Análisis Técnico – Rake

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Durante las temporadas 2010 y 2011, el extraordinario ingeniero técnico de Red Bull, Adrian Newey, diseñador de los escapes soplados en los monoplazas de la bebida energética, cuyos bocetos han sido objeto de copia de los rivales a partir de 2011, fue cuestionado acerca de la flexibilidad ilegal del alerón delantero de sus bólidos.

Además, se puso en entredicho el denominado ‘rake’ del RB7. El rake agresivo del coche austríaco – la actitud que toma el monoplaza de delante hacia atrás – es, probablemente, la razón por la cual el coche generaba tanta carga aerodinámica, más que la flexibilidad de su ala delantera.

Más del 45% de la carga aerodinámica del coche proviene de la zona debajo del suelo del coche y alrededor del 25% de la parte posterior, por tanto son regiones cruciales. El desarrollo no sólo radica en este área, sino también en el chasis, suelo, escapes, alerones, para conseguir el máximo.

downforce

Básicamente el ángulo de ataque o rake es la desviación del fondo plano con respecto a la horizontal. Un ángulo positivo implica que la zaga del monoplaza está más alta que la parte frontal, mientras que un ángulo negativo es al contrario. Normalmente el ángulo negativo no se emplea en una competición de motor.

En cualquier bólido de Fórmula Uno, el fondo plano está más cerca del suelo que cualquier componente de la parte posterior. El ángulo de inclinación resultante normalmente es de 2 a 3 grados. Este ángulo crea un túnel del efecto suelo que genera gran parte de la aerodinámica del coche.

El ángulo de inclinación es un ángulo apenas perceptible, pero hace un gran cambio en el downforce originado por el monoplaza. Si un equipo está elaborando la puesta a punto del coche quitar 2-3 milímetros en la altura del suelo puede ser crucial en todos los aspectos de rendimiento de un Fórmula Uno.

Hay dos efectos significativos que produce este rake al acelerar el flujo de aire debido a la liberación de presión dada las diferentes alturas del suelo del coche. Uno de estos efectos es el efecto Venturi, donde la mayor parte del efecto suelo se genera en el fondo plano.

Una mayor altura en la zaga, como es el caso de monoplaza de Red Bull, añade artificialmente volumen al difusor, haciéndolo más grande de lo que realmente es. El concepto se hace más eficiente al crear un enorme cambio de presión entre el suelo y el difusor.

Es bastante más complejo mantener en un buen funcionamiento el difusor a una altura más alta, ya que gran parte del flujo se escapa con la correspondiente pérdida de rendimiento. Por tanto, una solución al problema sería sellar el difusor y prevenir el escape de aire. De esta forma, Newey aprovechaba los gases de los escapes soplados para ‘sellar’ y mantener el paso de aire en esta región.

Esto también tiene un impacto en el centro de presión que se desplazaría hacia adelante. En consecuencia, a altas velocidades, el alerón delantero y todo lo que ello conlleva, empujaría contra el suelo al coche dando la impresión visual de que el ala flexa más de lo permitido.

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El otro efecto principal de la modificación del rake es el efecto en el reparto de pesos bajo frenada y aceleración ya que toda la carga la ha de soportar la parte frontal del coche.

No es tan simple como se pinta, hay que tener cuidado con la configuración del coche. El rake estacionario es una cosa (cuando el monoplaza está parado), pero lo que verdaderamente hay que tener en cuenta es el ángulo en condiciones dinámicas, es decir, el efecto que producirá a lo largo y ancho de un trazado. Es necesario trabajar en el setup de centro de gravedad y el reparto de pesos en la frenada.

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Otro punto a tener en cuenta es la normativa que limita el tamaño del difusor a la hora de jugar con las diferentes alturas del bólido. Por eso es importante rellenar la parte central del difusor a la hora de crear carga aerodinámica. Para ello se utilizaban los pontones escalonados y el difusor soplado, ya que con ellos, dinamizaban el flujo en el interior y alrededores del difusor sellándolo mateniendo, así, el flujo de aire en el suelo del coche.

En 2014 se prohiben los escapes soplados, por tanto, habrá que buscar soluciones alternativas a la creación de vórtices en los laterales del difusor para así funcionar con un alto grado de rake.

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fuente: formula1-dictionary, car bibles, google, wikipedia

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