidráulico, pero controlado de manera electrónica. Solo se instala en los frenos traseros y lo que hace es medir la fuerza con la que el piloto presiona el pedal de freno,enviandolo al Electronic Center Unit, el cual controla todas las funciones electrónicas del monoplaza determinando la cantidad de energía que se está recuperando y por tanto cuanta presión se debe ejercer en los frenos para que el reparto de frenada no se vea afectado.

Por seguridad los sistemas de frenado delantero y trasero son independientes, el delantero funciona de manera mecánica, el trasero se activa de manera electrónica, para que en caso de que alguno de los dos falle, tengan el otro como respaldo que les permita evitar un accidente.

Fuentes
f1enestadopuro.com/archivof1/tecnicas/sistema-de-frenado
w.unocero.com/2015/05/03/asi_funciona_sistema_frenado_en_la_f1/amp/?client=ms-android-google

Aceleración de un fórmula 1

Los autos fórmula 1 en promedio alcanzan los 200 km/hr (55.55m/s) en 5.5 segundos lo que quiere decir utilizando la formula de aceleración la cual es:

Sustituyendo así los valores :

a=(55.55-0)/5.5        a=10.1m/s2 

Como podemos ver su aceleración es de una magnitud demasiado alta y es por eso que llegan a velocidades sumamente altas tanto en rectas como en curvas lo que aumenta el nivel de peligro en la carrera.

Dato Curioso

La velocidad máxima que puede alcanzar un fórmula 1 es de 340 km/hr

Fuentes: http://www.cronicasf1.com/Contenido/Tecnica/tecnica_comparacion_f1_vs_wrc.htm