Cómo luchan los equipos contra el porpoising en la F1 2022

Con el paso de las carreras, los equipos acumulan más datos y comprenden mejor cómo maximizar el rendimiento, al mismo tiempo que combaten los efectos perjudiciales del porpoising. Este fenómeno, que sorprendió a la mayoría de la parrilla cuando sus coches salieron por primera vez a la pista en la pretemporada, ha sido el principal foco de atención para reducir su movimiento y ganar tiempo por vuelta.

Todas las escuderías sufrieron el rebote en un grado u otro, debido a una serie de factores que provocan su aparición. Un enfoque simplista para reducir el problema es elevar la altura del coche, algo que deberán hacer después del comunicado de la FIA, pero esto no solo comprometería el rendimiento aerodinámico, sino que también reduciría drásticamente las opciones de configuración disponibles.

Para muchos, esto significaba que había que buscar un cambio más radical, y algunos tienen que ser más pragmáticos sobre el tiempo que llevará encontrar una solución adecuada. Mientras, la batalla del desarrollo continúa, y los conjuntos han estado ocupados utilizando nuevos diseños en el suelo, no solo para mejorar la carga aerodinámica, sino también para ahorrar peso.

Esto último es especialmente importante si tenemos en cuenta que una gran parte de la parrilla no ha sido capaz de alcanzar el peso mínimo, incluso cuando éste se elevó justo antes de la temporada a unos exorbitantes 798 kilos.

Dada la mayor carga que soporta ahora el fondo, los equipos han tenido que crear un margen adicional, aunque parte de este espacio se ha eliminado gracias a un mejor conocimiento de las cargas reales que se ejercen sobre las distintas zonas del suelo y la introducción de un soporte metálico por delante del neumático trasero. Esto no solo reduce el porpoising, sino que también compensa la rigidez frente a cualquier plan de reducción de peso.

Teniendo en cuenta el tiempo de fabricación del fondo, que es el componente más grande instalado en el coche, las escuderías han optado por meter parches, lo que les permite intercambiar secciones, en lugar de tener que fabricar una pieza completamente nueva cada vez.

Aunque esto añade algo de peso, les hace extremadamente ágiles en lo que respecta al desarrollo, y reduce los costes, algo que es un factor extremadamente importante cuando se mira el reglamento de la FIA sobre el techo presupuestario.

Ferrari F1-75 and McLaren MCL36 floor comparison

Photo by: Giorgio Piola

Mercedes W13 new floor comparison

Photo by: Giorgio Piola

Una de las áreas de desarrollo más evidentes, a lo largo de toda la parrilla, es el borde del suelo, ya que los equipos no solo pueden decidir si utilizar un 'edge wing' (ala en el borde), sino también la geometría del exterior y su discontinuidad por delante del neumático trasero.

McLaren creó un gran revuelo durante la pretemporada cuando mostraron su edge wing, y varios han copiado el diseño, cuando realizaron su propio análisis en CFD y en el túnel de viento, como hizo Ferrari.

Aunque Mercedes no ha seguido el camino de McLaren, su suelo sí que presenta un ala en el borde como parte de la última modificación. El del renovado W13 con forma de guadaña en esta sección ha permitido al equipo cambiar la geometría del suelo, y se han añadido aletas de tipo Gurney, justo por delante del edge wing, además de que han optimizado la zona próxima al neumático trasero.

Comparación de la aleta del Red Bull Racing RB18

Otra área en la que los equipos han seguido el progreso de los diseños de sus rivales es la quilla, ya que Aston Martin ha puesto en marcha una solución que ha llegado a otros coches. Ferrari fue el que más rápido respondió en este sentido, ya que tenía una versión del 'bib wing' (ala de babero) lista para el lanzamiento del F1-75 solo una semana después de que se viera en el AMR22.

Red Bull lo siguió también, mientas que el Alpine A522 y el Mercedes W13 lo recibieron poco después, junto con otros elementos de la quilla para aprovechar las nuevas direcciones del flujo del aire.

Los de Milton Keynes han forjado su propio camino en muchos aspectos, con uno de los diseños más refinados de toda la parrilla en su RB18. Como no es de extrañar, algunas de esas características están llegando también a los rivales, así que vamos a profundizar en lo que está haciendo Red Bull...

Suelo del Red Bull Racing RB18

El contorno en la parte inferior del RB18 es muy diferente a lo que se ve en otros sitios, y es que mientras que la mayoría de los equipos parecen tener una curvatura más suave en la sección central de la quilla, Red Bull tiene una curva abrupta [2] más o menos en línea con el ángulo hacia el exterior en el que termina el borde del suelo.

Para suavizar esta transición repentina, también hay una serie de pliegues en la pared lateral del túnel [1], que parece tener un techo mucho más abovedado que muchas de las otras soluciones utilizadas por sus rivales. Aunque esto significa que no se utiliza el espacio máximo permitido por la normativa, es probable que reduzca la inestabilidad del flujo en un rango más amplio de alturas de conducción.

Red Bull también ha empleado un diseño de quilla de varios escalones a medida que el suelo se estrecha hacia la sección del difusor en la parte trasera [3], y es una característica que Ferrari ha incorporado en su última actualización, lo mismo que en McLaren.

Ferrari F1-75 floor comparison

Photo by: Giorgio Piola

McLaren MCL36 floor

Photo by: Giorgio Piola

Casa equipo tiene su propia interpretación, ya que por ejemplo, los suelos de Red Bull y McLaren tienen tres escalones, mientras que el de Ferrari solo tiene uno.

Otra característica interesante del diseño de los austriacos es que han introducido su "patín de hielo". Al principio se cuestionó sobre cómo era posible tener un elemento de este tipo, pero ahora ha quedado claro que se trata de la interpretación que hace Red Bull del alerón del edge wing, alojado debajo del suelo, en lugar de en la parte superior.

El patín se compone de un tirante colgado de la parte inferior del fondo con los seis soportes de montaje permitidos.

Detalle del difusor del Red Bull Racing RB18

Dichos elementos están hechos de metal, al igual que el tirante, ya que en el equipo ha optado por ser conservadores, ya que podría entrar en contacto con la superficie de la pista cuando el suelo se flexione.

Aunque no es su función principal, la elección del material también podría hacer que el patín ofrezca cierta rigidez al suelo, pero podría no ser necesaria, ya que Red Bull tiene quizá el diseño de interno más completo de la parrilla (ver más abajo). La labor del patín es aerodinámica, aunque no sea lo que pretendía el reglamento de edge winds, proporcionando apoyo a las diversas estructuras de flujo que lo rodean.

Esto no solo ayudará a mejorar el rendimiento del túnel bajo el suelo, sino que también reducirá la entrada de aire desde los neumáticos al difusor para que altere la aerodinámica y los vórtices ya en movimiento.

Detalle del suelo del Red Bull RB18

Volviendo a la parte superior, el equipo realizó un interesante cambio en el suelo como parte del paquete de actualización en España. Ahora se puede encontrar una gran ampolla en forma de lágrima incrustada en el fondo, junto al elemento lateral que parece abrir una ruta para que el flujo de aire se expanda desde el interior hasta el canal que va a su lado (flechas rojas).

El aire que fluye a través de este canal parece ir por una salida en forma de boquilla más abajo (recuadro superior derecho), con un diseño optimizado para adaptarse, tanto al flujo de salida como a las condiciones aerodinámicas externas. La ampolla también parece ofrecer una mejora del flujo, ya que el aire se desplaza también por las varillas laterales (recuadro más pequeño).

Comparación del suelo del Red Bull RB18

En Azerbaiyán dieron otro paso más, ya que no solo optimizaron el suelo y el flujo (flechas azules, antiguo recuadro), sino también la altura y la geometría del borde de ataque.

Anteriormente, este borde descendía para coincidir con el chasis por debajo de la línea del ecuador, lo que hacía que la parte exterior del fondo fuera más alta que el extremo interior (flecha roja, recuadro anterior).

Ahora, esta región se ha elevado y se encuentra en el lateral del chasis, lo que da lugar a diferentes movimientos del flujo, no solo para el suelo inferior, sino también para el aire que se mueve a través de la ranura lateral.

Red Bull también ha encontrado la necesidad de utilizar el soporte metálico que introdujo la FIA antes de la temporada para ayudar a los equipos a mitigar los efectos del porpoising.

El tirante necesitó un pequeño cambio en el suelo para acomodar su anclaje, y es mucho más corto que el de muchos de sus rivales, ya que se cruza con la pared lateral del fondo a su lado, en lugar de tener que recorrer todo el ancho hasta la cubierta del motor.

Comparación del suelo del Red Bull Racing RB18