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Hasta el año pasado la empresa
francesa defendía acaloradamente las virtudes de un motor con una apertura
de cilindros muy abierta. Ahora sorprenden al tomar, junto con Minardi, una
solución totalmente opuesta, el fraccionamiento a 72º. ¿Qué hay detrás?
Para comprender el presente
hay que conocer el pasado y el de Renault es muy interesante. Cuando los
franceses debutaron en el circo en 1977 con un equipo propio y construyendo
todo, incluyendo el motor, tal proyecto resultaba tremendamente ambicioso.
Entonces solo Ferrari seguía tal esquema y la F1 se había decantado hacia la
receta propuesta por los constructores garajistas en los ´60; monocascos de
aluminio en torno al fiel Cosworth V8. Si hacer “todo en casa” no era
suficientemente ambicioso, más para un equipo que debutaba en la máxima
categoría, Renault añadió nuevos retos; los primeros neumáticos radiales
cortesía de sus paisanos de Michelin que también debutaban en el circo y un
motor inédito en F1, un V6 de 1500cc con turbo.
Muchos opinan que
el desafío fue demasiado ambicioso y seguramente Renault habría conseguido
un cetro de haber elegido una receta más tradicional, pero Renault
históricamente siempre ha sido un gran innovador y como para la industria
del automóvil las pistas son el terreno de prueba ideal para nuevos
desarrollos, usar la categoría máxima solo podía traer beneficios desde ese
punto de vista además de un tremendo impulso de imagen al cuantificar éxitos
deportivos. Obviamente, de perder, el retorno de imagen hubiera sido
negativo pero nadie asume un reto de esta magnitud pensando en el fracaso.
Abandonando las razones
“espirituales” y retomando el aspecto técnico, recordemos que el Cosworth V8
usaba cilindros a 90º y que Ferrari prefería cilindros opuestos a 180º o
boxer en sus V12. Renault propuso un V6, cosa que hasta entonces nadie había
hecho en el circo, a 60º. Una V estrecha posibilitaba ensanchar el área de
los pontones, aspecto clave en la hechura de chasis en esos días habida
cuenta de la teoría de efecto suelo inaugurada por el Lotus 77. ¡Ya el circo
estaba creando motores en función del auto que los usaría! Poco después la
experiencia llevó a abrir un poco la V para evitar las grandes
concentraciones de calor que generaba el turbo y desde 1979 la solución bi-turbo
fue el camino a seguir. El resto de los motoristas, tan pronto como los
franceses comenzaron a acumular triunfos comprendió porqué su piloto, el
parisino Jean Pierre Jabouille, pregonaba que eso “era el futuro”.
Desde los años ´60 el
reglamento sobre motores en F1 limitaba la cilindrada a 3000cc para los
atmosféricos y a 1500cc para los supercargados, pero hasta que Renault llegó
nadie había encontrado cómo superar esa diferencia. Con su motor original
Renault superó la cota de los 420HP a 10000RPM que ofrecían los mejores
Cosworth y la de 520HP que entregaban los V12 Ferrari. La potencia,
extraoficialmente, era de 540HP a 12000RPM si bien el motor era muy frágil y
sensible a las altas temperaturas del turbo, cuyo funcionamiento también
hizo variar los criterios de concepción del chasis ya que al consumir más,
requería tanques más grandes (no habían repostes en esa época) y los autos
iban mucho más pesados al iniciar las carreras. El peso extra influía sobre
los frenos y el motor; con los intercambiadores, pesaba más que un Cosworth
estándar amén de exigir más espacio. Renault fue progresando velozmente y
que no haya logrado ningún cetro no se debe a deficiencias de su técnica o
del equipo; los galos lucharon ambas coronas en 1981, 1982 y 1983, siempre
perdiendo por muy poco. En 1984 comenzaron un declive al no poder reducir el
consumo y el peso de sus motores tan rápido como, por ejemplo, Porsche en
sus TAG y en 1985 decidieron retirar el equipo oficial, respetando los
contratos de suministro para Lotus y Ligier vigentes hasta 1986. Ese año
Lotus, con motores biturbo Renault y Ayrton Senna, luchó por el cetro de
pilotos hasta faltar tres carreras para culminar la temporada.
Cuando Renault se retiró,
informó que no sería definitivo y preparó su siguiente etapa; ahora solo
suministrando motores para asegurar una veloz progresión manteniendo el
criterio de la innovación. Así, la gran novedad 1989 fue el fraccionamiento
V10, inédito en la historia del automóvil y desde ese momento un argumento
técnico fijo en F1. A mayor cantidad de cilindros, mayor elasticidad entre
otras cosas, pero igualmente mayor complejidad técnica. Así, considerando al
V12 como lo máximo y al V8 como lo mínimo en materia de motores aspirados
¿porqué no un punto intermedio? La respuesta fue un motor más elástico que
el V8 y capaz de alcanzar mayor régimen de RPM, pero no tan complejo como el
V12 y casi tan equilibrado como este. El ángulo inicialmente elegido fue a
67º y ya en la época del turbo Renault se enfrentó al problema de la rotura
de los resortes de válvulas a medida que pretendía ganar RPM. La solución
fue igualmente ingeniosa, un sistema de mando hidráulico para las válvulas
con hidrógeno a presión en reemplazo de los muelles y balancines. De pronto
el régimen de RPM subió a más de 13000 y lo seguiría haciendo cuando Renault
adoptó un ángulo de 72º y luego uno a 90º. Los resultados... ahí está el
palmarés de Williams Renault entre 1991 y 1997.
Ese año Renault se retiró
del circo pero igualmente no era un adiós definitivo y luego de delegar la
evolución de sus V10 a 72º y a 90º a dos empresas privadas (Mecachrome, un
proveedor y Supertec, una empresa creada por Flavio Briatore con apoyo de
los franceses) encontraron la forma de volver al proyecto original, un
equipo todo francés que tuviera en cuenta la importancia de una base en
Inglaterra, el Silicon Valley del circo y su cuna histórica. Ya Renault
había suministrado motores a Benetton. Luego de una serie de sucesos, la
familia rehusó ceder el equipo a Briatore para venderlo a Renault que, al
comprarlo, delegó los poderes al italiano quien, sin poner un centavo,
asumió la jefatura del team. En fin, esa parte del asunto es historia y como
nos ocupa la técnica, digamos que Renault volvió a proponer una receta
inédita; un V10 a 111º que permitiera acercar más al piso el centro de
gravedad permitiendo configurar un chasis más estable y disminuir el tamaño
del capó motor, beneficiando la calidad del flujo de aire que alimenta al
alerón trasero. El problema era que tal propuesta enfrentaba un complejo
problema de diseño estructural.
EL DILEMA DEL CIRCULO
Un círculo mide 360º y si
evaluamos un motor en términos de equilibrio, no se puede elegir un ángulo
de bancada a la ligera. Ferrari, en sus V12, eligió un fraccionamiento de
cilindros opuestos. Ello hace que el motor funcione con mucha suavidad y sea
muy bajo, pero resulta muy ancho. Para mantener el equilibrio básico
conceptual, cualquier fraccionamiento debe tener un ángulo derivado del
360º. Así, 90º es “un cuarto” de círculo. 67º, el ángulo de los primeros V10
Renault, es la mitad de “un cuarto” de círculo más la octava parte de este
(270/4) 72º es el resultado de dividir 360º en cinco partes y así
sucesivamente. En otras palabras, para que el equilibrio natural de un motor
se conserve, su ángulo de bancada debe ser el resultado de dividir 360º o un
número derivado, entre uno exacto y obtener otro igualmente exacto. Y 111º
no lo es. ¿El resultado? Una duración desigual de los cuatro ciclos del
motor que se traduce en vibraciones que aumentan a medida que el cigüeñal
gira con mayor rapidez.
¿Porqué esa solución? Por
tratar de obtener lo mejor de dos mundos; cuanto más plano sea el motor, más
fácil es acercar el centro de gravedad al piso, pero hacerlo totalmente
plano le hace más ancho y eso perjudica la aerodinámica inferior del chasis.
Se puede beneficiar esta haciendo más estrecho el motor, pero entonces el
motor resulta muy alto y además existe un problema adicional que es la
concentración del calor por no decir nada acerca de la carencia de espacio
para situar ciertos accesorios, los piñones de los árboles de levas y
similares. En ese sentido, la solución a 72º es bastante razonable pero a
medida que se fue descubriendo cuanto ayudaba acercar al piso el centro de
gravedad y a medida que la tecnología posibilitó hacer motores más compactos
(paredes de bloque más delgadas gracias a los avances en siderurgia y manejo
de aleaciones) esto se hizo más plausible. Así, una solución a 90º resultaba
ideal y hoy ocho de los diez equipos del circo la usan. Lógicamente un
ángulo intermedio entre 90º y 180º sería ventajoso, el de 111º ofrecía un
motor 1cm más bajo que los estándar de 90º y 2cm más bajo que los de 72º. El
ángulo no fue elegido al azar y tomó en cuenta varios cálculos de ingeniería
a sabiendas de que estructuralmente carecía de equilibrado natural.
¿Así Renault cometía un
grave error elemental? No. En ingeniería de motores siempre los números
pares son mejores que los impares así que jamás veremos cosas como un motor
V15 y en nuestros carros de hoy los cilindros siempre aumentan en pares;
cuatro, seis, ocho, doce... Ciertamente hay motores de cinco cilindros, una
solución impuesta por Mercedes en sus diesel y luego por Audi en motores de
gasolina, que ha venido difundiéndose al punto que el nuevo camión pequeño
GM usa un motor como el de las TrailBlazer pero con un cilindro menos. El
desequilibrio natural se corrigió mediante un cigüeñal con contrapesos
especialmente estudiados y bielas específicas para cada cilindro amén de
árboles contrarrotantes y cosas similares que absorban la vibración natural.
En principio la solución funcionaba hasta determinado número de RPM y por
ello se usó en motores diesel pero la tecnología determinó nuevas soluciones
con el tiempo y así también los cinco cilindros han llegado a los motores de
gasolina. ¿Porqué se usan? Porque en un auto con tracción delantera, un seis
en línea obliga a que el capó sea muy largo, pero para determinados nichos
de mercado, es necesario ofrecer más que cuatro cilindros. Y aunque cinco
cilindros es una solución naturalmente desequilibrada, diez es un número par
que a su vez es múltiplo de cinco así que dos filas de cinco cilindros, para
configurar un V10, ofrece un motor con equilibrio natural. Y bajo este
parámetro puede hacerse un motor de quince cilindros con tres bancadas en Y,
excepto que nadie ha osado ir tan lejos.
Volviendo a los 111º, una
serie de cálculos de ingeniería sugirió que el equilibrio natural podría
hallarse mediante un concienzudo estudio de cigüeñales, levas, bielas y todo
eso que involucra la arquitectura interna del motor. Y hubo progresos, pero
siempre existió un círculo vicioso; al intentar ganar RPM para subir la
potencia, era necesario recalcular la arquitectura interna del motor
pretendiendo, además, que este fuera confiable. De lo contrario, las
vibraciones volvían a aparecer. Aun así la última versión del V10 a 111º, el
RS23, fue muy lograda y en solo tres años se pudo pasar de unos anémicos
700HP (algunos alegan que en ciertos momentos de 2001 fueron menos aun para
evitar que los motores explotaran) hasta los 850HP que este motor habría
llegado a rendir en determinadas carreras el año pasado. Toda una hazaña,
pero en F1 a veces los milagros no bastan y cuando Ferrari y BMW, con
técnicas menos pintorescas, lograban potencias bien sobre los 900HP a
regímenes notablemente por encima de 19000RPM era obvio que para estrechar
la brecha con rapidez (y en F1 esto es clave) había que discurrir nuevas
soluciones o redoblar esfuerzos. Y entre una y otra cosa obviamente el
sentido práctico se impone.
Al renunciar al 111º se
pierde la ventaja de acercar el centro de gravedad al piso y usando 90º tal
handicap sería de un solo centímetro que ya es “un mundo” en esa área tan
crítica del diseño de un F1. Ahora bien, al usar un fraccionamiento más
estrecho todavía, a 72º, Renault toma la vía totalmente opuesta y aleja el
centro de gravedad en 2cm del piso. Al menos en teoría. En realidad los
valores no son tan diferentes a los de años pasados porque se ha trabajado
en reconfigurar el tren posterior del nuevo R24 y ha habido avances
sustanciales en cuanto a miniaturización de la suspensión trasera, en la
configuración de la caja de cambios y en la de la transmisión así que se ha
podido compensar algo y se ha podido instalar ese V10 a 72º en una posición
más baja de lo que hubiera sido posible hacerlo hace tan solo tres o cuatro
años; tenga por seguro que el V10 Renault está instalado algo más bajo que
el V10 de Minardi. Basta ojear la configuración del Renault en la zona de
las ruedas traseras y al terminar los pontones, comparada con la del
monoplaza italiano.
Pero aun así ¿no hubiera
sido mejor usar 90º? En ambos casos, 72º y 90º, Renault contaba con bases
excelentes. En el primero, el motor RS9 con el cual Damon Hill fue Campeón
del Mundo y, en el segundo, con el RS9bis que coronó a Jacques Villeneuve.
Ambos motores fueron evolucionados por empresas privadas luego que Renault
abandonó el circo; el RS9bis le fue confiado a un proveedor que ha trabajado
con Renault por largo tiempo, Mecachrome; el RS9 fue objeto de una curiosa
negociación y Briatore lo hizo evolucionar en una empresa propia bajo
supervisión y asesoría francesa, Supertec. Visto que los Mecachrome a 90º
fueron desarrollados hasta 1998 y los Supertec hasta 2000, estos estaban más
al día. De hecho, Renault usó sus Supertec en otras categorías y todavía el
año pasado se encargaba de evolucionar y repararlos a fin de mantener activo
a su personal en formación y a su dotación de maquinaria, mientras los
Mecachrome no tanto. Así, ante la inminencia de una nueva solución, recurrir
al motor a 72º era más práctico en términos industriales y de logística que
usar el de 90º aunque técnicamente fuera más aconsejable. Eso, obviamente,
hasta cierto punto pues otro gran defensor de las bancadas cerradas fue
Adrián Newey (recordemos cuanto tardó Ilmor Engineering en suministrar un
V10 a 90º a McLaren) y lo que dice es una gran verdad que podemos resumir en
que aunque hoy se mitifica el acercar el centro de gravedad al piso
reduciendo la altura del motor mediante una V más abierta, existen otras
formas de hacerlo y Renault lo ha hecho, tomando el camino que le permita
mantenerse competitivo a corto plazo en vez de crear un nuevo propulsor
totalmente inédito que tardará dos años en estar a punto. Y ello es muy
lógico.
De todos modos es
interesante saber que Renault ha iniciado el desarrollo de ese hipotético
nuevo motor. Será un V10 a 90º y posiblemente pueda ser usado ya el próximo
año aunque en principio sea más razonable esperarlo para 2006 e incluso algo
más adelante, cuando el nuevo pacto de la Concordia defina las futuras
pautas en la hechura de motores y disipe las dudas en cuanto a una posible
reducción de cilindrada a 2.4lts a partir de 2007. Hace años, ante un
panorama dudoso en términos de motores, Ferrari y Toyota no quisieron
esperar y desarrollaron sendos V12 que no pudieron usar por no estar acordes
con el reglamento. Por ello Renault ha preferido aguardar una definición
reglamentaria y entre tanto recurrir a sus estanterías, sumamente bien
dotadas como ya vimos.
Y si a partir de 2007 se
reducirá la cilindrada a 2400cc, habrá que prepararse pues siendo los
motores más compactos, se podrá jugar como nunca con la disposición de la V
con menos riesgo de perjudicar la aerodinámica trasera. Y seguramente
comparar el tren trasero de un F1 ese año con los súper-miniaturizados de la
actualidad hará que estos últimos parezcan absurdamente voluminosos, tanto
como hoy nos parecen inmensos los trenes traseros de los F1 en tiempos de
Damon Hill. Pero eso es otra historia.
Por: Julián AFONSO LUIS
PasionF1.com se
siente orgullosa de contar con la colaboración invaluable de Julián Afonso
Luis, una de las plumas mas agudas y mejor dotadas del periodismo automotor
en Venezuela y Latinoamérica. En Cuantas oportunidades le hemos leído en
DIARIO AUTOMOTRIZ, Automóvil, Car&Driver, Auto emporio, Museo de transporte
de Caracas, y un sin fin de magníficos reportajes y análisis de todo lo que
acontece en el mundo del automóvil dentro y fuera de nuestro país, sin saber
muchas veces que el esta detrás de toda esa precisión, elegancia y certeza
de lo que se habla. Ahora; nos ofrece esta perla de análisis sobre como se
originan los cambios de grados en los motores de la F1. Un asunto mas
complejo y fascinante de lo que la mayoría cree...
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