WRC vs F1

Hace tiempo encontre este texto en una página que tenia por aqui perdida en los marcadores de Firefox, pero que ya no está operativa, este texto de las diferencias que hay entre un WRC y un F1.

Un poco largo, pero vale la pena leerlo, ya que la Serie WRC está ganando cada vez más fanáticos que vienen aburridos de la F1, buscando nuevas emociones y sensaciones que ofrecen los Deportes a Motor...

El objetivo de diseño de cualquier coche de competición es conseguir que ese vehículo sea lo más rápido posible bajo unas determinadas condiciones y respetando un reglamento específico. Bajo este punto de vista, parece un poco difícil comparar dos vehículos de concepción tan diferente:

Continuar leyendo... (es interesante, en serio)


Un F1: está pensado para girar en el menor tiempo posible en unos determinados circuitos, donde desarrollan altísimas velocidades medias.
Un WRC: es un vehículo de competición diseñado sobre la base de un coche de calle (con el que no guarda al final "ningún" parecido) y con el objetivo de ser lo más rápido posible en los rallys sobre los que discurre el mundial.
Mundial que se desarrolla mayoritariamente sobre superficies deslizantes (tierra, hielo, nieve, barro,..) y para ello están diseñados. Aún así las prestaciones sobre el asfalto (de los ratoneros tramos de montaña) de estos vehículos son alucinantes (con las correspondientes variaciones de diseño para estas pruebas.

Por lo tanto, partiendo de que las comparaciones son odiosas, intentaremos enfrentar sobre asfalto un F1 con un WRC (un buen F1 con un buen WRC). Primero comparando directamente motores, suspensiones, frenos, transmisión y configuración. Luego compararemos sus números: aceleración, velocidad máxima, frenada y paso por curva.

MOTOR

(F1) El motor de cualquier F1 actual es un V10, atmosférico, de 3000cc. Tiene una relación de compresión en el entorno de los 16:1. Son motores de carrera muy (muy) corta: el diámetro de pistón se sitúa en el entorno de los 100mm y la carrera unos 36mm. Esto, junto con unos cruces de válvula enormes (de unos 140º) le permiten girar a altísimos regímenes: 18000rpm. Régimen posible (también) gracias a la contribución de las distribuciones neumáticas que utilizan (los cierres de válvula por resortes son ineficientes, por no decir otra cosa, a esas velocidades). Esa capacidad de girar a alto régimen compromete seriamente su respuesta a bajo régimen: de hecho, no es nada descabellado pensar en un ralentí situado a 7000rpm. Todo esto en números significa un par máximo (aproximado) de unos 36mkg y una potencia superior a los 800cv.


(WRC) El motor de un WRC parte de uno de serie y por ello es mucho más convencional que uno de F1. Su cilindrada máxima está limitada a 2000cc y actualmente son todos de 4 cilindros en línea (aunque desconozco si esto es una imposición del reglamento). Son motores generalmente cuadrados (o casi), es decir con igual carrera que diámetro de pistón (que suele andar por los 86mm). Tienen una relación de comprensión muy alta (entorno a 10:1) teniendo en cuenta que están fuertemente sobrealimentados: las presiones máximas de soplado de su turbocomprensor anda por el entorno de los 2.7 bar. Llevan un enorme intercooler (eso que veis a través del agujero del paragolpes delantero no es el radiador: es el intercooler de la admisión) con el objetivo de enfriar el aire de admisión que proviene del compresor antes de entrar definitivamente en el motor. El turbo lleva un sistema antiretardo (antilag) que mantiene la turbina girando aún cuando el piloto levanta el pie del acelerador: de esta manera desaparece el "efecto turbo" de retraso en la respuesta del motor (a costa de la vida del colector de escape). Lo que realmente "mata" a estos motores es la brida de admisión impuesta por reglamento, lo que los imposibilita a subir mucho más allá de las 6300rpm.
Los números de un buen WRC son: más de 350cv a 6000rpm (por mucho que la FIA diga que están limitados a 300cv) con un par máximo superior a los 55mkg y con unos bajos muy (muy) buenos: excelentes.

SUSPENSIONES
(F1) La suspensión de un F1 es de triángulos superpuestos (y siendo un poco quisquillosos podríamos hablar de multibrazo en el eje trasero de algunos). Cinemáticamente, esta configuración simplifica enormemente el diseño del eje delantero porque es muy sencillo compatibilizar el mecanismo de dirección con el de suspensión, que es importantísimo para el comportamiento dinámico del vehículo. Una multibrazo trasera es, en teoría, más efectiva. Pero sus ventajas se diluyen en una mayor complejidad de diseño que no compensan en una suspensión de tan corto recorrido como la de un F1 y teniendo en cuenta además que este es el eje propulsor. Dinámicamente están muy cerca de la perfección con una eficacia del mecanismo cercana al 95% (gracias a sus largos brazos, centros de balanceo muy bajos, centros instantáneos de rotación alejadísimos, tirantes actuando sobre la mangueta, etc... su diseño dinámico está muy cerca del diseño ideal). Eficacia que consiguen una vez alcanzan elevadas velocidades y la carga aerodinámica comprime las suspensiones. A baja velocidad (extendida) pierde una parte notable de su eficacia: esto compromete seriamente su estabilidad en curva lenta. Es lo que ya os he comentado en otras ocasiones: un buen diseño para altas velocidades requiere ciertos sacrificios a baja velocidad: como el tiempo que se gana en zonas rápidas es más importante que el que se pierde en las lentas, un diseño a favor de las primeras es necesario.

(WRC) Estas suspensiones provienen del diseño del coche de calle del que provienen. La mayoría de ellos llevan sistemas McPherson que tienen la particularidad de ser tanto más ineficaces cuanto más ancho es el neumático que montan y cuanto mayor es su recorrido. Hay algunos que utilizan complejas suspensiones multibrazo: como por ejemplo el eje trasero del Ford Focus o del Lancer. Aún así las diferencias entre una McPherson y una multibrazo en asfalto, con cortos recorridos de suspensión, son mínimas (y no tanto en rallyes de tierra, con largos recorridos). En cualquier caso la eficiencia máxima es menor que en el caso de los F1 (limitaciones impuestas por el diseño del vehículo del que deriva), pero su valor es mucho más constante que en el caso del F1 (trabajan a una altura casi invariable con la velocidad): de esta manera su comportamiento a bajas velocidades es mejor que la del coche de circuito (que recordad está en su peor momento). Además los mejores coches de rallye disponen de suspensiones semiactivas: es decir con variación continua y en tiempo real de los reglajes de amortiguación. Esto mejora de manera muy (muy) notable el contacto entre los neumáticos y el firme (no hay que escoger reglajes de compromiso, porque poseemos todos los reglajes).

FRENOS
(F1) Los de un F1 son de fibra de carbono lo que les permite trabajar a altísimas temperaturas (superiores a 1400ºC !!). Las pastillas "empiezan" a frenar a temperaturas de unos 600ºC. Son (como máximo) de 278mm de diámetro. El problema que tienen es su comportamiento muy (muy) brusco: de hecho el circuito hidráulico se diseña para dar la máxima sensibilidad al piloto, que aún así lo tiene realmente crudo. Tienen una potencia máxima de frenado de unos 2600cv.

(WRC) Son de acero y, en asfalto, tienen un diámetro cercano a los 400mm. Alcanzan temperaturas de unos 800ºC, y entregan su máxima capacidad de frenado una vez bien superados los 300ºC. Su potencia máxima de frenado se sitúa en unos 1600cv. Pero sobretodo tienen una sensibilidad muy superior, lo que permite al piloto hacer auténticas filigranas con el pie izquierdo sobre él.

TRANSMISIÓN
(F1) Los F1 tienen que ser por reglamento de propulsión (tracción trasera). Y como ya sabeis, a pesar del uso de diferenciales pilotados electrónicament e, tienen enormes dificultades para transmitir todo el empuje del motor (superior a la adherencia a baja velocidad) hasta bien por encima de los 160km/h a poco que las condiciones no sean ideales, que no suelen serlo. Por otra parte todos conoceis el mecanismo de accionamiento electrohidraulico de la caja de cambios que cambia automáticamente de marcha de una manera fulgurante.

(WRC) Tienen tracción a las cuatro ruedas con diferenciales activos (capaces de variar su porcentaje de reparto y/o bloqueo en función de multitud de parámetros en cuestión de milésimas de segundo; igual que los de F1, pero como el WRC es menos potente la actuación de los diferenciales puede ser, y es, más agresiva). Todo esto le confiere una capacidad de tracción simplemente alucinante. De hecho en asfalto (y en recta) es prácticamente imposible verlos "perdiendo rueda" (fijaos en la salida de los tramos). El accionamiento del cambio de los coches de rallye más modernos (Peugeot 206, Focus,...) no tiene nada que envidiar al de un F1.

CONFIGURACIÓN
(F1) Su reparto de peso entre el eje delantero y trasero debe ser cualquier cosa entre un 45/55 y un 40/60 siempre con ligera sobregarga trasera. Su capacidad direccional debe ser del orden de un 15% superior a la de un WRC (o dicho de otro modo: su inercia al giro es un 25% menor a la de un WRC).

(WRC) Un WRC (moderno) está cerquísima de un reparto 50/50 entre el eje delantero y trasero. Su capacidad direccional (siendo un 15% menor a la de un F1) es un 30% superior a la de un coche de calle (o dicho de otro modo: su inercia al giro es un 35% menor que la de un coche típico de calle). Y esto es bueno y es malo: cuanta menor inercia al giro más rápido responde un vehículo a la orden del piloto. Pero, claro, el coche no distingue ordenes correctas de aquellas incorrectas y por ello también es más difícil de corregir errores y trayectorias. Es decir un WRC es, en este sentido, más fácil de pilotar que un F1. Esto permite hacer con el WRC cosas que con el F1 son simplemente imposibles. Todo esto (y otras cosas) marca las diferencias entre un Fórmula1 y un World Rallye Car. Comparemos los números sobre el mismo asfalto.

ACELERACIÓN
Los datos del F1 ya los conoceis, de 0 a 100km/h en unos 2.8" y de 0 a 200km/h en unos 5.5". Todo ello si la arrancada es perfecta, que es muy difícil que lo sea (o por lo menos lo era cuando no llevaban los controles de tracción).

Un (buen) WRC, en igualdad de condiciones (es decir en el asfalto de un circuito) y con una configuración típica para rallye de asfalto (sin unos desarrollos especiales) hace el 0 a 100km/h en unos 2.5" (y si no lo hace en menos no es por falta de tracción, sino de potencia). Eso es tener (entorno a) un 10% más de aceleración en ese tramo, que en las magnitudes en que nos movemos es mucho. Este mismo WRC unos 4" después ya rueda a 160km/h (es decir en unos 6.5"); a esas alturas el F1 ya a sobrepasado los 230km/h. Ya sabeis: a baja velocidad (donde lo que importa es la capacidad de tracción, y con esos niveles de potencia 100km/h es ir parado) el WRC acelera mejor. En cuanto desaparece el problema de tracción el F1 está en otra galaxia.

VELOCIDAD MÁXIMA
Con una configuración como la que venimos usando un F1 alcanza cerca de 340km/h, que podrían ser cerca de 400km/h con una configuración con una mínima carga aerodinámica.

El WRC se estanca, debido a sus cortísimos desarrollos de cambio, en unos 190km/h (normalmente no necesita más para un tramo de rallye). Sacrificando aceleración y alargando los desarrollos (para un circuito oval, por ejemplo) sería posible ver los 270km/h.

FRENADA
Si comparamos la frenada de 200km/h a 100km/h de un F1 y de un WRC nos encontraríamos con la sorpresa de que ambos lo hacen en una distancia muy semejante: en unos 60 metros y en unos 1.5" (al principio el fórmula frena ligeramente mejor, ventaja que pierde en la zona lenta de la frenada). El WRC desarrollando una potencia de unos 1500cv (es decir su máxima capacidad) y el F1 unos 700cv (lejísimos de su máxima capacidad). Cuanto menor (<100km/h) es la velocidad, la capacidad de frenado del WRC es tanto mayor (más fácil de regular y suspensiones más efectivas). A alta velocidad (>250km/h) la mayor capacidad de generar esfuerzos (mayor potencia) del F1 y la adherencia extra proporcionada por el enorme downforce, sitúa el F1 en otro nivel: con capacidades de deceleración de valor doble a la que en su mejor momento proporciona el WRC.

PASO POR CURVA
Lo mismo de siempre: en las lentas es notablemente más rápido el WRC, en la misma medida que un F1 es mucho más rápido en las rápidas. Un par de ejemplos extremos para que lo veais claramente:
Estamos en una de esas típicas horquillas cerradísima y muy estrecha del rallye de San Remo.
El F1 se aproxima (imaginad que el asfalto es perfectamente liso) a unos 130km/h frena y soltaría casi todo el freno antes de girar; pasaría a unos 20km/h por el giro (si no tiene que pararse a maniobrar) y no podrá acelerar hasta estar prácticamente recto y con mucho tiento.
Ahora es el piloto del WRC el que se acerca a esos mismos 130km/h: frena mucho más tarde que el F1 ya que dispone (a esa velocidad) de mayor capacidad de retención, puede aguantar la frenada (regresiva) hasta el vértice del giro y va a pasar mucho más rápido por este último. A medida que frena balancea el coche al lado contrario de la curva, induciendo un momento de giro (guiñada positiva) de manera que en el momento de apuntar al vértice puede hacer girar el coche a una velocidad superior a la que el límite del eje delantero marca: ya estamos en el vértice, a unos 50km/h. Con el coche en un grado de sobreviraje imposible (por inestabilidad) para el F1 y con el turbo soplando a tope gracias al antilag, el piloto sale en 2ª aplicando enérgicamente gas de manera que donde el F1 empezó anteriormente a aplicar gas (a unos 40km/h) el WRC acaba de engranar 3ª y ya vuela hacia la siguiente horquilla a unos 100km/h.

Y ahora nos vamos a L'Eau Rouge: la famosa curva (La Curva, con mayúsculas) del circuito de Spa.
Un F1 podría pasar (sin contar la configuración necesaria para el resto del circuito) a unos 320km/h (!!) con aceleraciones laterales superiores a los 5G's (si es que los neumáticos lo aguantan, que por ahí andará su límite) al tiempo que el piloto soportaría aceleraciones verticales de igual (o superior) magnitud. Ningún médico permitiría una carrera en ese circuito si la curva se pasase de semejante modo.
De ningún modo un WRC pasaría a más de 190km/h por ese giro.