diseño y optimización de coches de competición - Tecnica F1

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13.05.2013 Views

www.racecartechnology.com / www.tecnicaf1.es Si asumimos la máxima aceleración centrípeta de 1,10G, que esta justo sobre la capacidad máxima de un neumatico de autocross, encontramos las siguientes velocidades de giro utilizando las líneas i, o y m: ara la línea i, aceleramos por un momento durante la fase recta de entrada a la curva, frenamos hasta que alcanzamos 32,16 MPH, giramos por el interior de la curva a esa velocidad, y luego aceleramos para atacar la recta de salida de la curva. Asumamos, para mantener la comparación, que podemos entrar en la línea i a 48,78 MPH, la misma velocidad que para línea m. Vamos a sumir también que el coche puede acelerar a 1/2G y frenar a 1G. Entonces nuestra planificación para conducir a través de la curva utilizando la línea i genera este perfil de velocidad: Ya que podemos entrar acelerando, comenzamos a ir mejor que en la línea m. Pero tenemos que frenar fuerte al aproximarnos al centro de la curva. Finalmente, aunque aceleremos en la fase de salida, casi no logramos las 48,78 MPH, o velocidad de salida de la línea m. Pero no nos importa la velocidad de salida, solo el tiempo para recorrer esta curva. Utilizando el perfil de velocidad del grafico, podemos calcular el tiempo para la línea i, llamémoslo ti, el cual será 4,08 segundos. La línea i pierde sobre la línea m, por 9 décimas de segundo. Esto es un margen aceptable para perder cualquier carrera. Este análisis muestra lo que podemos perder en tiempo de acuerdo a cada tipo de ataque a la curva en cuestión. En este caso la línea i es catastrófica. Incidentalmente recorrer la línea o, toma 4,24 segundos = to www.racecartechnology.com / www.tecnicaf1.es

www.racecartechnology.com / www.tecnicaf1.es Que pasa si la curva fuera más cerrada o de mayor radio. La siguiente tabla muestra los tiempos para curvas de 30 pies de ancho y varios radios: La línea i, nunca vence a la línea m, aunque mientras el radio aumenta, el margen de perdida decrece. Esta tendencia es intuitiva debido a que curvas de mayor radio son también mas largas, y la velocidad extra de m sobre la línea i es menor. El margen es mayor para curvas mas cerradas, ya que el ancho es una fracción mayor de la longitud y el diferencial de velocidad es mayor. Que pasa con diferentes anchos de curva? La siguiente tabla muestra tiempos para una curva de 75 pies de radio con diferentes anchos de pista: A mayor ancho de la pista, mayor el margen de perdida. Esto es de nuevo intuitivo, la línea m es en realidad un gran circulo a través de la curva. Note que la línea o es mejor que la línea i para circuitos anchos. Esto es debido al diferencial de velocidad entre las líneas o e i el cual es mayor en circuitos anchos. El hecho mas notable es que la línea m vence a la línea i por 0,16 segundos, en un circuito que es solamente 4 pies mas ancho que el coche (10.00 pies, primera columna de la tabla). Esto solo indica que debemos utilizar todo el trazado posible. Entonces la respuesta es, bajo las premisas hechas, que la línea interna nunca es mejor que la clásica línea de carrera. Bajo estas conjeturas podemos estar seguros que no hay línea de carrera más rápida que la línea m. Hemos ido a través de un tipo simplificado de análisis de variaciones. El análisis de variaciones es utilizado en todas las ramas de la física, especialmente mecánica y óptica. Es posible, de hecho, expresar todas las teorías de la física, hasta las mas radicales de forma variacional. Es hasta posible generar un programa de ordenador que nos muestre la línea perfecta de carrera para circuitos reales. www.racecartechnology.com / www.tecnicaf1.es

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Si asumimos la máxima aceleración centrípeta <strong>de</strong> 1,10G, que esta justo sobre la capacidad máxima <strong>de</strong> un neumatico <strong>de</strong> autocross,<br />

encontramos las siguientes velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> giro utilizando las líneas i, o y m:<br />

ara la línea i, aceleramos por un momento durante la fase recta <strong>de</strong> entrada a la curva, frenamos hasta que alcanzamos 32,16 MPH,<br />

giramos por el interior <strong>de</strong> la curva a esa velocidad, y luego aceleramos para atacar la recta <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la curva. Asumamos, para<br />

mantener la comparación, que po<strong>de</strong>mos entrar en la línea i a 48,78 MPH, la misma velocidad<br />

que para línea m. Vamos a sumir también que el coche pue<strong>de</strong> acelerar a 1/2G y frenar a 1G.<br />

Entonces nuestra planificación para conducir a través <strong>de</strong> la curva utilizando la línea i genera este perfil <strong>de</strong> velocidad:<br />

Ya que po<strong>de</strong>mos entrar acelerando, comenzamos a ir mejor que en la línea m. Pero tenemos que frenar fuerte al aproximarnos al centro<br />

<strong>de</strong> la curva. Finalmente, aunque aceleremos en la fase <strong>de</strong> salida, casi no logramos las 48,78 MPH, o velocidad <strong>de</strong> salida <strong>de</strong> la línea<br />

m.<br />

Pero no nos importa la velocidad <strong>de</strong> salida, solo el tiempo para recorrer esta curva.<br />

Utilizando el perfil <strong>de</strong> velocidad <strong>de</strong>l grafico, po<strong>de</strong>mos calcular el tiempo para la línea i, llamémoslo ti, el cual será 4,08 segundos. La<br />

línea i pier<strong>de</strong> sobre la línea m, por 9 décimas <strong>de</strong> segundo. Esto es un margen aceptable para per<strong>de</strong>r cualquier carrera. Este análisis<br />

muestra lo que po<strong>de</strong>mos per<strong>de</strong>r en tiempo <strong>de</strong> acuerdo a cada tipo <strong>de</strong> ataque a la<br />

curva en cuestión. En este caso la línea i es catastrófica. Inci<strong>de</strong>ntalmente recorrer la línea o, toma 4,24 segundos = to<br />

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