El mapa motor y el soplado en caliente

[Mister-Z]

La nota de la FIA dice que hará que todos los equipos ( "tengan o no en uso el soplado en caliente" ) deban cambiar el funcionamiento de sus motores.

Los cambios principales para Silverstone son los siguientes: "Cuando el conductor levante el pie totalmente del pedal del acelerador los mapas de la ECU (Unidad de Control del Motor) deberán estar configurados para que el motor (para todos los efectos) cierre el acelerador. Anteriormente o sea hasta Canadá, era posible configurar los mapas del motor para dejar el acelerador abierto y lograr reducir la potencia del motor por otros medios.

¿Qué se pretende con esto? Que cuando el conductor levante el pie del acelerador por completo, los mapas de la Unidad de Control del Motor ya con la nueva configuración corten el suministro de combustible al motor. Con ello se pretende evitar los llamados 'soplado en caliente."

"Por último, con efecto inmediato, que ya no será posible reprogramar la configuración de la ECU entre la clasificación y la carrera en la expectativa de que esto desalentará los reglajes extremos y agresivos (para los motores, por supuesto) de la ECU para la clasificación. Previamente, el acceso electrónico a la ECU en condiciones de parque cerrado había sido explícitamente permitido."


Hasta ahí la información, pero ¿qué es el mapping o mapeo del motor?




En la actual Fórmula Uno los motores son muy potentes, alcanzando alrededor de 800CV y giran a velocidades de hasta 18.000 revoluciones por minuto (limitadas); esta velocidad de rotación determina en parte la potencia producida del motor y el valor alcanza el máximo a toda velocidad.

Esta potencia no es fácil de alcanzar, y los principales fabricantes tienen que gastar millones de dólares para mantenerse al día. Sólo dotar a esos motores con válvulas capaces de aguantar el traqueteo que significa abrir y cerrar 600 veces ¡por segundo! es una hazaña tecnológica enorme. Y cara. Ganar vale la pena, por lo que más y más grandes fabricantes se aventuraron en la Fórmula Uno con suerte dispar.



Un motor de F1 está diseñado para sobrevivir a un numero limitado de cientos de kilómetros, a veces alcanzan unos pocos miles. Partes de los motores, al igual que todas las partes en los coches, están hechos para la cantidad exacta de kilómetros, cada vez más exigidos por la FIA para durar cada vez más aunque el amigo Newey y sus motoristas se las ingenian para sacarle todo el jugo posible a los Renault poniendo en riesgo esa durabilidad pero con buenos resultados hasta ahora.

Así como la parte mecánica, los cambios de marcha semi-automático y la tecnología "fly-by-wire" utilizadas significa que el motor consiste en una masa electrónica. Cuando el pedal del acelerador está apretado, permite una cierta cantidad de aire y combustible entre en el cilindro y cuanto más se presiona el pedal, el aire y el combustible más entrará a la cámara de combustión del cilindro, más potente y rápidas serán las explosiones. Cuanto más grande sea la explosión, más grande es la fuerza sobre el pistón, y por lo tanto, cuanto más grande es la fuerza rotativa en el cigüeñal, que a su vez se transmite a las ruedas, más fuerza cuanto más aceleración hay (tecnología básica de los motores). Sin embargo, el pedal no está conectado físicamente al motor y aquí es donde la electrónica entra a tallar.



Caja de cambios manual


link: http://www.youtube.com/watch?v=MgB4a2eN1Qs

En los viejos tiempos había una conexión de cable de metal entre el pedal del acelerador y el motor, el ángulo del pedal estaba relacionado físicamente con la válvula de mariposa (el dispositivo utilizado en el motor para regular la cantidad de aire o mezcla que permite llegar a la cámara de combustión).
Ahora la conexión se realiza a través de un ordenador, y el "mapa del motor" básicamente le dice al motor qué ángulo del pedal se relaciona con el volumen de aire y combustible permitido en el cilindro . Al hacer esto, el equipo puede dar diferentes "mapas" para cada piloto y para cada circuito, para que puedan sacar el máximo partido del motor. También pueden cambiar los mapas de acuerdo si el clima es húmedo o seco, por lo que el piloto no tiene que cambiar su estilo de conducción. ¡Para los chicos es tan fácil en estos días adaptarse a estos programitas!



ECU de McLaren utilizados en F1 y permite ver su funcionamiento en tiempo real

“Los pilotos de F1 usan el acelerador como si fuera un interruptor” esta frase es de Luca Baldiseri, ex-jefe de pista de Ferrari. Nada más cercano a la realidad. En un Fórmula 1 todo es electrónico, palancas, pedales, embrague, … Es decir, interruptores eléctricos, cuando un piloto acelera y aplasta el pedal contra la tabla le está dando al ON, en milésimas de segundo la ECU entiende que empieza lo bueno.


Acelerador electrónico


El ingenio electrónico manda una señal al motor, bomba de gasolina e inyectores y todo se pone en funcionamiento de manera distinta según el circuito pues cada equipo tiene un mapa del motor para cada trazado. En realidad debo decir que los interruptores en milésimas de segundo pasan de interruptor a funcionar como potenciómetros, la potencia del motor se regula gradualmente como el volumen de una radio. Regulado electrónicamente en fracciones de segundo transmitido por cables "normales" de cobre o de fibra óptica.

Porque eso es lo que es el mapeo: un software que regula y controla todas las funciones del motor. Todas, el encendido, el accionamiento de las válvulas, el tiempo de encendido de la chispa, todas las funciones básicas y el cómo debe funcionar en tal o cual circuito están dictadas por esa Unidad de Control Electrónica que se puede programar de la forma que los ingenieros quieran: Sólo por mencionar algo de lo que es capaz baste esta imagen:



Eso que véis es la apertura de las válvulas de escape cuando aún la explosión en cada cilindro se estaba realizando y esa explosión se prolonga en la primera porción de los ocho tubos de escape. ¿Qué ventajas trae esto?: que aunque el piloto haya sacado el pie del acelerador al entrar en una curva esas explosiones se prolongan por milésimas de segundo pero suficientes para suministrar un impulso extra sin arriesgar la integridad del monoplaza al no doblar a una velocidad prohibitiva para tal curva. Ahora bien, ¿para qué quieren que el escape siga soplando en una curva? Sencillo, ese impulso extra en el soplado beneficia al difusor que dispone de un mayor tiempo con el aire acelerado por esos gases que crean una mayor fuerza antisustentante que pega el monoplaza contra la pista ganando una mayor transmisión de la potencia del motor lo que se traduce en centésimas ganadas en cada curva que si las multiplicamos por las veintipico de curvas que hay en cada circuito llegamos a la bonita cifra de cinco décimas por vuelta que saca Red Bull desde Australia. ¿Se entiende?

¿Qué otras cosas hace este aparatito?

Es digno de mencionar que dentro de sus otras y variadas funciones se destacan la del control del embrague y caja de cambios.

El embrague lo usa el piloto para salir de boxes, está instalado en forma de palanquita junto a las del cambio una a cada lado del volante pues hay distintas calles de boxes unas giran a la derecha y otras a la izquierda, se suele accionar la contraria al giro. El embrague es necesario usarlo “a mano” para salir despacio de los boxes. En cuanto el piloto suelta el embrague, la ECU toma el control y será la encargada del embrague durante los cambios de marcha. Controla tanto el embrague y tantos parámetros que cuando el monoplaza hace un trompo la ECU lo detecta y sin necesidad de que el piloto haga nada acciona el embrague para evitar el bloqueo del coche y que este, sino se encuentra en la arena o hierva o grava, pueda accionar la primera y continúe en carrera.



Enlazando con esto último y para cerrar, la ECU es capaz de gestionar un cambio de marcha en menos de o,o1 segundos con el pedal del acelerador pisado a fondo.

Lo que ha hecho la FIA es introducir una ECU, centralita o cajita mágica, con todas estas propiedades pero eliminando la del control de tracción. Los equipos se han adaptado a ella y ¡vaya que lo hicieron!.





Para más detalles la ECU es la que almacena la telemetría, que es descargada posteriormente, cuando ven que un ingeniero conecta un portátil al monoplaza suponéis bien lo que está haciendo. La ECU es responsable del envío de datos, algunos telemétricos, de manera constante al box, temperatura del motor, información del sistema hidráulico, desgaste de frenos, etc. Importante; hay que acordarse que la telemetría es monodireccional, del coche a los boxes, la telemetría bidireccional está terminantemente prohibida en la F1, es decir boxes-coche, coche-boxes, para evitar ajustes electrónicos desde el pitwall como hace unos años.

Por eso la idea de la FIA es que ha de restringirse significativamente el uso de la electrónica del motor impidiendo el cambio del software entre la clasificación y la carrera. Recordad que Vettel domina ampliamente en la clasificación y digo Vettel y no Red Bull ya que para mí el software se lo dan al nene para no arriesgar la integridad de los motores que hay que cuidarlos. En carrera es evidente que usan otro software más amigo de los motores Renault.

Mi opinión es que esto está sin dudas dirigido a limitar las mejoras del Red Bull del amigo Adrian que va a tener que pasar varias noches pensando en como burlar de nuevo a los reglamentos.

Un saludo.

[CRAZYHORSE549]

Muy bueno tu post, solo que discrepo cuando dices que el software se lo ponen solo a Vettel para cuidar los motores, ya que los motores de Vettel son de el y los de Webber de Webber, no son intercambiables, por lo que de sobrecalentar los motores de Vettel sería el el único perjudicado.

[Wallabee]

No me fio de la FIA, ni de la centralita, ni de quién la fabrica. Con lo bonitos que eran los carburadores Dell'Orto, los Holley de cuatro cuerpos........Ay.

[Diosfenix]

como dirira MR Burns.. EXCELENTE articulo

[Mister-Z]

Muy bueno tu post, solo que discrepo cuando dices que el software se lo ponen solo a Vettel para cuidar los motores, ya que los motores de Vettel son de el y los de Webber de Webber, no son intercambiables, por lo que de sobrecalentar los motores de Vettel sería el el único perjudicado.

Si, es cierto, pero si rompe 1, por lo menos tienen a otro que acabe la carrera en lugar de romper los 2. Y de todas formas, si ese no es el motivo, el motivo puede ser que Webber no sea tan competitivo como el año pasado y se evitan el problema con el nene.

Lo que está claro es que algo le hacen al coche de webber (o algo que no le hacen y si al de Vettel), pero este año, Webber no es rival, y no creo que su rendimiento haya caido tan bajo con respecto al año pasado...

Un saludo.

[Yandrak]

Buen trabajo. Saludos.

PD: Pu-ta Ferrari.

[Lucas-Mallorca]

Impresionante, sencillamente impresionante, a este paso no haran falta pilotos para las carreras, las haran electronicas, desde el box. (es broma, pero es que a este paso quien sabe.

saludos a todos.

[Alfaster-F1]

¡¡¡ PERFECTO ¡¡¡

[david]

Muy bueno!!

[Gerard Stutje]

Buena lectura, te felicito.

y giran a velocidades de hasta 18.000 revoluciones por minuto (limitadas)..
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... con válvulas capaces de aguantar el traqueteo que significa abrir y cerrar 600 veces ¡por segundo!

Aquí hay un pequeño detalle se te ha escapado. Que un motor de cuatro tiempos gira a 18.000 rpm significa que las válvulas se abren y cierran 9.000 veces por minuto, que son "solamente" 150 veces por segundo.

Entiéndelo como un comentario constructivo, se nota que sabes del que hablas. ;-)

Con un saludo muy cordial,

/\
\7erard