sábado, 11 de junio de 2011

Pit Stop Técnico. El difusor de soplado y el encendido retardado. Parte 2: El difusor soplado

En la primera parte de este Pit Stop técnico dedicado a los escapes sopladores hablamos del difusor y cómo es su funcionamiento. Ahora que ya conocemos más o menos el funcionamiento de un difusor normal, veamos qué tiene de especial el difusor de soplado.
Como ya vimos, el agarre en el tren trasero se consigue en gran medida gracias al difusor. La geometría del mismo hace que el aire se acelere en un principio provocando una caída de la presión y un efecto de succión. Esta aceleración se consigue en gran medida gracias a la curvatura creada por la pendiente ascendente del difusor. Es obvio que, a mayor pendiente y curvatura, mayor aceleración. Pero este efecto no es infinito y, como todo en la física, tiene un límite.
El aire, a las velocidades a las que se mueve un Formula 1, se comporta como un fluido, lo cual significa que al moverse, las partículas se desplazan en forma de láminas formadas por las partículas de aire. Estas láminas no son independientes, y al moverse unas con respecto a otras provocan una fricción que es conocida como viscosidad, algo característico de cada fluido.
En el siguiente esquema, nos hacemos una idea de qué es lo que pasa a escala microscópica, cuando el aire rodea un cuerpo.

Las láminas de aire junto al cuerpo tienen cierta velocidad V propia del fluido en ese momento. Ahora bien, a medida que nos acercamos a la pared del cuerpo, encontramos más láminas de partículas cuya velocidad va disminuyendo, debido a la viscosidad, es decir, la resistencia al avance que opone la capa de partículas que está justo pegado a las paredes del cuerpo y cuya velocidad es cero. Este gradiente de velocidades decrecientes es lo que se conoce como capa límite. Mientras la capa límite se comporte como en el esquema de arriba, todo es perfecto.
Ahora bien, al llegar al difusor, las distintas velocidades de cada una de las láminas de la capa limite y la propia viscosidad del fluido provocan que no todas tomen con la misma dirección esa curvatura. Si la curvatura no es pronunciada en exceso, tras esa aceleración y la curvatura, la capa límite volverá a estar pegada a las paredes del cuerpo y con todas las láminas en la misma dirección. Pero si la curvatura es demasiado pronunciada, el efecto de la viscosidad será demasiado grande, variará en exceso la dirección de las láminas de aire, haciendo que cada una tome direcciones muy diferentes que incluso lleguen a interferir con otras láminas. Esto provocará las tan temidas turbulencias y todo el efecto de succión se perderá. Resumiéndolo de forma simple, si el ángulo es muy grande, el vacío que se encuentre el aire será demasiado amplio y, al intentar ocuparlo por entero, se perderá el orden de las láminas.
Aquí es donde entra en juego el difusor soplado y los escapes. Sabemos que hay un límite en el ángulo del difusor. Un mayor ángulo provocaría más presión negativa y más agarre, pero no es posible porque el vacío es demasiado grande. Ahora bien, si consiguiéramos rellenar ese vacío con aire extra, problema solucionado. ¿Y de dónde sacamos ese aire? Pues, he aquí, de los escapes. Los gases del motor son expulsados estratégicamente para conseguir un poco más de ángulo en el difusor sin perder la eficiencia. Entre otras bondades, además de esa, cabe destacar que los gases del motor son expulsados a mayor velocidad que la del aire que circula por el fondo del coche. Ahora bien, esto tampoco nos permite hacer maravillas con el difusor, porque, obviamente, el motor no expulsa gases continuamente. En el momento de la frenada y en determinados puntos de las curvas el piloto no está pisando el acelerador y, por tanto, no tenemos esa adherencia extra justo en el momento más importante, la curva. Ahí es donde entra en juego el famoso efecto retardado. Este no es ni más ni menos que un mapa especial del motor, una configuración electrónica del mismo que consigue que este expulse gases continuamente aunque el piloto no esté acelerando. Esto no es algo fácil de conseguir, desde luego, y es donde Red Bull saca ventaja al resto. Se habla de que el equipo austríaco consigue que el motor sople gases al 90-95% mientras que el resto de equipos rondan el 70-80%.
Este mapa de motor no es algo que se pueda usar continuamente, pues provoca un consumo de gasolina muy elevado y desde luego, no es muy benigno para el motor. Ello explica por qué Red Bull arrasa los sábados en clasificación pero en carrera su ritmo se iguala más o menos con el de sus más inmediatos competidores.
Esperamos que este artículo os haya servido para comprender un poco más este maravilloso mundo de la Formula 1. Si aún así tenéis dudas sobre esteo u otros aspectos, no dudéis en hacernos llegar vuestras preguntas a nuestro perfil en Facebook y Tuenti.
¡Un saludo a todos!

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