Analisis de Telemetrías: GP de Abu Dhabi 2009 – Yas Marina

Telemetrías – Descubriendo nuevas pistas.

Al final, llegamos a la última carrera del año, la última sesión de esta temporada, y como siempre, gracias a los datos de nuestra “más mejor” primera piloto, Andrea, sin los cuales, esta serie de artículos habría resultado imposible, por más que le diésemos vueltas al rFactor y al Motec.

Llegamos a Abu Dhabi, al complejo Yas Marina, a estrenar su flamante circuito, sin demasiadas pistas sobre lo que nos vamos a encontrar.

A primera vista, según los planos, aparecen dos zonas bien diferenciadas; una con largas rectas, o curvas abiertas, que terminan en chicanes o en horquillas; y otra de trazado netamente urbano, con cortas rectas separadas por curvas de 90º, configurándose como un típico circuito de acelerón y frenazo.

La zona que va desde la primera curva hasta la horquilla del estadio,recuerda al tramo final de Valencia; el que une las dos últimas horquillas de esa pista. Las rectas, o las largas curvas abiertas que se hacen acelerando, son similares a las que encontramos tanto en Valencia, como en Singapur. Finalmente las zonas de cortas rectas y curvas en ángulo recto son típicas de la zona media de Singapur.

No hace falta terminar la carrera de ingeniería para deducir que deberíamos partir de uno de esos dos setups, para desarrollar el más adecuado a esta pista; las curvas de Singapur, y sobre todo el producto del biodiesel que se utiliza masivamente en la isla, requieren que allí se utilice un setup con más ala que en Valencia, donde las curvas más comprometidas se toman a velocidades demasiado bajas para que les afecte la carga de alerones.

Pero como no vamos a ponernos a calcular a ojo, partiremos del de Valencia, e iremos ajustándolo según vayamos rodando; Además tenemos que tener en cuenta que si en Singapur y en Valencia se rodó con superblandos y blandos; Los compuestos elegidos para Abu Dhabi son los blandos y medios, lo que implica una pista con más grip, que permitirá usar menos ala que en Singapur, acercándonos bastante a los niveles del circuito que alberga el GP de Europa.

Así que ajustamos el coche y salimos a rodar para comprobar cargas y presiones de neumáticos, y para irnos familiarizando con el trazado, y con los puntos de frenada.

Después de un stint de 8 vueltas obtenemos los siguientes datos:

La primera nota indicativa, el mejor crono, en la vuelta 2 del stint, fue de 1:42,422 . Y tras ello, el preceptivo análisis de cargas y presiones para la optimización de estas para poder continuar adecuadamente.

CARGAS MEDIAS:  FL: 2.537,000N – FR: 2.697,125M – RL: 3.594,875N – RR: 3.827,000N

PRESIONES MEDIAS:  FL: 121,933kPa – FR: 123,790kPa – RL: 138,674kPa – RR: 141,825kPa

Esto nos dice que las presiones ideales serán:
FL: 116,568kPa – FR: 120,106kPa – RL: 133,535kPa – RR: 138,271kPa

Como este stint lo hicimos con estas presiones iniciales:
FL: 116 kPa – FR: 116 kPa – RL: 133 kPa – RR: 133 kPa

Obtenemos las presiones que deberemos aplicar antes de rodar, para alcanzar las ideales tras las primeras vueltas:
FL: 111 kPa – FR: 113 kPa – RL: 128 kPa – RR: 130 kPa

En cuanto a los deslizamientos:

Eje Delantero

Eje Trasero

Como se ve en las imágenes superiores de deslizamientos por ejes, el coche tiende a irse hacia el interior en las frenadas. ¿Se ve la correspondencia?, pues los datos son los mismos.

También se ha notado al coche con el radio de giro algo escaso.

La impresión de la piloto es que el coche tiende a subvirar en las curvas con frenada más fuerte, pero no se muestra especialmente sobrevirador al acelerar, salvo cuando se hace tras rebotar en un piano; de hecho en la vuelta 5 se marcó un precioso trompo digno de cualquiera de los segundos pilotos que ha tenido Renault este año, en la chicane que forman las curvas 8 y 9, tras atacar el piano interior de la 8 demasiado generosamente, al acelerar cuando las ruedas traseras apenas rozaban el asfalto por botar en el piano, como se puede apreciar en la marca central en rojo de la siguiente gráfica. Y en las dos siguientes marcas -en negro-, se observa cómo “choca” con los pianos, lo que unido a la falta de ajustes, parece como si se hubiese estrellado contra las protecciones. Pero no nos volvamos locos, no es precisamente muy significativo, ya que no hemos ajustado absolutamente nada de lo que deberemos, y el piloto también tiene derecho a hacer “sus pruebas”.

Así que vamos a solucionar estas cosas antes de destripar las telemetrías para hacer los ajustes más afinados que vendrán después. Y ya le contaré a la piloto lo que me parece esto de comunicarse vía post-it, pues ha salido “disparada” no sé a dónde…

Empezaremos por lo más sencillo, y junto con las presiones que nos ha calculado nuestro programa, subiremos el radio de giro a 18º.

Tampoco es muy difícil solucionar que el coche se vaya al interior en las frenadas, basta con subir el valor de inercia en el diferencial; ahora está en el 15%, y el cuerpo nos pide poner un 25%, aunque así agravaremos el subviraje, cosa que deberemos tener en cuenta a la hora de corregirlo.
Como las diferencias de temperaturas de los neumáticos de cada lado son significativas, deberíamos endurecer algo las barras estabilizadoras, y algo más la trasera.

Endureciendo la trasera reduciremos además el subviraje, pero al endurecer la delantera esa reducción será menor, por lo que tenemos que seguir trabajando en el tema. Subiremos la delantera de 100 a 110 N/mm, y la trasera de 57 a 70 N/mm.

El subviraje no se habrá solucionado del todo ya que hemos equilibrado bastante los cambios que lo mejoraban, reduciendo su efectividad, por lo que deberemos hacer algo más. Primero subiremos un punto el valor del alerón delantero, de 17 a 18, y moveremos otro punto hacia atrás el reparto de frenos, de 56/44 a 55/45. Nos tienta retrasar también un punto el reparto de pesos, pero algo nos dice que con lo que hemos hecho (y con el trabajo que haremos más tarde sobre las suspensiones) nos bastará, y si retrasamos ese reparto de pesos, comenzaremos a sobrevirar.

Y tras las ocho vueltas para las que estaba cargado el coche, nos empiezan a llegar las correspondientes gráficas.

En la que el mejor tiempo lo consiguió en la séptima, con 1:41.089.

La primera impresión tras este segundo stint, corroborada tanto por la impresión de la piloto, como por un primer vistazo a las telemetrías, es que ha sido un stint bastante estable, en el que la amplitud de los sobrevirajes ya ha empezado a disminuir.

Si bien la mejor vuelta se ha hecho en un tiempo excepcional, ya que las simulaciones dicen que se rodará en aproximadamente 100 segundos, lo más destacable del stint han sido las vueltas que se han hecho regularmente en 1:42 bajos.

De todos modos, si con un setup aún en mantillas, hemos rodado en 1:41,089, con el motor sin subir de vueltas, y tras un stint de varias vueltas rápidas; es de suponer que cuando tengamos el setup perfeccionado, subamos las vueltas y bajemos el peso de combustible, podamos rodar por debajo del tiempo previsto.

Pero eso llegará más tarde; centrémonos ahora en el análisis de los datos obtenidos.

Lo primero, tras desmenuzar al detalle las temperaturas de los neumáticos, hemos alcanzado tres conclusiones claras:

• > Hemos reducido la diferencia de temperatura entre los neumáticos derecho e izquierdo al endurecer las barras estabilizadoras, aunque quizás podíamos mejorar un poco más.
• > Las temperaturas de la zona central del neumático son menores que las de los extremos, lo que implica que la presión de los neumáticos no es suficiente, y esa diferencia es algo mayor en este segundo stint.
• > No estamos calentando las gomas hasta la temperatura óptima.

Las conclusiones de todo esto son claras, al estar trabajando con los neumáticos a temperaturas menores de las ideales, la presión no aumenta hasta donde estaba previsto, y por ese motivo la parte media del neumático se mantiene por debajo de los extremos. No vamos a subir las presiones ahora, ya que tenemos que ajustar antes las suspensiones, y ese cambio modificará sensiblemente estos valores, así que vamos a estudiar hacerlo por las habituales vías alternativas:

• En primer lugar ajustaremos los muelles de acuerdo a las temperaturas interiores de cada neumático; como en el delantero derecho llegamos a valores aceptables, con una media de 102º, lo bajaremos 2 puntos, hasta 116 N/mm, dejando igual sin cambiar el trasero derecho, ya que la medida de la temperatura media en el interior de ese neumático se ha quedado en 100º. El delantero izquierdo, que se ha quedado en 98º lo subiremos 2 puntos, hasta 120 N/mm, y en el trasero izquierdo, que es el que menos calentamos, ya que se queda en 93º, subiremos 6 puntos, hasta los 118 N/mm.
• Con los amortiguadores, que estaban casi equilibrados entre ellos, haremos algo parecido, después de partir de dos puntos menos en los rebotes rápidos de cada rueda, así que lo que haremos será bajar un punto el delantero derecho, dejar igual el trasero derecho, y subir uno y tres puntos los delantero y trasero izquierdos, respectivamente.

No vamos a tocar nada más, para poder apreciar mejor estos cambios, así que tenemos el setup con estos valores:

Y otra vez a probar, a la espera de que todo funcione como esperamos.

Piloto a pista para otro stint de 8 vueltas programadas, y tras las cuales nos entregan las correspondientes gráficas.

El dato de rigor  1:40,015 , en la sexta de las ocho vueltas efectuadas.

Ha sido un buen stint, con varias vueltas por debajo del mejor tiempo obtenido en el stint anterior, y donde ya hemos alcanzado el tiempo previsto, cuando aún nos quedan al menos, dos pasos más para acabar.

Sobre el asunto de las temperaturas de los neumáticos nos entregan esto:

Ciertamente, nos sorprende que no se solucione al subir la presión, luego podríamos pensar que hace falta más, pero el coche se muestra muy estable con esa presión, y si subimos, obviamente, perderemos grip. Luego, ¿qué pasa?.

Pues precisamente eso, que con esa presión la temperatura del centro no llega a subir más, porque ese aumento sólo se produce en la zona de curvas rápidas (2 a 4, 15, 16 y 20), pero en las curvas más lentas (1, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 14, 17, 19 y 21) la que sube es la temperatura de los extremos, ya que es la zona en la que se apoya el peso al desplazarse hacia los lados.

Como en las larguísimas rectas, se enfrían e igualan las temperaturas de cada parte del neumático, lo que al final domina a efectos de temperatura es la parte de las curvas más lentas.

Una vez comprendido este fenómeno, es preferible no seguir subiendo la presión para cumplir la norma de que la temperatura central tiene que ser superior a la exterior. Primero porque se trata de una indicación, no de una ley. Y segundo, porque lo que debe primar en todo setup es la mejor adaptación del coche al circuito, y no al manual.

Veamos cómo va de deslizamientos :

Eje Delantero

Eje Trasero

Bien, va mejorando cláramente.

Tenemos que mejorar aún más la respuesta del tren delantero en las zonas lentas del circuito, pero sin que esa mejora nos comprometa ni la punta de velocidad en las rectas, ni el equilibrio entre subviraje y sobreviraje, que nos haga sufrir en cada curva; así que vamos a subir 10 puntos la barra estabilizadora delantera, hasta los 120 N/mm y algo menos la trasera, hasta los 80 N/mm; también reforzaremos los muelles delanteros 4 puntos cada uno; para compensar lo que podemos perder en control del subviraje, subiremos dos puntos el alerón delantero, hasta 19 y aumentaremos un 5% más la inercia del diferencial; y para no perder velocidad punta, subiremos la presión de los neumáticos 2 kPa en cada rueda, y bajaremos un punto los conductos de refrigeración de los frenos y otro la apertura del radiador, pues podemos permitírnoslo en una pista que no calienta en exceso ni el motor ni los frenos.

Frenos que como se puede apreciar se mantienen en una muy aceptable media de alrededor de los 600ºC, llegando a una temperatura mínima de 240,6ºC el delantero izquierdo, en el borde de lo aceptable.

Frenos que, recordemos, son del famoso compuesto carbono-carbono, que nada tiene que ver con la fibra de carbono con que construye el carenado El carbono-carbono es en esencia carbono puro y extremadamente ligero (aprox. el 50% del peso hierro standard, unos escasos 1,5Kg frente a los 3Kg largos de los habituales) y también posee un nivel más alto de fricción en unas temperaturas adecuadas de operatividad. Llega aproximadamente al 0.6 en comparación del 0.3 de los materiales convencionales.

Por definición reglamentaria los circuitos de frenos son circuitos hidráulicos y separados para los frenos delanteros y los traseros, de tal manera que el circuito trasero sólo comparte el líquido con el circuito hidráulico, líquido llamado liga o comúnmente líquido de frenos. Es decir, la liga de los frenos delanteros es distinta de la de los frenos traseros o del sistema hidráulico.

Al presionar el pedal, el empujador aplica presión al reforzador, que aumenta y transmite la presión a la bomba, lo que la hace funcionar y aplicar una presión proporcional en el circuito, que a través de los bombines, hacen salir a los pistones, que a su vez empujan las pastillas contra el disco, frenando el giro del disco que está unido a la rueda.

Hay que mencionar un hecho vital para el funcionamiento correcto de los frenos, su temperatura.

La temperatura de trabajo operativa, comienza sobre los 500º y llega a alcanzar los 1400º en su uso extremo. A la vista de esto, resulta vital una buena refrigeración del conjunto, que por normativa se ha de realizar con el aire ambiental. Son (como máximo) de 278mm de diámetro. El problema que tienen es su comportamiento muy (muy) brusco, de hecho el circuito hidráulico se diseña para dar la máxima sensibilidad al piloto, que aún así lo tiene realmente difícil.

En números, pueden desplegar una potencia máxima de frenado de unos 2600cv, en donde la energía disipada en forma de calor responde a la fórmula E=1/2 m(Vmáx^2-Vmin^2).

Donde:
E = energía disipada en los frenos, expresada en julios (J)
m = masa del coche en kilos (obviamente incluye el piloto y la gasolina)
Vmáx = velocidad inicial antes de frenar, en m/s
Vmín = velocidad final después de frenar, en m/s

Lamentablemente, mientras que los frenos convencionales sufren el desgaste habitual de cualquier material de fricción, un freno de carbono no sólo acusa este desgaste sino que también sufre un proceso conocido por oxidación. La oxidación, en términos coloquiales, se da cuando la superficie del freno se va quemando, y a temperaturas que rondan los 600°C ese proceso se acelera y se convierte en el principal motivo de desgaste del freno. Teniendo en cuenta que durante una carrera las temperaturas de los discos de freno pueden llegar a los 1200°C, es evidente que el la oxidación es un factor muy significativo en el proceso de desgaste de los frenos. En las rectas, por supuesto, los conductos de los frenos hacen llegar aire a los frenos para que la temperatura caiga por debajo del nivel de oxidación, pero como estas altas temperaturas se mantienen durante un tiempo relativamente extenso, paradójicamente el aire que se utiliza para refrigerarlos contiene una cantidad de oxígeno que acelera el proceso de desgaste

Pero hay un detalle más que también es fundamental, cuando un disco sobrepasa los 800º se comporta de manera óptima, pero si después se enfría demasiado (por debajo de 220º) la superficie sufre una especie de cristalización, lo que los convierte en prácticamente inefectivos hasta que no vuelvan a alcanzar los 800º; Pero tras “cristalizar” la fricción es menor y su aumento de temperatura es mucho más lento de lo normal, con lo que las frenadas han de ser mucho más largas para que vuelvan a coger su temperatura óptima y eliminar la cristalización.

Es por esta razón, por la que la zona de los frenos es una de las más modificadas carrera tras carrera, y es fuente de controvertidos elementos, como las actuales tapas de ruedas que innovó Ferrari en el año 2006 y que casi todos los equipos han adoptado más recientemente, cuya función primordial es mejorar la extracción del flujo de aire que refrigera los frenos.

Conseguir un buen rendimiento de los frenos es sencillo, pero eso penaliza siempre la aerodinámica, así que de lo que se trata en un Fórmula Uno es de encontrar el máximo rendimiento por parte de los frenos pero reduciendo también lo máximo posible la pérdida de eficacia aerodinámica.

Precisamente por esto último cerraremos la ventilación, para mejorar la aerodinámica, y para que la temperatura de estos no baje tanto, ya que al llegar a las frenadas de las curvas 8 y 11 están demasiado fríos, y obligan a adelantar el punto de frenada, o a empezar a girar el volante aún con el pedal sin levantar del todo, provocando deslizamientos, mayores consumos de rueda, bloqueos de rueda, o pérdidas de tiempo para no tener que hacer lo anterior.

Tras recordar cómo tenemos la puesta a punto, salimos a rodar de nuevo, a ver qué tal resultado tienen los últimos cambios efectuados.

Piloto a pista para un stint de otras ocho vueltas previstas. Y antes de que llegue de nuevo al box, nos entregan esto:

Con un crono de 1:38,492 , obtenido en la quinta de las ocho vueltas dadas.

Mejora, y los deslizamientos están bastante controlados, aunque la piloto “se sube más por las paredes”, lo que se traduce en un mejor crono, cosa que nos congratula y nos asusta, pues también es más fácil perder el control. Pero eso siempre está en sus manos… y pies…

Vamos a hablar con ella a ver que nos cuenta:

“Salvo un pequeño susto en la última vuelta, provocado por exceso de confianza y porque tras haber rodado dos veces por debajo de 1:40, parecía que todo era posible, y ¡qué narices! porque la pista se hace larga y aburrida después de haber rodado en ella más de un centenar de vueltas, el stint ha sido satisfactorio.”

A lo que ponemos buena cara y lo damos por bueno, tanto que no vamos a tocarlo más. Amén.

Y ya podemos bajar el nivel de combustible y subir el límite de vueltas del motor, para hacer la Q2, en la que esperamos superar en no menos de un segundo el tiempo previsto antes de empezar a rodar.

Con lo que se hace el correspondiente simulacro de clasificación rápida, a dos vueltas lanzadas, y de la que nos salió esto:

Y lo hemos superado en casi 2 segundos, obteniendo un bonito 1:38,151.

También hemos conseguido nuestra primera imagen de la pista de velocidad de este circuito, la que suele aparecer habitualmente en las cabeceras de estos artículos, pero que obviamente en este aún no teníamos, por ello colocamos la del primer stint. Si hubiésemos tenido esta, no habríamos puesto la otra… jajaja…

Y después del trabajo hecho, me viene a la memoria un “ post-ít con escapadita” anterior, por lo que, ya distendidamente, la pregunté a tal efecto, obteniendo una escueta respuesta :

“Tenía un asunto que tratar con Kimi en el túnel de salida del pit”.

¿?? Me pregunto qué harían allá abajo… , ¿qué interés tendrá pasar tanto tiempo en ese túnel?, vale que es una novedad, pero con un par de vistazos ya vale, ¿no?.

No sé, pero parece ser que son varias las personas que se pasan largos ratos allí… ; Investigaremos.

Ya solo nos queda esperar a ver qué pasa, y como siempre, esperar que la lluvia no nos estropee el final de temporada (que ya sería de traca), con el estreno de otro circuito en el que acabaremos de noche.

Gracias a todos por el interés, y saludos desde la sala de fiestas de turno, digo, desde el muro,… en qué estaría yo pensando…

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