Tres de escapes y una de bravas - Acer B

[DE-ZETA-TE]

Camarerooooooooooooooooooooooooo...tres de escapes y una de bravas..........!!!!!

Marchandooooooooooooooo..........!!!!!



Link al anterior análisis de Acer A

Lo prometido es deuda, así que aquí tenéis el siguiente análisis, corregido y ampliado desde la versión inicial de la semana pasada, sobre lo que he denominado Acer B.

De nuevo os aclaro que es de aficionado y que yo de aerodinámica poquito. Como dije en el anterior no más que lo que se puede aprender en el foro y consultar en la web. Y de nuevo, y viendo lo que os gustó el anterior, deciros que lo he pasado en grande haciéndolo. Si os entretiene la mitad que el primero ya será demasiado y la mejor recompensa. Disculpas por los (seguros) errores y/o malas interpretaciones.

Como ya comenté en el otro; solo describiré lo que he observado y como creo que puede funcionar, sin un análisis de mayor calado (que me viene muy grande y no sabría hacer). Tampoco haré muchas comparaciones o búsqueda de beneficios de un sistema frente a otro. Sobre todo por desconocimiento, pero también para darle oportunidad al debate y el intercambio de ideas.

Bien, pues sin más el segundo sistema de escapes. De nuevo gracias a Topdriver por las estupendas fotos, fundamentales para poder llevar a cabo esto. Y tambien a david, que alguna la posteó y comentó él. Y por todos los acertados comentarios; a destacar los de ethernet (a las primeras versiones y la semana pasada a Acer A...gracias maestro ). A erteclas (por sus estupendos y profesionales vídeos sobre laminares y turbulentos). A Chusss (por sus oportunas preguntas y comentarios). A BELAY y txarlitxan (por sus rápidas y agudas correcciones).... y a tod@s los demas, por leerlo, por comentarlo y por los (exagerados ) elogios.

ACER - B

Test Mugello 2012 Día 2 - 02 Mayo 2012 - 09:00 a 18:00
Felipe Massa - Quinta posición - 1'22''257, a +00"654 del mejor tiempo (1'21"603 - Romain Grosjean - Lotus E20 / Renault RS27 V8)

Una vez la solución inicial de Jerez (A v1) se "aparcó" se hicieron pruebas en ambos test de Barcelona con mínimo 4 configuraciones diferentes de escapes (lo que vinimos a catalogar de "bricomanía", por lo aparentemente chapucero de las pruebas). Aquí una imagen de 4 de ellas, prestada de Tertulias de la Formula 1, en la que he marcado en el recuadro amarillo la que más o menos se ha visto en las primeras carreras (esquina inferior derecha), y de nuevo el segundo día de test en Mugello:



Parece que finalmente esta fué la solución de compromiso, con más o menos retoques, y que como digo se ha utilizado en las 4 primeras carreras con discretos resultados, salvo la "Danza de la Lluvia de Sepang". Así que el análisis lo hago sobre la versión evolucionada de ésta, que probó Massa el segundo día de Mugello. Probablemente estas pruebas con el brasileño, como comentábamos en el anterior hilo, estaban orientadas a comparar datos con Acer A v2 del primer día, y Acer C del segundo día (el sorpresón, utilizado en el GP de España con tan buenos resultados, y que analizaremos en el tercer y último hilo). Creo que de ahí el quinto puesto de Felipe, pues se trata de la "ñapa B", aunque no se quedó tan lejos del Lotus (6 décimas y media).

Destacar que la prueba de la esquina superior izquierda parece un primer intento de ACER A v2, pues ya se puede apreciar un atisbo de rampa de escape, y el recorte superior rectangular.

Esencialmente el conducto y pontón de Acer B no difiere mucho del A v2 del primer día de test. Como en éste (y respecto de Jerez) está acortado y el escape más adelantado. Pero este B es más largo que el A, y está preparado para hacer algo muy distinto, por lo que la parte final del conducto y la orientación del escape es completamente diferente. Se aprecia perfectamente si comparáis las siguientes fotografías.


1) ACER A v2

Retomo la 4 del anterior hilo para que se vea mejor la diferencia. En el A v2 el Acer acaba más en diagonal hacia afuera, y justo a la altura del soporte superior del brazo longitudinal superior de la pull-rod trasera, bastante antes del logo FIAT que hay en el lateral del capó motor. Ademas de esa diagonal está la forma cóncava de la parte inferior del final del conducto. Por supuesto la orientación del escape y la rampa del mismo, que es muy obvia tambien hacia afuera, y buscando el fondo plano (R3 si recordáis) y el sistema de refrigeración de los frenos traseros. Todo el conjunto está preparado para este propósito:




2) ACER B; El apaño utilizado en las 4 primeras carreras

Aquí podéis ver que en la B el Acer es más largo, y el escape está menos adelantado, más cerca de lo que fué la posición original de Jerez o A v1. Termina un poco por delante del soporte del brazo de suspensión, a la altura del final del logo de FIAT, y más recto. La parte final inferior del conducto es mucho más convexa, o cilíndrica. Y el escape está orientado claramente al interior, buscando la zona del beamwing y apuntando hacia arriba. Sin atisbo alguno de rampa. La abertura superior del conducto (aquí semielíptica en vez de rectangular) está tambien ahí, aunque más centrada al interior (como el escape) y más pegada a él:




3) La siguiente foto de ACER B es la misma. Aquí dibujo los gases de escape y el aire templado de los radiadores, y donde creo que se dirigen hacia la trasera del monoplaza. Solo dibujo estos dos flujos para que sea más claro, obviando todos los demas. Y el esquema con las distintas partes del sistema:



Esquema ACER - B (detalle):

C - Conducto Acer
E- Escape
PT1 - Protección térmica 1
PT2 - Protección térmica 2
PTE - Protección térmica del escape
1- aire templado del radiador
2 - gases de escape

Esquema de salida de los gases:

1 - aire templado del radiador
S1 - posible salida del aire templado de los radiadores, sobre y entre los brazos de la pull-rod y el alerón trasero, pegado a su lateral interno y externo y sobre el beamwing. Una parte de ellos, los de la zona más externa del conducto bajo el escape, parece ir al sistema de refrigeración de los frenos traseros, a los winglets que estarían situados en su cara interior
2 - gases de escape, orientados por encima de los brazos de suspensión al beamwing del aleron trasero
S2 - posible salida de los gases de escape, por encima y por debajo del beamwing; se dibuja en esta posición, por no dar la fotografía más margen. Realmente S2 estaría detras del alerón trasero.


4) En esta foto desde otro ángulo se puede apreciar con más claridad la diferencia en la orientación de este sistema B respecto del A, apuntando claramente los gases de escape y el aire templado de los radiadores a la zona interior del coche, y siguiendo la forma del cokebottle. La parte inferior exterior del aire del radiador parece dirigirse a los frenos. Igualmente solo dibujo estos dos flujos para que sea más claro, obviando todos los demas:



1 - aire templado del radiador
S1 - posible salida del aire templado de los radiadores, sobre y entre los brazos de la pull-rod y el alerón trasero, pegado a su lateral interno y externo y sobre el beamwing. Una parte de ellos, los de la zona más externa del conducto bajo el escape, parece ir al sistema de refrigeración de los frenos traseros, a los winglets que estarían situados en su cara interior
2 - gases de escape, orientados por encima de los brazos de suspensión al beamwing del aleron trasero
S2 - posible salida de los gases de escape, por encima y por debajo del beamwing

No se aprecia aquí ninguna protuberancia significativa, ni en la tapa motor ni en el pontón, por lo que no las he marcado.


5) Vista limpia de la trasera izquierda, desde delante hacia atras, que servirá despues para entender mejor los esquemas de las fotografías 6, 7 y 8:




6) esquema ampliado y detallado de todas las partes del sistema. Todavía no dibujo los flujos de aire para que no sea confuso, pero si os señalo ciertas zonas para entenderlo mejor. De nuevo los conceptos quedan mucho más claros en las siguientes fotos Nº 7 y 8, donde se detallan todos los flujos:



C - Conducto Acer
E- Escape (aquí no llega a apreciarse)
PT1 - Protección térmica 1
PT2 - Protección térmica 2 (aquí no llega a apreciarse)
T1 - Tobera 1; es el minitúnel de la parte inferior del ponton, junto al fondo plano. Creo que va al difusor recorriendo el coke bottle y/o tiene una función de refrigeración
FP - Flap del pontón; en ACER A v2 aquí había un ahuecamiento o "túnel" en el lateral intermedio del pontón, y que ayudaba a llevar la corriente fría hasta la parte inferior del conducto y rampa de escape. Por el contrario aquí en ACER B lo que hay es un abultamiento o flap. Parece que su función es ayudar a dividir en dos esta corriente, redirigiendo una parte de la misma a la parte inferior exterior del final del conducto (como en la solución A). La otra parte de la corriente dividida parece ir a la parte inferior interior del acer, donde la forma cóncava o cilíndrica del final del conducto comienza a unirse al final del pontón. El efecto conseguido con esta división se ve más claramente en la explicación de R3 y R2, y en los siguientes esquemas de flujos.
ST- Sensor de temperatura
MB - Minibranquias en el fondo plano. Parecen recibir la corriente de aire que recorre el borde exterior del fondo plano
R3 - Resalte 3 del fondo plano - parece destinado a recibir y canalizar a la zona externa del fondo plano / difusor la corriente fría que llega de la parte inferior exterior del acer. El reborde más próximo a las minibranquias (MB) creo que separa este chorro de la corriente fría que recorre el borde externo del fondo plano, hacia estas MB
R2 - Resalte 2 del fondo plano - aquí parece llegar el otro chorro de aire frío qué, una vez es separado por el flap del pontón (FP) del que va a R3, va a parar a la parte inferior interior del acer, de ahí a este R2 y finalmente a la zona intermedia del fondo plano / difusor. Todo esto se ve mucho mejor en los esquemas de flujos de las fotografías 7 y 8.
R1 - Resalte 1 del fondo plano - claramente destinado a recibir la corriente fría que recorre la parte inferior del pontón y cokebottle, canalizándola hacia la parte central del difusor. Parece claro que el aire expelido por el minitúnel o tobera 1 viene a parar tambien aquí
CW - Canalización semicircular a los winglets, en la cara interna del conducto de refrigeración del freno trasero; probablemente recibe parte de los gases templados del radiador, arrastrados hasta aquí desde el conducto acer por el efecto downwash de la corriente superior del pontón, y saliendo éstos a través de los winglets que habrá detras
VF - tobera de admisión del conducto de ventilación del sistema de frenos trasero

NOTA: como en A v2 creo que en la zona comprendida entre la parte inferior del conducto acer C y el fondo plano (entre T1, ST y el comienzo de los resaltes R3, R2 y R1) debe crearse una zona de baja presión, que ayudará al efecto downwash al arrastre de flujos hacia abajo. Sin embargo en esta versión B (dadas las características de la abertura semielíptica sobre el escape, más cerrada y próxima a éste, y la ausencia de rampa de escape), es posible que este efecto no sea tan acentuado como en la A v2


7) esquema de todos los flujos que pueden actuar. La nomenclatura de elementos no visualizados este esquema podéis comprobarla en los anteriores:



1- Aire templado del radiador (naranja y amarillo); el aire templado del radiador sale del conducto acer en varias direcciones. Las interiores (en naranja - 1) son arrastradas (junto con los gases de escape) por los flujos laminares (coanda) de la parte superior del pontón / acer, hacia el beamwing y laterales interno y externo del alerón trasero y a traves de los brazos de la suspensión trasera pull-rod. Las laterales (en amarillo - 1*) son arrastradas por los flujos laminares de la parte superior y lateral del pontón / acer. En el hueco semielíptico superior del conducto debe comenzar a actuar el efecto downwash, que les fuerza a ir hacia abajo. Este aire lateral templado del radiador es así dirigido hacia la canalización de la cara interna del conducto de refrigeración del freno (CW), hacia los winglets que probablemente haya detras (generará algo de downforce sobre el conjunto neumático / llanta).

2 - Gases de escape (rojo); la específica inclinación del escape en esta solución B, hacia el interior y arriba, lanza el chorro a alta temperatura hacia el beamwing del alerón trasero, por encima de los brazos de la pull-rod. Estos gases son arrastrados por los flujos laminares (coanda) de la parte superior del pontón / acer, y fijados en su posición por el efecto downwash generado por éstos, y que los obliga a curvarse hacia abajo. Es posible, como indicaba anteriormente, que este downwash sea ligeramente acentúado por el hueco semielíptico superior del conducto, sobre el escape.

3 - Aire templado de la tobera central de refrigeración, en la tapa motor; este chorro parece ir claramente al beamwing y parte inferior del monkey seat. Aquí no he dibujado las corrientes frías que lo acompañan (los flujos laminares procedentes del capó motor y la aleta de tiburón sobre el mismo) para no hacer excesivamente confuso el dibujo.

4 - Flujos laminares superiores (4) y laterales (4*), pontón / acer; estos chorros de aire frío recorren la superficie completa, pegándose a ella por el efecto coanda. Arrastran y encapsulan la mezcla del aire del radiador y gases del escape, fijándola en las zonas deseadas.

5 - chorro frío superior del lateral intermedio del poton / acer; es dividido y separado del chorro frío 6 en el lateral del pontón, por el flap del mismo (FP). Aprovecha la particular forma de esta zona y el coanda para llegar a la parte inferior exterior del acer, y se proyecta hacia abajo alcanzando el resalte 3 externo del fondo plano (R3). De ahí, a la zona externa del fondo plano / difusor, generando carga en esta zona.

6 - chorro frío inferior del lateral intermedio del ponton; es dividido y separado del chorro frío 5 en el lateral del pontón, por el flap del mismo (FP). Igualmente el coanda lo pega al lateral del pontón y va a parar a la parte inferior interior del acer. Desde allí se proyecta hacia abajo, alcanzando el resalte 2 intermedio del fondo plano (R2). Finalmente llega a la zona intermedia del fondo plano / difusor, para generar downforce en este punto.

7 - chorro frío inferior del lateral inferior del pontón; el coanda lo pega al lateral del cokebottle, justo en la frontera con el fondo plano. Posiblemente el aire que sale por la tobera o minitunel inferior (T1) es aquí añadido a esta corriente. Ambas terminan en el resalte 1 interior del fondo plano (R1), y de ahí al centro del difusor (downforce central).

8 - corriente fría del borde exterior del fondo plano; parece dirigirse hacia esas minibranquias (MB) del extremo del fondo plano, y hacia la cara interior del neumático y la llanta. No tengo muy clara su función; podría ser refrigeración adicional para esa zona del neumático / llanta, downforce adicional en el extremo del fondo plano / difusor y/o ayuda al sellado del mismo

NOTA: como recordaréis del anterior análisis, avisaros que la angulación que le doy en este esquema a las corrientes es irreal. Es muy difícil conseguir la curvatura dibujando a mano alzada con el ratón, y por eso las he dejado así. Realmente haran una curvatura; lo importante es la idea.


8) esta es una versión más "artística" de la anterior, respetando la numeración de los flujos:




9) Para finalizar la vista trasera, en la que se puede ver muy esquemáticamente por donde pienso que pueden salir los flujos, respetando la numeración anterior. Se añaden los códigos SD para los chorros de aire frío en la parte inferior del fondo plano, o suelo del coche, saliendo por los diferentes elementos del difusor; BD - para el chorro proveniente de la bandeja de admisión, bajo el copick. Asumiendo que el planteamiento anterior es aproximadamente correcto, es posible (como en el anterior análisis) que este diagrama les de información a los que conozcan mejor el concepto de "sellado del difusor"…ya os comenté que este tema yo no lo tengo claro.




Con esto finalizo el análisis de la segunda versión de escapes ACER - B, Solución de Compromiso o "Ñapa -B". Esta fué finalmente la elegida en los test de Barcelona para ser utilizada en las 4 primeras carreras (Australia, Malasia, China y Bahrein). Probada en el segundo día de test de Mugello, como comentaba casi con seguridad para comparar datos con las otras dos.

Respecto de ACER A v2 (gases de escape dirigidos claramente a ejercer downforce sobre el extremo externo del fondo plano y conjunto llanta / neumático); esta versión ACER B busca la carga aerodinámica derivada de los gases de escape claramente en el beamwing del alerón trasero, y zona central del fondo plano / difusor bajo éste.

Aparentemente, y por lo visto en los gráficos, en la primera opción A v2 analizada en el anterior hilo diríase que la zona de actuación de los gases de escape está más concentrada en solo 2 puntos, en los extremos externos inferiores traseros del monoplaza, y más baja. Ademas parece que los diferentes flujos laminares fríos fijan mejor en su sitio a los gases de escape y radiadores. Problemas que se intuyen son el obvio sufrimiento de los neumáticos, por recibir esa bocanada hirviente casi de lleno. Y, como acertadamente indicaba ethernet, por la dificultad de entender (y mantener fijos y estables) esos gases turbulentos en las zonas deseadas. En el tratamiento y entendimiento de ellos el túnel de viento no es eficaz (éste sirve para los laminares). Aquí es vital el CFD...¿quizás aquí la razón de las súbitas e inexplicadas pérdidas de downforce?

En esta B se aprecia una solución aparentemente más sencilla o convencional, que es concentrar todos estos flujos turbulentos y calientes en la parte central trasera del coche, ejerciendo su efecto sobre el beamwing y bajo él. En una zona más amplia, pero también más alta y dispersa. Con esta solución los neumáticos no deben sufrir degradación por el sobrecalentamiento provocado por los gases de escape, y es muy probable que el comportamiento de los flujos turbulentos sea más predecible. Pero intuyo que es menos eficaz que la anterior. Ademas el aislamiento y fijación de los chorros cálidos no debe ser tan preciso; estos tienden a expandirse, y en esta solución B la zona de actuación es más amplia, y con menos flujos laminares fríos alrededor, que puedan "encerrarlos " en su sitio. Claramente una solución provisional, hasta preparar la definitiva...

Añadiré aquí los 2 vídeos de erteclas aportados por ethernet, y la explicación de éste último (gracias compañeros), para mejor apreciar la diferencia entre laminares y turbulentos:

...lo más difícil con los escapes es que el flujo no es laminar como el del aire que atraviesa el coche y que se calcula bien en el Túnel, sino que es turbulento y que es inevitablemente tarea del CFD. A poca distancia de la salida de los escapes, ya empieza a dispersarse. Por eso la solución del día 1, al tener los escapes más cerca del suelo y el difusor es la que tiene más posibilidades de sellar el difusor, pero a costa de hacer sufrir los neumáticos. Si compensa sólo lo saben ellos.

Hay unos análisis CFD de erteclas que viene genial para ver la diferencia entre laminar y turbulento:

Flujo aerodinámico (Laminar):



Escapes (turbulento):

Una vez finalizado el análisis de la solución B; en cuanto tenga tiempo "despiezaremos" lo que parece la solución definitiva y más equilibrada en términos de rendimiento. Me refiero por supuesto al sorpresón del tercer día de test, y que parece hoy por hoy la finalmente elegida para afrontar la temporada 2012, despues de su elevado rendimiento este fin de semana en Montmeló; ACER C. Una vez esté terminado, lo pondré en otro hilo, al que llamaremos "Tres de escapes y una de bravas - Acer C".

Tengo la sospecha de que A v2 es la más eficaz de las tres. Pero creo que todavía no han podido solucionar totalmente ni los problemas de sobrecalentamiento de las gomas, ni las pérdidas repentinas de rendimiento...¿quedará aparcada de manera definitiva? ¿se seguirá trabajando en ella, aunque sea de cara a 2013? ¿la llegaremos a ver de nuevo esta temporada, dependiendo del circuito? Interesantes cuestiones. La que creo que no volveremos a ver es esta B...

Como la anterior espero que os haya gustado tanto como a mí hacerlo...y disculpad por los (seguros) fallos cometidos...

Un saludo Safetys!!

[GPDreams]

Bravo!!!!

que currada tio. Me encanta tu manera de postear, siempre aportando y nunca discutiendo.

Sigue así, por gente como tu vale la pena entrar a leer.

saludos...

[Chusss]

Espectacular trabajo como nos tienes acostumbrados, deseando ver la version C.

Yo apostaria a que van a seguir con la C vista la mejora, y evolucionar apartir de ahí. Muy seguros tenian que estar para arriegar cuando tal y como esta el campeonato este año, con un coche con un rendimiento cercano a los mejores nos basta para que Fernando se lleve el tercero.

[Wallabee]

Y las bravas?

Bueno, bueno, te lo has currao.

[gasolinaenvena]

Alabaré, alabaré
alabaré alabaré
alaaaaabareeeé a Zeta Teeee

[Rubenchu]

Mu rico post con las bravas me ha entrado hambre

[ABERRONCHO]

Mu rico post con las bravas me ha entrado hambre

jaja

DZ eres una maaaaquina tio

[amperimetro]

venga, ya pongo yo las bravas......

[ABERRONCHO]

jaja

joder que hambre

[Unai]

Otro grandisimo post DE-ZETA-TE. Y como no, otra vez enhorabuena!!