Analisis de Telemetrías: Test de Diciembre 2009 – Jerez

Telemetrías – Probando en las pruebas.

Comienza la temporada de test y la empezamos en un circuito bastante conocido por todos. No es Montmeló, donde los setups se hacen casi sólo de memoria, pero casi.

En Jerez se corrían Grandes Premios antes de que los trasladaran a Montmeló, y aunque hoy en día no cumple todos los requisitos para albergar carreras de F1, los cumple de sobra en cuanto a las sesiones de prácticas, lo que unido al tradicional buen tiempo de la región, lo convierten en un clásico en el calendario.

Es una pista corta, con 4428m., con bastantes curvas lentas y alguna rápida, de cortas rectas (600m la de meta) y algo escasa de anchura en algunas zonas (11m), pero interesante y muy exigente para el piloto, que no puede permitirse bajar su rendimiento en ningún momento, porque cada pequeña bajada del 100% la pagará con décimas.
Como la simulación la hacemos en un Toro Rosso , y ese equipo no tenía el coche listo en las anteriores visitas a esta pista, tendremos que empezar con un setup de otro circuito conocido que se parezca a éste, y así comenzar con una base lógica.

“And the winner is: Hungaroring”.

Ponemos el setup del circuito de las afueras de Budapest y salimos a rodar, a ver qué tal se comportan los neumáticos en cuanto a cargas y presiones.

Después de este primer stint de ocho vueltas, obtenemos básicamente dos conjuntos de datos; Por orden de importancia:

1º ) Estos valores medios de carga:

FL: 2.652,250 N  ;  FR: 2.443,000 N  ;  RL: 3.804,750 N  ;  RR: 3.535,000 N

Y estas presiones:  FL: 121,933 kPa ; FR: 123,790 kPa ; RL: 138,674 kPa ; RR: 141,825 kPa

Introducimos estos datos, junto a las presiones iniciales con las que hemos rodado en el ordenador, y obtenemos las presiones ideales para esta pista:

FL:  119,115 kPa  ;  FR: 114,490 kPa  ;  RL: 137,817 kPa  ;  RR: 132,314 kPa

Para lo cual deberíamos empezar los stints con estas presiones:

FL: 106 kPa  ;  FR: 101 kPa  ;  RL: 124 kPa  ;  RR: 117 kPa

2º ) Estas gráficas que nos sirven de punto de partida y referencia:

De la que hay que anotar el mejor tiempo obtenido, 1:21,275 en la octava y última vuelta.

Así que nos vamos a limitar a cambiar las presiones, para poder recoger los datos más relevantes, ya que las variaciones del setup no serán muy diferentes de las que ahora tenemos.

Un rápido ajuste a los neumáticos y vuelta a la pista para rodar en esas condiciones.

Tras este segundo stint, nos entregan las gráficas básicas de la mejor vuelta, la séptima de las ocho dadas, en la que su crono fue de 1:19,212 .

Vamos a ver qué es lo que nos cuenta nuestra conductora número uno:

“Como antes ya comprobé los puntos de frenada, he usado las dos primeras vueltas para comprobar los límites del coche, sin excesos, pues no quería hacer un trompo en este stint. El resto del stint ha sido para mantener un ritmo sostenido”.

De lo que también podemos dar fe, pues ha hecho 6 vueltas en tiempos tan parecidos, que entre la mejor y la peor no hay ni siquiera un segundo.

Ya en boxes, echamos el pertinente vistazo a las temperaturas de rodaje, y a golpe de vista, observamos que las temperaturas interiores de los neumáticos nos muestran que el delantero izquierdo sube por encima de nuestra temperatura ideal de 110º en unos 10-15 grados; El delantero derecho y el trasero izquierdo la sobrepasan en unos 5-8 grados, y el trasero derecho queda levemente por debajo de esa misma marca.

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Para solucionarlo y equilibrar las temperaturas, bajaremos dos puntos los valores de los amortiguadores de la rueda delantera izquierda, un punto los de las ruedas delantera derecha y trasera izquierda, y dejaremos tal cual los de la trasera derecha.

Como la temperatura exterior sobrepasa a la central y se acerca a la interior, en una proporción similar en los neumáticos delanteros que en los traseros, reduciremos un grado el camber (caída) de las cuatro ruedas, bajando las delanteras de -1.5º a -2.5º, y el de las traseras de -1.0º a -2.0º, lo que además nos dará más estabilidad en esta pista.
Para compensar la mayor temperatura del tren delantero, deberemos reducir la diferencia entre las barras delantera y trasera; como hay bastantes curvas lentas, en las que no queremos que al acelerar se nos vaya el coche de atrás, dejaremos la trasera en ese valor, que parece adecuado (60 N/mm) y bajaremos la delantera de 110 a 104 N/mm.

Finalmente bajaremos 2 grados el avance de las ruedas delanteras, el caster, ya que desde Hungría nos hemos ido acostumbrando a rodar con un valor menor, y en las pistas de curvas lentas es mucho mejor hacerlo así, como la experiencia de esta temporada nos ha mostrado con las físicas 2009, ya que con las 2008 era mejor disponer de un caster mayor, al contar con mayores apoyos aerodinámicos y con menor tracción mecánica. Por cierto, que en 2010 deberemos aumentar de nuevo el caster para compensar el mayor peso en carrera y el diferente reparto de pesos con poco combustible, salvo que el coche tenga una mayor distancia entre ejes, en cuyo caso, lo normal será que no sea necesario.

El ángulo de avance de rueda o caster, es el ángulo formado entre el eje vertical de la rueda en relación a la conexión de la dirección. Los efectos del caster se hacen notar sobre todo en la dirección, además de en la pisada de la rueda.

En el caso de vehículos de tracción trasera, el ángulo de avance proporciona una notable mejora de tracción, dado que, la resultante del peso tiene su proyección en un punto más adelantado de la huella de contacto; El valor debe ser moderado (entre 1º y 6º ).

Lo que más importa, desde el punto de vista de la competición, es el hecho de que el ángulo de avance (Caster) hace que al girar la dirección se incremente o acuse el ángulo de caída (Camber) estático; El de caída con la dirección girada depende del valor del de avance; Evidentemente, todo afecta a la dinámica del vehículo.

• Un avance de rueda escaso, hará que el coche será perezoso a la entrada de las curvas, le costará empezar a trazar según se gira el volante, y cualquier irregularidad de la pista es capaz de desviar al coche de su trayectoria. También tiende a producir inestabilidad frontal en altas velocidades.
• Un avance de rueda más elevado de lo necesario, hará que el coche empiece a trazar con poco giro de volante y se incremente notablemente la fuerza a aplicar al volante para efectuar el giro adecuado, haciendo al coche demasiado pesado de conducir.

Durante la toma de una curva, la fuerza centrífuga y la inercia tienden a sacar al coche de su trazada, pero como las ruedas “se agarran” al suelo, el resultado es una torsión en el neumático, de tal manera que la zona exterior (la del lado que tiende a salirse) se hunde y la interior se levanta. Esto significa un desgaste extremo de la banda exterior de rodadura de las ruedas, de las 4 ruedas, pero sobre todo en las exteriores a la curva (esquina en rojo del dibujo). Desgaste inasumible por su cuantía.

Para evitar este efecto se le da una inclinación a las ruedas con respecto a la vertical. Ese es el ángulo de caída (“camber” en inglés), que será positivo si en reposo la parte superior de la rueda está más alejada que la inferior respecto al eje central del coche (la rueda está tumbándose hacia fuera). Negativo si es la parte inferior la que está más alejada.

Es precisamente un camber negativo el que compensa este problema con las ruedas exteriores en los giros (aumentando el mismo efecto en las internas, pero estas tienen menos carga sobre el suelo).

En los neumáticos también influye la convergencia en las diferencias de temperatura entre el interior y el exterior de la banda de rodadura; cuando es negativa (TOE OUT) se calienta y desgasta más la parte interior, y también decrece la adherencia en el neumático exterior ya que hay un menor ángulo de deriva inducido a la rueda exterior.

Cuando es positiva (TOE IN), sucede lo mismo, aunque en la parte exterior y decrece la adherencia en el neumático interior ya que se induce un ángulo de deriva menor.

Pero hay que tener cuidado con este ajuste, ya que si bien el ángulo positivo delante hace al coche más estable, y si es detrás mejora la tracción, los valores negativos en el tren delantero mejoran la respuesta, pero hacen al coche inestable, y en el trasero aumentan la inestabilidad y provocan sobreviraje; además, demasiada convergencia reduce la velocidad en recta y aumenta el desgaste general de los neumáticos.

Cuando el chasis se balancea alrededor de su eje al negociar las curvas (incluyendo la toma de pianos), la distribución de la carga depende de la rigidez de las suspensiones delantera y trasera. Y esta depende de la rigidez del muelle y de la rigidez de la barra estabilizadora.

La barra estabilizadora es una pieza que comunica en un tren el trapecio izquierdo con el derecho, de forma que cuando un lado se comprime por la presión en una curva, se comunica a través de esta pieza al otro lado de forma que este también se comprime (algo menos). Esto se traduce en una mayor estabilidad, ya que se eliminan balanceos y se controla parcialmente el deslizamiento.

Como resulta obvio, hay una estabilizadora en la suspensión delantera y otra en la trasera, y de su balance de durezas, resulta un coche más o menos sobre/sub-virador:

•    Subvirador : barra delantera dura respecto a la trasera, o barra trasera blanda en comparación con la delantera.
•    Sobrevirador: Barra estabilizadora trasera dura (se nota también en una mala tracción en curvas lentas).

Tras este repaso, el setup lo tenemos así:

Otra vez piloto a pista, para un stint de 9 vueltas; A ver cómo se comportan los cambios .

El mejor crono  1:17,908 en la novena y última vuelta de este tercer stint.

Así, de entrada, vemos que ha entrado bastante más fuerte en las curvas, por lo que los sobrevirajes han aumentado, lo cual nos hace esperar que los datos de temperatura de gomas que estábamos intentando mejorar, se nos pueden haber disparado si no hemos acertado en el equilibrado. Vamos a verlo.

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Cuantitativamente hemos equilibrado algo, incluso habiendo sometido a un mayor esfuerzo a las gomas al ir más rápido, luego el equilibrado parece funcionar. Hay que tener en cuenta que en esta pista la rueda delantera derecha tiene que negociar 9 curvas, frente a las 6 de la izquierda.

Prácticamente lo tenemos; Nos falta un poco de punta de velocidad, y podemos conseguirlo quitando ala, ya que el coche se mantiene bastante estable.

Reduciremos un punto el alerón delantero y dos el trasero, y de paso subiremos un punto el ángulo de giro del volante, de 16 a 17 grados, porque en las curvas 8 y 15 podemos quedarnos algo cortos. La lógica nos dice que podríamos subir dos puntos, pero nuestro piloto prefiere subir sólo uno, así que le haremos caso.

Rápida vuelta a pista y como poco hay que probar en el setup, nos dedicaremos a hacer pruebas de los mejores cambios de marcha con los que afrontar algunas curvas, para optimizar la vuelta en la que simularemos la Q2.

Tras el consiguiente stint, se nos entregó estas gráficas:

Una vez probados los diferentes tramos en diferentes vueltas, lo que despistará a los demás equipos, ya que no obtenemos tiempos relevantes en ninguna de ellas, aunque si nos fijamos en los tiempos por tramos, se aprecia cómo se van alternando los mejores en vueltas distintas, en la última vuelta cronometrada probamos hasta donde podemos bajar con las revoluciones limitadas y unos neumáticos con 8 vueltas, y paramos el crono en 1:16,772, algo menos de un segundo más rápido que el mejor tiempo que se logró en esta pista el pasado Marzo, que fue de 1:17,494, y lo consiguió Nakajima.

Con la sensación de que ya tenemos el trabajo hecho, subimos el límite de revoluciones al motor, bajamos el combustible y salimos a hacer la simulación de Q2.

En la que obtenemos un bonito 1:16,232, lo que nos parece lo suficientemente bueno como para dar por buena esta sesión de test.

Esperemos que los ingenieros de diseño hayan podido sacar todos los datos que buscaban en las piezas bajo estudio, que han sido muchas y variadas, ya que nosotros solo afinamos el resto ya conocido, y de paso nos manchamos con las parafinas de colores.

Saludos … desde el lavabo, hay que ser limpio y lavarse las manos…

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