Los neumáticos en clasificación, así se logra la temperatura ideal y las milésimas

Si un piloto puede extraer una décima más de sus neumáticos en una sola vuelta de clasificación, esa puede ser la diferencia entre quedar eliminado en la Q1 o la Q2 o llegar hasta la tanda final.

Y más adelante en la lucha por la cabeza, esos márgenes son los que definen si los pilotos se quedan atrapados en una batalla de perseguidores o si pueden disfrutar de un poco de aire limpio para luchar por el podio.

Como dijo recientemente James Allison, director técnico de Mercedes: "En la parte de la batalla que estamos librando, unas centésimas pueden marcar la diferencia a veces y un par de décimas marcarían toda la diferencia del mundo".

Uno de los factores críticos para conseguir o perder esas centésimas o décimas es la preparación de los neumáticos en la sesión de clasificación, ya que si se pierde la oportunidad, las esperanzas se acaban.

Pero el proceso de encontrar el máximo rendimiento dista mucho de ser sencillo y los pilotos e ingenieros pasan horas los fines de semana de los grandes premios intentando comprenderlo mejor y explotarlo.

En un esfuerzo por ayudar a comprender mejor este aspecto, Motorsport.com ha hablado con Mario Isola, jefe de competición de Pirelli y F1, para que explique qué elementos entran en juego y por qué es tan difícil alcanzar el objetivo.

"Si miramos un gráfico, el agarre del neumático está en las coordenadas verticales y la temperatura en las horizontales", explica.

"En frío, cualquier compuesto desarrollado para el automovilismo tiene poco agarre. En cambio, el agarre aumenta a medida que sube la temperatura.

"Hay una curva que sube hasta que alcanza un pico, y luego más allá habrá una caída significativa en el agarre debido a la sobrealimentación".

Averiguar dónde se alcanza este pico de agarre permite a los equipos conocer cuál es el rango de trabajo del neumático.

Isola añadió: "Una vez alcanzado el pico de agarre, en el punto más alto de la curva, el gráfico nos muestra normalmente un área del 3% que definimos como el 'rango de trabajo'. Luego hay una curva entre dos puntos que intentamos hacer más plana y, sobre todo, lo más amplia posible.

"Nuestro objetivo es dar a los pilotos un neumático con una meseta amplia, para garantizar una mayor ventana operativa".

Pirelli solía declarar en público el mejor rango de trabajo para cada compuesto, pero eso ya no es posible porque hay muchos más factores en juego a la hora de definir el rendimiento.

Isola añadió: "La ventana de utilización de los neumáticos está muy influenciada por una serie de parámetros que pueden modificar significativamente los datos: podemos partir del tipo de asfalto, o de los ajustes de la puesta a punto de la suspensión. No hay que olvidar que existe un componente mecánico de agarre y otro adhesivo, por lo que hay coches que estresan los neumáticos de formas muy diferentes."

Cuando se trata de carreras, la clave del éxito es encontrar un equilibrio perfecto entre el máximo rendimiento dentro del rango de trabajo y el mínimo desgaste para ayudar con la degradación.

Sin embargo, la clasificación es un juego completamente diferente en el que no se centra la atención en el rango de trabajo.

"Durante una vuelta rápida, el piloto intenta acercarse lo máximo posible al máximo agarre, pero evitando sobrecalentar el neumático", explica Isola.

"Estamos hablando de un campo muy estrecho, porque intentamos eliminar ese 3% de desviación que existe entre la línea de rango de trabajo y el pico de agarre".

Y es en este margen del 3% donde Isola cree que se encuentra el tiempo crítico que puede marcar grandes diferencias con las posiciones de parrilla.

"Tenemos una parrilla de 20 coches que a veces se cubren por poco más de un segundo", dijo.

"En el pasado había momentos en los que las primeras posiciones tenían márgenes de dos o tres décimas por vuelta, por lo que era posible estar justo en la línea de margen de trabajo.

"Ahora, con todo el mundo tan cerca, y dividido por centésimas de segundo, se hace esencial alcanzar el máximo agarre: éste es el secreto que hay que buscar en la clasificación".

Como muestra el gráfico siguiente, los pilotos persiguen cosas distintas de los neumáticos en clasificación y en carrera.

Encontrar el equilibrio adecuado

La teoría de conseguir que los neumáticos lleguen a esta zona de máxima adherencia es fácil de explicar, pero bastante difícil de conseguir en la vida real, porque todos los neumáticos son independientes y se calientan de formas diferentes.

Y, como explica Isola, puede haber una gran diferencia entre los neumáticos delanteros y traseros en una vuelta.

Los traseros, con tracción añadida, a menudo se pueden manejar con bastante facilidad para entrar en este rango de agarre máximo, pero los delanteros suelen ser mucho más difíciles.

"Los ejes delantero y trasero no funcionan de la misma manera", añade Isola. "Y no es un hecho que lo que funciona en un coche funcione también en otro".

Hay tres factores que pueden influir en las temperaturas de los neumáticos: el contacto con el asfalto, la deformación de la carcasa y el frenado.

Los neumáticos traseros se calientan durante la tracción con la aceleración, mientras que los delanteros se calientan más durante la frenada. En cuanto a la deformación de la carcasa, la temperatura puede aumentar en función de las fuerzas laterales que actúan en las curvas a alta velocidad, así como de la carga aerodinámica.

Entonces el frenado, y cómo lo hacen los pilotos, puede ser realmente importante. A baja velocidad se puede utilizar la frenada para generar calor en el neumático, y los conductores pueden transferir el balance de frenado para ajustarlo a las necesidades inmediatas en la parte delantera o trasera.

Con los anteriores neumáticos de 13 pulgadas, también había una tendencia a calentar las llantas al irradiar el calor de las pinzas y los discos para transferirlo a los neumáticos.

Sin embargo, con los coches de efecto suelo y sus neumáticos de 18 pulgadas, la filosofía es tratar de extraer la temperatura, por lo que estamos viendo complicados conductos de freno destinados a hacer circular aire fresco para evitar cualquier sobrecalentamiento.

Detalle de neumáticos y llantas Pirelli en un McLaren MCL38

Foto: Steven Tee / Motorsport Images

Preparación de la vuelta de clasificación en la F1 

Los equipos y los pilotos conocen los objetivos a los que deben aspirar durante la clasificación, y la clave para alcanzarlos es asegurarse de que dan en el clavo con la vuelta de preparación de antemano.

Como explica Isola: "Teóricamente, el piloto busca la manera de empezar la vuelta rápida con la parte delantera y trasera en el punto máximo de agarre.

Pero no siempre es así: hay circuitos en los que es mejor empezar la vuelta con la parte trasera que no está del todo a punto".

"Barcelona es un buen ejemplo de ello. Cuando llegas al tercer sector, necesitas tracción, así que si los neumáticos se han usado demasiado duros previamente, entonces la parte trasera se sobrecalienta, perdiendo mucho agarre y, por lo tanto, rendimiento.

"Por eso es importante saber gestionar los dos primeros sectores para encontrar un buen equilibrio. Basta con salirse de la ventana unos 10 grados para perder el pico de agarre y pagarlo con el tiempo por vuelta".

La recta de boxes del circuito urbano de Bakú

Foto: Steve Etherington / Motorsport Images

Otros circuitos plantean retos diferentes. Un ejemplo es Bakú, que empieza con una recta muy larga.

"Lo que ocurre es que el aire enfría el neumático en la recta", explica Isola. "Es cierto que la temperatura se reduce en la superficie y no en el grueso del compuesto, pero al frenar al final de la recta el piloto se encontrará con menos agarre.

"En Bakú, registramos un descenso de 30 grados entre el inicio y el final de la recta. Así que el piloto debe ser consciente de estas variaciones para no tener que enfrentarse a sorpresas".

El arte de poner los neumáticos en esa zona de "máxima adherencia" es más complicado por el hecho de que es algo tan difícil de asegurar porque, en última instancia, no hay forma de medir la temperatura de los neumáticos de forma tan detallada como les gustaría a los equipos.

Como dijo Isola: "Lo que nos gustaría es conocer la temperatura de la mayor parte del compuesto, ya que es el corazón de la goma.

"Sin embargo, no disponemos de herramientas capaces de hacerlo. Se puede apuntar un sensor de infrarrojos a la carcasa, pero la temperatura de la superficie puede cambiar mucho en función de la exposición del compuesto al aire, la tracción o el frenado. Es la masa la que tiene un poco más de inercia e identifica mejor cómo está funcionando el compuesto".