Cómo la caja de cambios de Ferrari ayudó a mejorar la aerodinámica

Las estrictas medidas de homologación limitaban el alcance de los cambios que cualquier equipo podía hacer en sus coches de 2020, además de la complicación añadida de las nuevas reglas de fondo plano destinadas a reducir la carga aerodinámica.

Para un equipo como Ferrari, las restricciones no eran lo ideal, ya que habían sufrido el año pasado con un coche que sabían que era demasiado pesado.

Eso le dejaba en una difícil decisión sobre lo que, según el sistema de tokens de la F1, podía modificar para obtener el mayor beneficio de cualquier cambio.

Al final, Ferrari pensó que gastar sus tokens en el diseño de la caja de cambios le daría el mayor beneficio, ya que esas modificaciones tenían implicaciones tanto mecánicas como aerodinámicas que ayudaban a resolver los problemas y añadir rendimiento.

Desde el punto de vista aerodinámico, se ha modificado la forma de la caja de cambios para mejorar su relación con el suelo.

Esa es un área que Ferrari sigue refinando, tras haber reintroducido el año pasado paneles para crear un techo sobre los túneles de al lado y debajo de la carcasa de la caja de cambios y la estructura de choque.

Los canales del suelo del Ferrari SF71H.

Photo by: Giorgio Piola

Los paneles del techo ayudan a mantener el flujo en movimiento hacia la región con forma de botella de coca-cola en el túnel, en lugar de permitirle la opción de filtrarse y perturbar las estructuras de flujo circundantes.

La sección inferior de la carcasa de la caja de cambios, más ajustada, proporciona mayor espacio para que el aire fluya hacia los canales de la región con forma de botella, algo que el equipo probablemente consideró clave dado el estrechamiento del suelo para 2021.

La elevación de la parte central de la carcasa también ha hecho que las partes internas se eleven unos 30 mm, lo que sitúa el peso un poco más alto. También es probable que se hayan tomado medidas para mejorar la rigidez torsional, que se entendía que era un problema en el SF1000 de 2020.

Detalles de la caja de cambios del Ferrari SF21

Photo by: Giorgio Piola

Sin embargo, al haber gastado sus tokens en la parte trasera del coche, Ferrari tuvo que pensar de otra manera en el resto de preocupaciones.

En un año normal, probablemente habría diseñado y competido con un concepto de morro totalmente nuevo. Pero debido al sistema de tokens y de homologación, tuvo que trabajar en torno a las limitaciones de su diseño actual e idear una disposición que es más parecida a la del resto de la parrilla.

Ferrari introdujo por primera vez un morro con forma de punta de dedo pulgar en 2016, el diseño preferido por varios de sus rivales en los años anteriores.

Cinco temporadas después, el diseño principal se mantiene, aunque ha sufrido numerosos cambios a lo largo del tiempo para adaptarse mejor a sus exigencias aerodinámicas.

Comparación del Ferrari SF16H y del SF15T

Photo by: Giorgio Piola

Ferrari cambió la solución del morro plano y ancho que lucía el SF15-T en 2015, por la extensión con forma de pulgar en 2016, ya que el equipo buscaba mejorar el flujo a través de la parte central del coche.

Comparación del viejo Ferrari SF16-H contra la nueva nariz del GP de Japón.

Photo by: Giorgio Piola

A lo largo de la temporada se han realizado pequeñas adaptaciones para optimizar el flujo al pasar por los pilares de las aletas delanteras y las turning vanes.

Comparación del Ferrari SF70H y del SF16-H.

Photo by: Giorgio Piola

A medida que se aumentaron los morros que sobresalían en la parte delantera y trasera de los coches en 2017, el diseño general del morro se mantuvo y se extendió hacia adelante para encontrarse con el alerón delantero en forma de delta.

Vista general del ducto del Ferrari SF70H.

Photo by: Giorgio Piola

El alargamiento del morro llevó a la reintroducción del conducto en "S", y Ferrari apostó por una entrada delantera y canales de cruce dentro del morro que entregaban el flujo de aire a la salida en la parte superior del chasis.

Ala frontal del Ferrari SF71H.

Photo by: Giorgio Piola

El equipo buscó un rendimiento extra de los pilares del alerón delantero y las turning vanes en 2018, con pilares más largos que incluían una serie de agujeros en su superficie para manipular el flujo de aire. 

Comparación del ala frontal del Ferrari SF90.

Photo by: Giorgio Piola

El equipo desechó la idea de tener agujeros en los pilares durante 2019, y una actualización introducida por la Scuderia añadió un dispositivo similar a un arado que creaba canales entre la punta del morro y los pilares del ala.

Detalle del morro del Ferrari SF1000

Photo by: Giorgio Piola

En un esfuerzo por optimizar el flujo a través de estos canales, su tamaño se modificó durante 2020.

Detalle del ala frontal del Ferrari SF1000

Photo by: Giorgio Piola

Una toma diferente de esa parte nos permite una mejor comprensión de las formas.

Al no poder cambiar la composición interna de la estructura de choque, Ferrari ha trabajado intensamente en la adaptación de su diseño para 2021 con el fin de desbloquear un mayor rendimiento aerodinámico.

Esas alteraciones se centran en la introducción de la solución de la "capa", como la utilizada por un gran porcentaje de la parrilla, que ha obligado a que el equipo estreche los pilares del alerón delantero con el fin de exponer el flujo de aire al borde de ataque curvado de la capa a cada lado del morro.

Comparación del ducto S del Ferrari SF21 y del SF1000.

Photo by: Giorgio Piola

La capa ofrece la oportunidad de influir en el flujo de aire por debajo, por encima y alrededor del morro de una manera ligeramente diferente a su disposición anterior.

Además, los canales, ahora más estrechos, alimentan el flujo de aire capturado bajo el morro con la extensión en forma de arado (que se ve a continuación, resaltada en amarillo), aislándolo del flujo de aire creado por la capa durante un breve tiempo para mejorar la forma en que el flujo converge bajo el morro.

También se puede observar cómo hay una pequeña entrada debajo del morro hacia la que "el arado" alimentará el flujo de aire.

Mientras tanto, la disposición del conducto en forma de "S" también se ha cambiado este año, con una salida creada donde el morro hace tope con el chasis, mientras que anteriormente el flujo de aire se canalizaba internamente a través del vanity panel (recuadro superior derecho). Eso también se ha emparejado con un grupo de aletas a cada lado de la sección en rampa.