Repasamos uno de los aspectos que vuelve locos a los ingenieros de la F1
A estas alturas de la temporada, ya todos estamos más o menos familiarizados con la nueva reglamentación técnica. La FIA decidió dar un vuelco a la F1 en busca de la eficiencia energética y todos los equipos están trabajando al máximo para adaptarse a ella. Dentro de toda esta vorágine de cambios hay algunos que tienen más importancia que otros. Si tuviéramos que destacar entre todos estos cambios el que más está afectando al comportamiento de los coches nadie tendría la menor duda, la unidad de potencia, pero no sólo en lo que a su funcionamiento y prestaciones se refiere, hay otro aspecto que está volviendo loco a más de uno, ingenieros con mucho prestigio incluidos, y es su refrigeración.
Al hilo de la noticia sobre la utilización por parte del equipo Ferrari de un “nuevo” sistema de refrigeración para su F14 T, queremos repasar con este artículo cuáles son los entresijos de éste elemento y, de camino, analizaremos cómo funcionan los sistemas de refrigeración de los F1. Amigos lectores, abróchense el cinturón que arrancamos.
Para ponernos en situación sería conveniente explicar qué es un sistema de refrigeración. Pues bien, los motores de combustión interna distan mucho en la actualidad de ser eficientes a la hora de convertir la energía química en potencia mecánica. Hasta en los propulsores más avanzados, como sería el caso de los usados en la F1, nunca se alcanza el 100% de eficacia. Parte de la energía creada por la combustión se pierde por varios factores, pero sobre todo en forma de calor generado por la combustión, llegando incluso a alcanzar temperaturas superior a 2000ºC, y por la fricción producida por el rozamiento interno de sus piezas, algo que siempre existe a pesar de que se usen los mejores lubricantes del mundo. Esto genera una pérdida de rendimiento de hasta el 70% de ahí que la FIA haya querido dar un cambio radical en esta política de “despilfarro” y haya obligado a todos instalar en sus máquinas, tecnología suficiente para “recuperar” parte de esa energía perdida y sacarle provecho. De ahí el nacimiento del ERS.
Mantener un motor durante casi dos horas perfectamente refrigerado y lubricado cuando, en la actualidad, es capaz de girar a regímenes de hasta 15.000 rpm, con dos dispositivos que se dedican a recuperar esa energía perdida y que también alcanzan temperaturas de trabajo muy altas, es sumamente complicado. ¿Cómo hacerlo? De esa tarea se encarga el sistema de refrigeración mediante líquido refrigerante o por aire.
Conseguir que todas las piezas se mantengan dentro de un rango de temperaturas de trabajo óptimas es fundamental para la integridad de cualquier máquina. ¿Por qué? La respuesta es sencilla si lo vemos con un ejemplo. Vamos a imaginarnos que por algún problema la refrigeración no es la adecuada. Como hemos visto, a pleno rendimiento se llegan a alcanzar temperaturas muy altas. La estructura del motor es metálica y como metal que es, sus propiedades se ven afectadas por el calor. Todo el proceso surge como una cascada, una cosa conduce a la otra. Lo primero que produce el calor es la dilatación de algunas piezas junto con una bajada de la capacidad de lubricación del aceite al reducirse su viscosidad, es decir, se hace más fluido. Al aumentar de tamaño, las piezas dejan de encajar a la perfección. Esto genera tres cosas, por un lado se produce un aumento de la fricción entre los distintos componentes que forman el motor que traerá como consecuencia un aumento de la temperatura y lo más importante, el continuo rozamiento termina creando un desgaste excesivo. Pero la cosa no termina ahí, como la temperatura sigue creciendo las piezas empiezan a deformarse más y mas, puede llegar a encenderse la mezcla combustible antes de tiempo o producir agarrotamiento que complicará aún más la historia. El final, se acaba con una fumarola de esas tan bonitas que hacen época.
