Análisis Técnico – Sensores de presión del combustible

fuel-flow-meter

Con la llegada del año 2014, la FIA introdujo un nuevo reglamento que rediseñaba completaba todo el tren de alimentación de los monoplazas de Fórmula 1. Las nuevas unidades de potencia híbridas que tanto han dado que hablar se veían obligadas a consumir un 30% menos que con los motores de aspiración natural V8.

Como parte de la nueva normativa se incluían dos nuevas restricciones, ambas relacionadas con el consumo de combustible de las nuevas máquinas. La primera regla instaba a no consumir más de 100kg de combustible por carrera (la carga de combustible en Fórmula 1 se mide en masa en lugar de volumen). Pero esta normativa tan sólo implica desde el comienzo de la carrera hasta el final, por lo que los tanques de combustible son algo mayores alojando vueltas de llegada a parrilla, vueltas de formación, vuelta a boxes después del Gran Premio.

La segunda norma no está en gran medida relacionada con la primera, pero es igual de importante, ya que también compromete a los niveles de combustible. Se trata de un límite de 100kg/h de flujo de combustible. Es decir, se rige la velocidad con la que puede ser alimentado el motor a la hora, no pudiendo exceder de un consumo de 100 kilogramos por cada hora.

Una forma de entender la diferencia entre estas dos normativas es la siguiente: el límite de consumo de combustible es el límite de cervezas que puedes consumir en una noche, digamos 5 pintas. Mientras que el flujo de combustible limita la rapidez con la que una persona puede beberse esas pintas, en este caso, 5 pintas por hora. Esto se traduce en que si se consume una pinta en un minuto, tendrá un caudal mucho mayor que beberla lentamente durante media hora.

En un monoplaza de Fórmula 1 el caudal de combustible varía constantemente en función de una serie de factores incluyendo la velocidad del motor, pero lo que ha de respetarse es que, ya sea en un pico de velocidad cuando el piloto acelere a la salida de una curva lenta o en una recta a fondo, este flujo no ha de exceder los 100kg/h.

Para asegurar que ningún coche supera estos límites, la FIA procuró un sensor especial denominado medidor de flujo de combustible conectado a la centralita electrónica que revisará la FIA después de cara carrera. Estos medidores están fabricados por Gill Sensors, una compañía inglesa especializada en dispositivos que controlan la utilización de fluidos.

Cada monoplaza emplea uno de estos sensores y en general se coloca en el depósito de combustible, por lo que cambiarlo es una tarea bastante compleja, ya que toda la gasolina que sale del tanque de gasolina pasa a través de este dispositivo hacia los inyectores.

Debido a la energía y gran velocidad que alcanzan estos motores con inyección directa, todo ello sucede en fracciones de segundo. Estos medidores de flujo pueden medir con precisión hasta 8 litros por minuto o 480 litros por hora, bastante más de los 100kg/h permitidos en F1.

Tras acabar el Gran Premio de Australia 2015, la FIA emitió un comunicado técnico a los equipos acerca de estos sensores de combustible según se ha confirmado. La directiva cita que las escuderías han de medir el mencionado flujo de combustible en distintos puntos desde su salida del depósito a través de la bomba de gasolina, hasta los inyectores, como se muestra en el dibujo inicial.

El Organismo regulador ha pedido expresamente a los equipos que estas nuevas medidas de evaluación sean incorporados en el Gran Premio de China a más tardar, aunque pudiéndose añadir antes si fuera posible. Esto permitirá a la FIA monitorizar el flujo de combustible a través de un sistema más en profundidad en lugar de confiar en un único mecanismo homologado que todos los coches llevan en el tanque de gasolina.

Todo ello se traduce en un control más estricto de la reglamentación técnica en su apartado 5.10.5 que establece que:

Cualquier dispositivo, sistema o procedimiento cuya finalidad y/o efecto sea aumentar el caudal después del punto de medición está prohibido.

Actualmente el sistema lo conforma una bomba en el tanque de combustible, como ya se ha explicado que bombea gasolina a través del sensor de flujo de combustible hasta la bomba de inyección directa sobre la cabeza de los cilindros, en los inyectores.

Esta teoría fija que el combustible que fluye al motor no puede ir a una velocidad mayor de la estipulada por la FIA. Sin embargo, como muestra el dibujo, desde el medidor hasta los inyectores hay una cierta distancia. En todo este trayecto se puede acumular combustible durante los periodos de bajas revoluciones en un “depósito más pequeño” o algún tipo de almacén que podría bombear al motor una presión de caudal mucho mayor que lo estipulado por la normativa.

Este vacío reglamentario aumentaría la potencia del motor en momentos muy puntuales, otorgando una ventaja estimada de entre 3 y 5 décimas cada cierto tiempo y no en ritmo de carrera, notándose únicamente en ciertas aceleraciones o velocidades punta. Algo así como un impulso a una vuelta, por lo que se trataría de una ventaja ínfima.

Hasta el curso pasado, los equipos utilizaban inyectores de 250 bares de presión, que es la mitad a lo que la FIA permite como máximo en estos elementos (500 bares). Con la llegada de la nueva campaña 2015, equipos como Mercedes y Ferrari han mejorado estos sistemas hasta el punto de alcanzar la cifra de 500 bares máxima, por lo que serían claros los más claros candidatos a estar jugando con este vacío legal.

No obstante, que estas escuadras utilicen una inyección directa máxima de presión no implica que hayan usado esta ventaja, por lo que podría no afectarles la nueva medición a partir de Shanghai.

Al medir el combustible en distintos puntos del sistema, debería ser posible evitar cualquier abuso de este tipo por parte de la reglamentación.

Aun así, se espera que el nuevo tipo de medición no perjudique de manera exponencial a los equipos que utilizan esta solución (los cuales podrían ser Mercedes y/o Ferrari y sus clientes) no damnificando en exceso las mejoras llevadas a cabo por los conjuntos, las cuales son las suficientes para que no se llegue a pensar que parte de los cambios ejecutados por algunas escuderías sean intrínsecamente por este ingenio, aunque sí se espera que acerque muy ligeramente la parrilla, sin llegar a desmesurados cambios en ella, tal cual se ha visto hasta ahora.

Editado 10/5/2015: Según revela motorsport.com, Charlie Whiting ha enviado una nueva nota técnica a los equipos en los que se insta claramente que la FIA no permitirá el juego indebido del flujo de combustible, pese a que la primera misiva dictaminara el control en varios puntos del cumplimiento del límite de flujo de combustible para el Gran Premio de China.

Recientemente, los equipos con mayor implicación en este ‘juego del flujo de combustible’, como Mercedes, han admitido públicamente el uso de un mapa motor que les otorga 3 décimas por vuelta en clasificación, traduciéndose en unos 15-20cv de potencia, pero que no lo utilizan en carrera debido al riesgo en fiabilidad que les supondría en el motor. La otra escudería en cuestión, Ferrari, ha estudiado la posibilidad de implantar este mapa motor con ayuda de nueva gasolina Shell en la última carrera en España.

En la directiva, el director técnico del Organismo Internacional cita que considerarán mantener constante la presión por encima de los 90kg/h de flujo, lo que se traduce en que no se podrá reducir la presión en ningún punto del uso de combustible, lo que no permitiría a almacenar esta gasolina que, posteriormente, se usaría con el fin ya comentado. Además, Whiting termina la nota precisa que llevarán a cabo inspecciones físicas de cada sistema de inyección de combustible en cada monoplaza para así asegurarse de que todos cumplen la normativa vigente.

Anuncios

Responder

Introduce tus datos o haz clic en un icono para iniciar sesión:

Logo de WordPress.com

Estás comentando usando tu cuenta de WordPress.com. Cerrar sesión / Cambiar )

Imagen de Twitter

Estás comentando usando tu cuenta de Twitter. Cerrar sesión / Cambiar )

Foto de Facebook

Estás comentando usando tu cuenta de Facebook. Cerrar sesión / Cambiar )

Google+ photo

Estás comentando usando tu cuenta de Google+. Cerrar sesión / Cambiar )

Conectando a %s