Análisis técnico de Giorgio Piola

F1 en retrospectiva: La era del efecto suelo

Motorsport.com da una mirada atrás en el desarrollo tecnológico de la Fórmula 1 iniciando en esta primera parte desde la década de los setenta.

La relación de la Fórmula 1 con la aerodinámica se remonta a los primeros coches, incluso si se trata más de racionalizar en lugar de crear downforce.

Los intentos prematuros, a la vez equivocados, de utilizar grandes dispositivos aerodinámicos se redujeron antes de que los años 70 se pusieran en marcha, pero es la era del efecto suelo que muchos sostienen como la verdadera aparición de un deporte guiado tanto por la habilidad del piloto como por la innovación técnica. 

La era del efecto suelo

Lotus 78 1977 detailed overview
Lotus 78 1977 detailed overview

Photo by: Giorgio Piola

El final de los años 70 y principios de los 80 estaban dominados por los coches de efecto suelo, ejemplo de ello es el Team Lotus de Colin Chapman, quien mandó en este camino. El Lotus 78 usó formas de ala invertidas colocadas dentro de los pontones creando dos grandes túneles de viento, pero fue el uso de faldas deslizantes lo que fue un golpe real y una fuerza aerodinámica radicalmente mayor.

Las faldas unían la brecha entre la superficie de la pista y el costado del coche, cerrando los túneles de viento y aumentando significativamente la carga aerodinámica por una cantidad desproporcionada de resistencia.

Lotus 79 ground effect tunnels
Lotus 79 ground effect tunnels

Photo by: Giorgio Piola

La primera generación de ellos llegó en el paso del 78 al 79, donde hubo un mayor enfoque en la extracción de la carga aerodinámica de efecto suelo, junto con los túneles de viento y desplazamiento de difusores. 

La pobreza de los frenos y rigidez en la torsión hicieron que el Lotus fuera complicado de manejar, especialmente teniendo en cuenta el aumento que se podía lograr en las velocidades en las curvas contrario a la carga aerodinámica que podría generarse.

Poner en marcha el efecto suelo en estos coches también fue difícil y era necesario tener una suspensión cada vez más rígido para contrarrestar la carga aerodinámica, haciendo las dos cuestiones inmanejables para el piloto y, a veces, incompatibles en la prestación de ellos en la carga aerodinámica ya que en ocasiones actuaba sobre las faldas del coche debido al intercambio de las ondulaciones de la carrocería en la superficie de la pista. 

Sin embargo, tal era su dominio inicial que los demás equipos no se podían permitir no desarrollar su propia versión. 

 

Brabham BT46B 1978 fan car detail view
Brabham BT46B 1978 fan car detail view

Photo by: Giorgio Piola

El Brabham BT46B fue un ejemplo de mejorar lo que Lotus ya había hecho. Los otros equipos protestaron en su diseño y, en una primera visita de los reguladores del deporte se confirmó las aleganciones de Brabham: que la función primordial del ventilador era enfriar fue el coche y cualquier otro efecto secundario era simplemente un beneficio adicional del diseño. 

Chaparral 2J
Chaparral 2J

Photo by: Mike Stucker

Por supuesto, nada más podría ser mayor a la verdad. El abanico era un elemento crucial para llevar el BT46B un paso adelante en la parrilla y de eso dio señales el Chaparral 2J que utilizó también dos faldones y ventiladores para vertir han utilizado también dos faldas y ventiladores para incrementar la carga aerodinámica.

Esta fue una forma inteligente de explotar los reglamentos, pero el propio equipo conocía que no era estrictamente legal y se retiró de la competencia después de sólo una carrera, con Niki Lauda ganando por más de 30 segundos. 

 

Lotus 80 1979
Lotus 80 1979

Photo by: Giorgio Piola

Cuando los años 70 dieron paso a los años 80, se hizo evidente que los equipos estaban llegando a los límites y rechazaron las alas como soluciones para un efecto suelo aún más agresivo, no siempre con mejoras en el rendimiento. 

A medida que aumentaban las velocidades de giro y las fuerzas de g, la FIA intervino, prohibiendo las faldas laterales en 1981 y obligando a una distancia al suelo de 6 cm.

 

Lotus 88 1981 twin chassis exploded view
Lotus 88 1981 twin chassis exploded view

Photo by: Giorgio Piola

Pero los equipos no estaban dispuestos a renunciar a la ventaja de rendimiento que el efecto suelo proporcionaba y ante ello llegaron nuevas soluciones. El "chasis gemelo" del Lotus 88 era una forma innovadora de superar el problema de la distancia ante el suelo, pero nunca corrió para alivio de sus pilotos quienes afirmaron que el coche era muy impredecible cuando lo probaron.

Brabham resolvió el problema utilizando la suspensión hidroneumática, que permitió que el coche se asentara a una altura reglamentaria en el pitlane mientras era sometido a escrutinio, pero luego , en la pista, se acercaba de nuevo al suelo. 

Fondos planos y el ascenso de los turbos 

Ground Effect (top) vs Flat Bottom (bottom)
Ground Effect (top) vs Flat Bottom (bottom)

Photo by: Giorgio Piola

La prohibición de los faldones que se introdujo en 1981 no fue suficiente y, como la situación llegó a tono febril, la FIA actuó de nuevo, con la introducción de un fondo plano para 1983 con el objetivo de eliminar el efecto suelo.

Renault RE40 blown diffuser
Renault RE40 blown diffuser

Photo by: Giorgio Piola

Como sabemos esto no detiene el progreso de los diseñadores y comenzaron a aprovechar los gases del escape, conduciéndolos al difusor para aumentar su efectividad, algo que era más fácil durante la era turbo debido a la abundancia del gas residual expulsado.

Los 80s fueron dominados por las disputas políticas de como el deporte también se convirtió en más un negocio, guiado por Bernie Ecclestone dirigiendo los destinos de los derechos comerciales y teniendo como meta maximizar el alcance global del deporte. 

Se realizaron numerosos cambios para mejorar la seguridad dentro del deporte, ya sea para los pilotos o para los espectadores, mientras que la FIA comenzó a poner obstáculos en el camino de los motores turboalimentados, que producían más de 1000 bhp y se convertían, a su vez, en otra amenaza a la seguridad .

La FIA introdujo límites en los motores turboalimentados, que dictaban cuánto combustible se podía transportar y el nivel de refuerzo que se podía ejecutar, culminando en un tanque de combustible de 150 litros y hasta 2,5 bar de refuerzo para la temporada de 1988.

1990s - La F1 llega a ser un negocio y se enfoca en seguridad

Los años 90 comenzaron con más restricciones en cuanto al diseño del coche junto con un aumento en pruebas y procedimientos de seguridad, mientras que el deporte miraba cómo aumentar los estándares. 

La muerte y el riesgo de lesiones habían sido durante mucho tiempo parte del deporte, lo que llevó a una limpieza de todo, desde el diseño del automóvil hasta las normas en pista.

Williams FW14B active suspension
Williams FW14B active suspension

Photo by: Giorgio Piola

Después de haber sido prohibidos una década antes, en 1994 el reabastecimiento regresó a la Fórmula Uno, donde se quedaría hasta 2010, pero esto fue sólo la punta del iceberg, con la FIA también prohibiendo las ayudas electrónicas. Esto alteró seriamente a Williams quien había establecido una ventaja casi incuestionable sobre sus rivales usando tecnología tal como la suspensión activa, ABS, control de la tracción y control del lanzamiento.

La pérdida de estas ayudas electrónicas fue significativa y tuvo un gran impacto en Williams, cuya maravilla tecnológica - el FW15c - fue consignado al capítulo de F1 de los coches que derrotó a las regulaciones sólo para causar un cambio significativo.

Dificultades para Williams aparte, nada pudo preparar el deporte para los acontecimientos que se desarrollaron en Imola, llevando a cabo la siguiente ronda que intentaría reinar en el progreso que habían hecho los equipos y llevar al deporte a un nivel más aceptable.

Benetton B194 1994 underside plank view
Benetton B194 1994 underside plank view

Photo by: Giorgio Piola

El más significativo de estos cambios giró en torno a la introducción de un tablón, limitando el comportamiento dinámico del coche y aumentando la altura de conducción, ya que los equipos se vieron obligados a evitar llevarlo más allá del límite prescrito.

También se realizaron cambios claves en las superficies aerodinámicas, como el difusor y el alerón trasero, en un esfuerzo por reducir las velocidades.

1995 regulation changes
1995 regulation changes

Photo by: Giorgio Piola

1995 vio una serie de cambios, ya que la introducción anterior de la tabla se complementó con otras restricciones sobre la forma y la altura de la sección central del coche, con un paso plano añadido.

Las limitaciones dimensionales se llevaron a otras áreas del coche también, incluyendo las alas delantera y trasera, tanto desde una altura como en un punto de referencia longitudinal.

Cockpit template
Cockpit template

Photo by: Giorgio Piola

También se introdujeron otras medidas de seguridad. El tamaño de la cabina aumentó, la estructura de seguridad delante del piloto era ahora más larga, mientras que las pruebas de impacto laterales de la celda de supervivencia se volvieron obligatorias. 

1998 chassis width changes
1998 chassis width changes

Photo by: Giorgio Piola

 

En 1998 el cuerpo de gobierno del deporte todavía buscaba mandar en los esfuerzos de los diseñadores, realizando numerosos cambios que se pusieron en práctica para frenar los coches.

 

El ancho total del monoplaza se redujo a 1,8 m, lo que limitó las superficies aerodinámicas disponibles para los diseñadores.

Grooved tyre specification (rear, left & front, right)

Grooved tyre specification (rear, left & front, right)

Photo by: Giorgio Piola

Las desventajas mecánicas fueron agravadas por la introducción de neumáticos ranurados, ya que la FIA buscó formas de limitar las velocidades en el viraje. Los frenos también se colocaron bajo el reflector para tratar de mantener las velocidades controladas, con la capacidad y dimensiones puestas en las regulaciones por primera vez.

Esto limitó a los equipos a una sola pinza de seis pistones en cada esquina y un diámetro máximo del disco de 278 mm y 28 mm de espesor.

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Series F1
Tipo de artículo Artículo especial
Topic Análisis técnico de Giorgio Piola