Toro Rosso STR11 – Gran Premio de Alemania – Análisis Técnico

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Tal y como se venía anunciando desde hace unas cuantas carreras, Toro Rosso ha presentado en Alemania el que será uno de los últimos paquetes aerodinámicos de la temporada con excepción de los pequeños reajustes propios de circuitos tan variopintos como Spa, Monza o Singapur. El STR11 ha sido renovado con diversas modificaciones en alerones, fondo plano, pontones y frenos con el objetivo de incrementar la carga aerodinámica, dentro de las limitaciones que adolecen por un motor de segunda generación en la era turbo híbrida carente de desarrollo tanto en términos de hardware como de software.

Con un concepto ya definido en la filosofía del monoplaza con base en Faenza y sin tiempo ni recursos para un rediseño radical, el bólido italiano incorpora un nuevo alerón delantero que actualiza la cascada de flaps, con divisiones que llegan hasta el endplate (amarillo) en orden de reducir el drag en el canal interno, así como aumentar la disipación de turbulencias en el neumático con un estudiado ángulo de curvatura (verde). Con este mismo efecto de eliminar el aire perturbado alrededor del neumático también se han considerado cambios tanto en la deriva curvada (cian) junto al cajetín de flaps como en el borde de fuga del endplate (rojo), cuya forma se asemeja a los últimos diseños vistos como Mercedes, Ferrari o McLaren, y que libera mayor presión de la cascada externa, alimentará el canal de aire de los bujes soplados que nivelerán las bajas presiones turbulentas posteriores del neumático al girar.

En penúltimo lugar, se han explorado nuevas ideas de jugar con la deformación de los flaps con distinta disposición de los arcos de sujeción de las aletas (flechas rojas), así como de generar el vórtice Y250 aguas abajo con las puntas de los perfiles alares (morado) más rectangulares y la unión de las aletas al plano principal (verde oscuro) en orden de potenciar esta espiral de aire.

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En la parte posterior, los deflectores a modo de cuchillas que se colocan en esta zona no solo han incrementado en número sino también su forma en búsqueda de crear vórtices de forma distinta y con mayor potencia en la zona inferior del neumático para reducir las turbulencias enquistadas en esta región entre el propio alerón y la rueda, limpiando la zona para todo el flujo desprendido de la cascada justo encima de dichos apéndices.

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De vital importancia es controlar el flujo de aire que se desprende del alerón trasero hacia los pontones y que atraviesa la suspensión. Por esta razón, es necesario jugar también con los elementos de control aerodinámico tanto debajo del chasis (turning vanes) como en los frenos (aletas y apéndices). Como resultado de esta exploración se han repasando ángulos (verde) y longitudes (flecha amarilla) de los perfiles atacados a estas tomas de aire de refrigeración de frenos que no solo controlan el aire proveniente del alerón delantero y envían hacia el desviador de flujo, sino también son responsables de generar unos vórtices que ayudarán a la supresión de la estela posterior del neumático.

El desviador de flujo antes mencionado se pone al día con las tendencias vistas por el pit lane al conectarse (rojo) sobre el pontón con el primer vórtice generador (verde) para aumentar el área de succión de flujo laminar sobre el lateral del pontón y retrasar la separación de la capa límite hasta el difusor reduciendo ligeramente el drag por aire estancado en esta zona.

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Por su parte, Toro Rosso estrena fondo plano al completo con una actualización completa en todos los puntos de interés. Comenzando justo debajo del desviador de flujo, el segundo radio de curvatura por reglamento del plano escalonado ahora sostiene el perfil de fuga más pronunciado que el inicial: el objetivo de esta evolución es la de generar un vórtice más acusado y controlado en esta parte final del mismo que se verá alterado por el primer radio, cuya aleta superior está sujeta ahora por un solo soporte en lugar de dos para fomentar una deformación más marcada que se ajuste a las necesidades de reducción del drag por aire turbulento en las ruedas traseras así como el dominio de todo el flujo de aire que ha de ser guiado hacia el difusor.

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Una de las tendencias esta temporada es la de incrementar ostensiblemente el número de ranuras encargadas de succión el aire sucio de la rueda en el fondo plano. Estos slots que se pusieron de moda en 2014 con la eliminación de los escapes en los pontones y que surgió como idea en 2009 de la mano de Red Bull, y que tienen como objetivo enviar todo el aire turbulento generado por el neumático en esta región a la parte inferior del fondo plano, donde los vórtices de ala delantera y bargeboards sellan el difusor eliminando este drag y que han forzado a muchos equipos a trabajar duramente con el alerón trasero para mantener los niveles de carga aerodinámica en la parte trasera.

Toro Rosso ha decrementado su número de 15 a 12 con un ángulo de 45º aproximadamente en perpendicular a la línea longitudinal del coche en Hockenheim al haber comprendido cómo interactúa el difusor tanto con el alerón trasero como con el neumático en la zona posterior y el impacto que tienen estos slots con el aire turbulento en orden de generar downforce, no siendo necesarias 3 ranuras ya existentes. Además, la deriva vertical presenta un pequeño corte en la mitad que divide parcialmente este deflector en 2, responsable de producir un vórtice que selle el difusor aún más en la parte superior del mismo.

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Estos cambios han promovido la aparición de nuevos apéndices en la zona de la suspensión y frenos traseros con nuevas aletas tanto en las tomas de refrigeración (verde), como en la suspensión (cian), aprovechando la estructura de los endplates, junto con una reducción del tamaño de la placa vertical del elemento inferior (flecha amarilla). Estas actualizaciones elaboran vórtices que controlan todas las estructuras de aire que se manejan en la zona y no solo aseguran la no ruptura de estas estructuras sino que además aseguran el orden que mantienen las particulas de aire para la extracción del rendimiento en forma de fuerzas verticales descendentes sobre le tren trasero.

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En penúltimo lugar, se han revisado tanto el nacimiento de las aletas superiores en la región posterior de los frenos traseros como la salida de aire de los mismos con la adición de una división complementaria que promueven el efecto upwash en la zona de los endplates ayudados por los múltiples deflectores que adornan estos elementos en el alerón trasero.

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En esta parte trasera y para finalizar la actualización del fondo plano, se han colocado pequeños insertos de aluminio en 4 puntos de la tira gurney del difusor del STR11 para reforzar y estudiar la deformación y el movimiento que dicho elemento proyecta bajo las distintas fuerzas a las que se ve sometido a lo largo y ancho del trazado. Todo con miras a optimizar el nivel de generación de gradiente de presión (carga aerodinámica) sin entrar en pérdida en interacción con los nuevos elementos alrededor de éste.

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Estos cambios se han experimentado junto con una revisión en las aletas divisoras de la presión del difusor que desvían y expanden el aire en ambos extremos del extractor posterior de aire, a las que se han sumado 2 nuevos deflectores verticales justo a 100 milímetros de la línea central del coche y que ayudan a controlar la dirección y energía de los vórtices creados al fondo del propio difusor. En los extremos, el apéndice que se instaló durante la pretemporada ha crecido en tamaño para dirigir el vórtice que éste crea sobre una zona más cercana al borde del difusor en interacción con los anclajes del alerón, todo con el mismo fin de extraer el máximo rendimiento de este elemento al mantener ordenadas las partículas de aire que llegan a esta área.

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