La guerra de los combustibles
hace 11 años
El enorme cambio en los motores de esta temporada ha hecho que los proveedores de combustible también hayan tenido que cambiar totalmente su enfoque, haciendo también que la gasolina vuelva a convertirse en un enorme factor diferenciador entre los equipos.
Con los viejos V8 ya era muy difícil lograr una mejora de rendimiento a través del combustible, pero los nuevos motores, el retorno de los turbos, los sistemas de recuperación de energía y las nuevas normas de carrera han cambiado esto. El rendimiento del combustible de cada equipo afecta muchísimo en la competitividad en pista, y por eso los equipos están presionando a sus proveedores como nunca antes. La gasolina se ha convertido en un área clave de desarrollo y todos los proveedores están trabajando muy duro.
Motores diferentes, combustible diferente
Es evidente que los motores no tienen nada que ver con los anteriores, pero no tanto que el combustible tampoco. Las normas para los combustibles son las mismas, pero los requerimientos de motores más pequeños turboalimentados de inyección directa son muy diferentes a los de los 2,4 litros V8 atmosféricos. De hecho, nunca un motor de Fórmula 1 y su combustible habían sido desarrollados conjuntamente.
El cambio más grande para los proveedores de motores es controlar la "detonación" o "picado". La detonación es una explosión incontrolada en el interior del cilindro, que no sólo reduce el rendimiento sino que puede causar daños en los componentes internos del motor. Los motores turbo son mucho más susceptibles a esto debido a que trabajan a mayor compresión y menos revoluciones, lo que significa que hay más tiempo para que surja una segunda explosión.
Aunque los proveedores de gasolina pueden controlar el riesgo de detonación aumentando los niveles de octanaje, hay que buscar el octanaje óptimo, porque la mayor potencia no llega con el mayor nivel de octanaje.
Además de ser turbo, los motores de esta temporada tienen inyección directa, es decir, que el combustible se inyecta directamente en la cámara como en un diesel, en lugar de ser mezclado con aire previamente. Por eso es muy importante cómo se atomiza al inyectarlo en un aire comprimido. Cuanto más pequeñas sean las gotas, mayor rendimiento se extraerá del combustible.
Máxima energía por kilo
Con las restricciones sobre la cantidad de combustible que se puede emplear, se trata de extraer tanta energía como sea posible de una determinada cantidad de gasolina, porque es la única energía que entra al coche. Como los componentes que son buenos para subir los octanos no son buenos para la energía y viceversa, la clave está en el equilibrio y buscar maneras innovadoras de aumentar el rendimiento. Además maximizar la energía no es sólo bueno para el motor de explosión, sino que también se podrá convertir en energía recuperable con los sistemas de los actuales F1. De la eficiencia depende el éxito; si consigues ahorrar algo de combustible para quemarlo generando electricidad, se abre la puerta a un tipo de energía que es más interesante para los pilotos, que pueden alcanzar mayores velocidades a final de recta.
Grandes diferencias entre equipos
El análisis detallado del GPS ha puesto de manifiesto diferencias notables en coches con el mismo motor pero de diferentes equipos. Es decir, que motores idénticos se comportan de forma diferente con diferentes combustibles. Los especialistas señalan que la variación de potencia entre proveedores de combustible que utilizan el mismo motor podría llegar a los 30cv. Y puede haber variaciones, porque el desarrollo está siendo rápido ahora mismo.
Igual que la nueva tecnología de los motores, lo que las compañías petroleras están aprendiendo mejorará la eficiencia de nuestros coches de calle, una de las intenciones del nuevo reglamento.
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techf1 dice:
Muy buen artículo. Cada día soy más fan de Ión! Enhorabuena. Lo que no me queda claro es si se puede variar el octanaje ya que tenía entendido que estaba regulado por reglamento y no se podía variar. Aún así dos combustible con el mismo octanaje pueden hacer variar mucho el rendimiento de un motor dependiendo de los aditivos que lleven. Una cosa importante que no se comenta es que dependiendo del combustible se consiguen minimizar los rozamientos ya que también tiene la función de lubricante. Al final todo suma y en caso de Red Bull-Ranult hablan de 28C.V. de mejora por eso ya no tienen tantos problemas de velocidad punta. Ferrari-Shell llevan muchos años trabajando juntos así que espero que se pongan las pilas y saquen algún caballo más, pero con los problemas de tracción del Ferrari no serán tan aprovechables como los casi 30 c.v. del Red Bull. Saludos.
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Moahmad dice:
BUENOS DIAS.
Lamentablemente no comparto la idea de que un motor turbo tenga mas indice de compresión que un motor atmosférico,
Siento disentir, jamas un motor turbo puede llegar a 16 a 1 de compresión como por ejemplo el FERRARI V10, mas me animo a decir que no llega a 13 a1.
Incluso los últimos V8 rozaron los 15.8 a 1 de compresión algo imposible para un motor turbo.
Tomando la base que el V8 aspira, y equilibra casi la presión atmosférica, solamente es superada cuando por ejemplo se utiliza compresores de varias etapas,
CUENTA LA LEYENDA QUE EL ALFA ROMEO 159 1500cc. CON COMPRESOR DE TRES ETAPAS TRABAJABA CON UN INDICE DE COMPRESIÓN DE 6.5 A 1.
TAMBIEN SE CUENTA QUE EL MERCEDES W 196 FUE EL MOTOR ASPIRADO EN AQUELLOS TIEMPOS QUE DADA SU MEZCLA MUY EXPLOSIVA (no olvidarse del accidente de LE MANS), fue el motor en 1954/55 que llego a 12.5 a 1.
Ahora que se diga que un motor turbo de inyeccion directa limitada trabaje con mas indice de compresión que un motor sin turbo aspirado.
BUENO LLEGO EL MOMENTO DE ABANDONAR EL MAMELUCO Y HACERME MONJE.
SI ES CIERTO QUE LO DEMUESTREN, Y NO CON OPINIONES RESPETABLES, SI CON HECHOS.
Les adjunto recuerdos viejos extraidos de informaciones de los fabricantes.
http://www.jmfangio.org/alfaromeo159.htm
http://www.jmfangio.org/mercedesw196.htm
NADIE LAS DESMINTIÓ.
Hace poco en la época gloriosa de LOEB EN "WRC", NINGUN MOTOR TURBO SUPERABA 13 A 1 DE COMPRESIÓN MIENTRAS UN MOTOR FERRARI V8 SUPERABA LAS 16 A 1.
¿ENTONCES DESDE CUANDO EL MOTOR TURBO TIENE MAS INDICE DE COMPRESIÓN QUE UN
ATMOSFÉRICO?.
Saludos.
PD: Hasta la próxima nota tecnica, evito disentir. es mi opinión tan valida como la de todos. -
REPITO
http://www.jmfangio.org/alfaromeo159.htm son datos reales.
http://www.jmfangio.org/mercedesw196.htm son datos reales.
ESPERO TENER SUERTE -
Ahhhhh, me olvidaba, la comparación ridícula entre un F1 y un WRC HACE TIEMPO EN EL RUBRO MOTORES.
http://www.cronicasf1.com/Contenido/Tecnica/tecnica_comparacion_f1_vs_wrc.htm no es para presumir es antiguo, pero hay datos que tienen valides.
CHAO, hasta la próxima. -
Ambientereal1 dice:
Estimado Mohamad Entiendo que el artículo intenta expresar que los motores turbo tienen mas presión al final de la etapa de compresión en el cilindro. Por supuesto que la relación de compresión en la carrera de compresión que se lleva a cabo en el cilindro es menor en los turbo, pero la compresión total entre la compresión en el turbo y la compresión en el cilindro (sumadas) es mayor. En definitiva de lo que se trata es de elevar la presión media efectiva del ciclo y con el turbo se aprovecha para bajar la relación de compresión en el cilindro, ya que esta extrae energía del piston y por ende del cigueñal, mientras que la compresión en el turbo no lo hace. Un enorme saludo y mis mejores deseos.
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Amigo Moahmad, iba a decir más o menos lo mismo que Ambientereal1. En teoría un motor turbo al inyectar aire permitiría una relación de compresion mayor pero muchas veces no es así por el límite de revoluciones del turbo y por las temperaturas de los gases de escape. La comparación que haces no la veo justa ya que en la F1 hasta hace no mucho enfriaban el combustible, usan mayor octanaje que un WRC que además están limitados por brida del turbo y la cilindrada no es la misma que también influye en la relación de compresión. Además depende mucho de lo que se quiera conseguir del motor ya que no es lo mismo un motor con un par muy alto que uno con una potencia alta, por poner un ejemplo un Dragster tiene una relación de 6:1 y dan entre 8.000 y 10.000C.V. Digo esto porque mucha gente se piensa que por tener una alta compresión se tiene más potencia, y no es así ya que dependen muchos factores. Un saludo.
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Grego dice:
Buenas noches:
Con respecto a la relación de compresión de un motor atmosférico, debemos saber primero que el llenado del cilindro se produce por presión atmosférica, de ahí su nombre, ya que al bajar el pistón del punto muerto superior (PMS) al punto muerto inferior (PMI) aumenta su volumen y esto genera una succión de aire del exterior que produce su llenado. Al final del tiempo de admisión la cantidad de mezcla de aire/gasolina sería la correspondiente al volumen del cilindro a la presión atmosférica (1 bar), por ejemplo, si el volumen del cilindro es de 250cc, cabría la misma cantidad de aire/gasolina que en un tarro de cristal del mismo volumen.
Posteriormente se cierra la válvula de admisión y la de escape también permanece cerrada, comenzando el tiempo de compresión. Al subir el pistón del PMI al PMS se reduce el volumen, pero la cantidad de mezcla sigue siendo la misma, por lo que se produce una “compresión” que aumenta la presión a la que se ven sometidos los gases en el interior del cilindro y consecuentemente también se produce un aumento de la temperatura que favorece la explosión de la mezcla carburada en el siguiente tiempo.
La compresión es una fuerza negativa que frena el movimiento de las piezas móviles del motor (produce el freno motor junto con los rozamientos), pero es necesaria para que se produzca la inflamación de la mezcla. La relación de compresión (RC) compara el volumen de la misma cantidad de gases antes y después de ser comprimidos. Por ejemplo, una RC de 10:1 significa que el volumen al final de la compresión es diez veces inferior al que había al principio, siendo la cantidad la misma
En los motores con turbocompresor o con compresor volumétrico, el llenado del cilindro se produce tanto por la presión atmosférica como por la presión generada por la turbina o por el compresor, por lo que éste será mucho mayor. Si se alcanza por ejemplo una presión de llenado de 2 bares, el llenado al final de la admisión de un cilindro de 250cc tendría un volumen de 250cc, el mismo que el del tarro de cristal, pero la cantidad que contendría dentro sería la de dos tarros (500cc) por estar ésta comprimida. Esto produce una compresión mucho mayor que en motor atmosférico pues hay el doble de gases, por lo que si reducimos su volumen al mismo que en un motor atmosférico (10:1 por ejemplo), se produciría una sobrepresión que podría dañar el motor o acortar su vida, por lo que hay que disminuir la RC de estos motores a 7:1 o algo así.
Recuerdo haber conducido un Renault 5 turbo con motor 1360cc y una RC de 7:1 y otro R5 con el mismo motor de 1360cc pero atmosférico y una RC de 9,5:1. El turbo era una bala y, al conducirlo, solo miraba la aguja de presión del turbo, porque cuando esta alcanzaba la mitad se producía una aceleración fulgurante (la famosa patada)que te ponía los pelos de punta y que tantos accidentes ha producido, pero me sorprendió que el motor atmosférico recuperaba mejor y tiraba más a bajas revoluciones que el motor turbo cuando la aguja no tenía presión y esto era porque la RC del motor atmosférico era mayor que la del que estaba dotado de turbocompresor, el cual no andaba nada cuando no soplaba.
Un saludo. -
mns dice:
Je, je, una vez más, en el asunto "compresión", se ha creado confusión entre compresión geométrica y compresión real. Pero, por fortuna, lo habéis aclarado muy bien... Porfa, una preguntita para que me deis vuestra opinión: En una ocasión me comentaba un técnico en motores de aeronaves (motores de pistones) que el considerar que la utilización de doble encendido -dos bujías, claro- se hace por seguridad (redundancia) era un error ya que el motivo de poner las dos bujías era para favorecer el quemado de la mezcla en motores con cilindros de mucho diámetro. ¿qué opináis? Servidor no puede opinar por carecer de suficientes conocimientos al respecto.
Saludos para todos... y gracias anticipadas a quien me lo aclare. -
INTERCAMBIAR OPINIONES TRAE A SU VEZ DESCUBRIR ERRORES.
Dada la logica de las diversas opiniones vertidas se da por sentado que con el o los compresores, al ingresar la mezcla a presion disminuye la "RELACIÓN DE COMPRESIÓN" QUE FUE LO ÚNICO QUE EXPRESE"
No hable de otro tema solo "RC", y por lo visto parece que del pasado hay muchos que se olvidan.
MERCEDES BENZ W154/M163, DE 1939, UN CLÁSICO BÁSICO PARA APRENDER COMO FUNCIONABA UN MOTOR CON UN "INDICE DE COMPRESIÓN ALTO PARA ENTONCES 10.45 A 1", DEL CUAL TUVE EL PRIVILEGIO DE VER Y OÍR EN BS AS.
UN V12 CON 4 ARBOLES A LA CABEZA 2 COMPRESORES ROOTS, del cual adjunto informacion
http://www.jmfangio.org/mercedesw163.htm claro que nadie explica en aquellos momentos su mezcla
pro tuve el privilegio de saber sus componentes "NO SUS PORCENTAJES EN CANTIDADES" algo que creo que no me voy a llevar la formula al cajon ya que en una oportunidad se la facilite al amigo ION.
Ahora si tiene interes en saberla con gusto se las facilito.
continuo para no mezclar el tema. -
HASTA EL 2013 LOS COMBUSTIBLES DE UN F1 NO DEBÍAN DE SUPERAR LOS 102/4 RON.
Este año lo desconozco si alguien tiene esa información por favor le agradecería que la publicara, porque entonces sabríamos la verdad de que combustible hablamos. -
ME OLVIDABA EL ETANOL TIENE 104 RON. Y ADJUNTO UNA NOTA DEL AMIGO ION DEL 2011
http://www.formulaf1.es/12258/continua-el-debate-sobre-los-motores-del-2013/ que divertido que era comentar en aquello tiempos.
Saludos, FIN.
CHAO.(son las 01.20 en BS AS.) soy un anciano. -
PESE A NO PROMETERLO, REVISANDO NOTAS DEL AMIGO ION RECUERDO QUE LAS PUBLIQUE
http://www.formulaf1.es/15685/colin-kolles-deja-hrt/comment-page-2/#comments el que guarda y tiene memoria siempre recuerda, hay mezclas de todo tipo para motores con compresor tanto sean fijos o en varias etapas 2 o 3, al que le agrade lo puede leer incluso esta como llegaron a mi poder.
A veces hay que estar en el momento oportuno,
Bueno ahora si a descansar, mañana acomodo todo. son las 02.00 -
@MNS, el doble encendido se usa cada vez menos y generalmente en motores de bajas revoluciones y gran cilindrada. Esto es porque el frente de llama tiene un tiempo de reacción y tarda en quemar todo el combustible, con lo cual podría quedar combustible sin quemar en el momento de compresión y generar una autodetonación. Al poner dos bujías con un pequeño desfase de tiempo entre ellas, se consigue quemar a la vez todo el combustible y evitar la autodetonación. Cada vez se usa menos porque se ha desarrollado mucho las técnicas de simulación termodinámicas y es mucho más facil ahora hacer que la combustión sea homogenea con los diseños de las cámaras y los inyectores multipunto o secuenciales sobre todo en los de inyección directa. Además con la electronica de hoy dia se usan unos factores de corrección para ir ajustando la inyección en función de la temperatura de la culata, cosa que antiguamente era imposible.
@Moahamad, muy buenos aportes sobre todo para entender que es imprescindible desarrollar el motor en función del combustible que se va a usar y que hay un mucha variedad de combustibles aunque desconozcamos la mayoría de ellos. Saludos. -
JA.JA.JA.JA.JA.
EN EL MERCADO ARGENTINO APARECIÓ UNA MOTO INDIA CON 3 BUJÍAS POR CILINDRO
http://www.nortecorrientes.com/article/32360/el-misterio-de-los-motores-de-tres-bujias
http://corvenmotos.com/bajaj/motos/rouser-200ns
ES UNA DEMOSTRACIÓN QUE NADA ES IMPOSIBLE.
SOBRE LA PREGUNTA DEL AMIGO MNS TODOS LOS MOTORES ESTRELLA PRAT & WHITNEY, POR SEGURIDAD LLEVABAN DOBLE ENCENDIDO, REALICE EL CURSO EN FABRICA EN 1957, Y TENGO MANUALES ORIGINALES DE 1941 QUE LO CERTIFICAN, ESOS MOTORES EN LA 2° GUERRA DEBÍAN REQUERIR SEGURIDAD, ANTERIORMENTE APLICADA EN LOS MOTORES 1830 DEL DC-3,Y POSTERIORMENTE EL 2000 DEL DC-4 Y EN LOS 2800 DEL DC-6, INCLUSO EN EL DC-6 B
EL FAMOSO CAZA CORSARIO EL DE LAS ALAS PLEGABLES UTILIZO LAS DOS ULTIMAS PLANTAS DE PODER CON EL PW.2000 CON HELICE DE TRES PALAS COMO LOS JAPONESES LO HUMILLABAN, REFORZARON LA PLANTA PODER CON EL PW 2800 DE CUATRO PALAS EN LAS VIEJAS SERIES DE TV. SE VEN.
Saludo colegas.
PD, AYER RECARGUE LAS BATERÍAS Y AGREGUE UN ADITIVO AL MOTOR PARA AUMENTAR EL OCTANAJE/RON Y ELIMINAR LA CARBONILLA, JA.JA.JA.JA. ¡ TRAÍDO DE ESPAÑA MADRE PATRIA!.
http://www.motorpasion.com/tecnologia/prolong-mas-octanaje-para-tu-gasolina no se si la aumento,
pero reconozco que entre la comida gallega y el aditivo recupere el par motor "extraviado".
CHAO -
ESPECIAL PARA EL AMIGO MNS.
Por favor no me hagas recordar ese glorioso pasado cuando ponía a punto ambos magnetos y el distribuidos, pero nuestra amistad me permite facilitarte el porque con ambos magnetos el sistema era independiente del sistema eléctrico, cada magneto alimentaba un juego de bujias o frontales o traseras, te dejo algo técnico que se que para ti que eres un apasionado de la aviación entenderás los motivos,
"SI ERA POR SEGURIDAD
http://www.manualvuelo.com/SIF/SIF35.html es que cada magneto era independiente del otro, y la puesta a punto era con una tablilla girando los dobles encastre en sentido contrario de pues de constatar con la regla los 10° de avance inicial, nuca a un motorista le debía de faltar esa tablilla.
Espero que lo disfrutes y contesto tu pregunta.
"NOTA" HUBO UN MOTOR P.W. DE 4 ESTRELLAS EL R-4360 WASP MAJOR ESTA EN GOOGLE.
LO DESMONTE Y LO INSTALE EN EZEIZA DE ALITALIA EN 1962/63 Y COMO UN PREMIO EXTRA ME REGALARON MI 1° ESTADÍA EN ITALIA, EN 1965
Saludos. -
Darwin Delgado dice:
Muchas felicitaciones a todos a ION excelente articulo, y a Moahmad, techf1, mns y Ambientereal1 son unos cracks a los "analfabetos" del mundo de los fierros (como dice Don Jorge), dan unos conocimientos extraordinarios, muchas gracias por toda la informacion.
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rufino1964 dice:
Yo supongo y que alguien me corrija si estoy liado, que el corte de gota con la gota mas micropulverizada reduce el problema de una segunda explosion ya que se consigue quemar la gasolina que entra en el cilindro, llevando a la minima la que sale sin quemar, ademas teniendo en cuenta que todo ese flujo de gases de una forma a otra retorna a dentro del cilindro por el turbo, siempre que se queme la gasolina inyectada redundara en una combustión mas eficaz y de menos gasto en kilos. me gustaria saber cual es la eficiencia real osea el porcentaje de potencia suministrada sobre la potencia util que se obtiene ese porcentaje diria muchisimo de la eficiencia de cada motor, si se estudia fisica se sabe que existe el ciclo de carnot y estudiando las curvas de calor entre los procesos isotermicos y adiabaticos se sabe el comportamieno termodinamico del motor y su eficiencia. Por eso me gustaria saber cual es el rendimiento termico de los motores Mercedes y Ferrari, se sabe que para buscar el mejor rendimiento se debe encontrar la forma de hecerlos funcionar con una mayor temperatura sin que se destruyan y que eso se limita por la resistencia de los materiales en los que se encuentren en ese motor.Eso si nos daria muchas claves de lo esta sucediendo en cada escuderia.
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Hola de nuevo no suelo postear tipo ametralladora para que no parezca ni pedante ni pesado, pero quisiera que alguien ya que hablamos de tecnologias y la F1 es eso, que pensais si se podria usar el motor tipo Wankel o rotatorio en un motor de F1, se que el motor Wankel tiene pros y contras y si no lo utilizan por algo será pero yo lo veo con posibilidades, ya me contareis ahora si chao
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rufino1964, muy buenas tus preguntas pero yo por lo menos desconozco el rendimiento térmico que pueden tener los motores de la F1. Sí te puedo decir ahora que mencionas el motor Wankel y contestando también a MNS son motores con doble encendido a parte de por el diseño de la cámara de combustión, por tener una propagación de llama en sentido contrario al del pistón (rotor). En cuanto a correr en F1 Mazda lo intentó hace muchos años pero la normativa nunca lo ha permitido supongo que porque a igualdad de cilindrada, dan más potencia. A día de hoy con los motores turbo y las consumos regulados, sería imposible que un rotativo compitiera contra un V6. Saludos.
22 Comentarios
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Muy interesante el artículo. 30 CV es mucha diferencia entre un combustible y otro, pero la mayoría de los equipos están ligados a un proveedor por motivos comerciales. También se habló de un proveedor único de combustible para todos los equipos, de la misma forma que se hace con los neumáticos, aunque lo que quiere ser una medida igualatoria, puede dar ventaja a uno u otro en función del proveedor que se elija.