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Antiguo 30-04-2008, 09:37:04   #1
Ibero
Mercedes GP
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Predeterminado 002 - Diseño de motores de Formula Uno

Considerando los motores de combustión interna (olvidándonos de los oscilantes y rotativos que son otra cosa), hay tres maneras básicamente de construir un motor. La diferencia es como están colocados los cilindros comparados unos con otros.
  • motores en línea, cuando todos los cilindros están colocados uno al lado del otro (esto no se usa en Formula Uno desde los 60). Hace que los motores sean pequeños pero muy largos y requieren de un cigüeñal muy pesado y fuerte.
  • Motores Boxer, actualmente una de las mejores formas de construir un motor, si ciertos factores externos lo permiten. Dos filas de cilindros son colocadas opuestas unos a otros. Podemos considerar un motor boxer como el principio de un motor en V con 180º. Estos motores empezaron a ser populares en la F1 porque tienen un centro de gravedad muy bajo, y un bajo coste de producción, pero mas tarde desaparecieron de la escena porque no eran suficientemente consistentes para aguantar las fuerzas G en las curvas. Ferrari estuvo corriendo con un motor boxer de 12 cilindros de 1970 a 1980 antes de usar un motor V a 120º. Renault recientemente estuvo desarrollando un nuevo motor en boxer V10 revolucionario pero tubo que abandonar el proyecto también
  • Los motores en V, usados actualmente en F1. La “V” es de hecho el ángulo geométrico que separa los dos bancos de cilindros donde el cigüeñal es considerado el origen del ángulo. Obviamente en este tipo de motores el ángulo de la V es el factor mas importante y debe ser decidido en las primeras fases del diseño del motor. Previamente, los motores solían ser diseñados con ángulos como 60º V12 o 72º V10. Aunque históricamente siempre hemos visto una evolución entre las distintas escuderías al desarrollar estos motores, la FiA ha fijado el tipo de motor a 90º V8.

Desde la introducción del Ford Cosworth DFV, los motores en Formula Uno son parte de los chasis, siendo este parte estructural del coche. Antes de esta idea, los chasis eran construidos como una estructura de tubos donde se emplazaba el motor después, mientras que ahora un chasis no cumpliría su función si un motor colocado. Los motores actuales con colocados detrás del deposito y seguido por la caja de cambios. Las dimensiones de un motor boxer y la falta de resistencia podrían comprometer el peso del chasis y limitar las posibilidades del diseño aerodinámico para una carrocería optima. Lo mismo pasa con los motores en línea que son muy pequeños y muy largos.

Como resultado cada fabricante se decidió por motores en V, incluso antes de que fuera un requerimiento de la normativa. Sin embargo es importantísimo saber escoger el ángulo preciso para conseguir construir un motor potente. El Angulo de la V tiene relación con el orden de encendido y el balance primario (normalmente recae sobre el cigüeñal). Un circulo tiene 360º y el ( incluido el ángulo en V x el nº de cilindros) deber ser una función de 720º ( la rotación de un cigüeñal es de 360º y cada ciclo de combustión dura 2 vueltas de este) para alcanzar un orden de encendido uniforme y espaciado correcto y un buen balance primario. Es por esto que un motor boxer tiene la disposición ideal. Los cilindros están opuestos en 180º así que tener 2 o 4 o 6 o 8 o 10 o 12 no es un gran reparto. Un perfecto balance primario es fácil de conseguir, siempre que las correspondientes partes móviles estén balanceadas, y el orden de encendido este siempre suficientemente espaciado. Unos pocos ejemplos dejaran mas claro porque ciertos Angulo han sido muy utilizados en Formula Uno:
  • Como hemos mencionado anteriormente, Ferrari ha usado motores V12 con 60º o 120º. Como primera opción, divide 720º por doce cilindros y obtienes 60. obtendrías 120º cuando imaginas un V12 como dos motores V6 alineados.
  • Renault ha usado con mucho éxito motores V10 con 72º. Es el ángulo perfecto para cualquier motor V10 si una configuración boxer no es posible. Un cilindro es encendido cada 72º así que cada 2 vueltas del cigüeñal cada cilindro del motor ha completado su ciclo.
  • Actualmente cada equipo usa motores V8 a 90º pero no solo porque la normativa lo diga. También porque es el ángulo perfecto para las exigencias de tamaño por requerimientos de aerodinámica.

  • Contrariamente a los diseños óptimos, han existido algunos casos inusuales. Todo el mundo en 2005 usaba motores V10 a 90º excepto Renault. Mientras estos eran mas interesantes por otros motivos, el funcionamiento teórico podía no funcionar en el RS25 de Renault que era un V10 a 72º.
  • Anteriormente al RS25, Renault había estado intentando desarrollar un revolucionario diseño de un V10 a 112º. Que se beneficiaria de un centro de gravedad muy bajo, pero que finalmente fue abandonado. El motor no conseguía suficientes revoluciones por un orden de encendido desigual creaba unas vibraciones no deseadas en el motor.
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