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Fundamentos básicos de los temas expuestos
EL EQUIPO DE COMPETICIÓN
“Un auto de carreras es por definición, algo permanentemente inacabado”.
Un auto de carreras pasa por siete etapas partiendo del reposo y hasta regresar a
él. Arranque; aceleración; deceleración lineal; frenada; ingreso, paso y aceleración en
curva; velocidad máxima; parada.
Análisis de comportamiento:
• Arranque: Capacidad para romper la inercia del reposo y supone siempre un
compromiso entre el patinaje del tren de tracción y el de los discos de embrague.
- Factores: Peso del auto; tipo de tracción, relación de primera velocidad;
relación del grupo; tamaño y presión de los neumáticos; características del
asfalto; nivel del piso.
• Aceleración lineal: Es el más importante de toda la carrera.
- Factores: Peso del auto; valor y régimen del par motor; motricidad;
resistencia a la rodadura; escalonamiento y tiempo del cambio; carga
aerodinámica.
• Deceleración lineal:
- Factores: Peso del auto; distribución de pesos; retorno de mariposa;
utilización del motor; reglajes sobre todo del tren propulsor.
• Frenada:
- Factores: Peso del auto; sistema de frenos; reparto de pesos por esquinas;
capacidad para mantener la convergencia en frenada (bump-steer).
• Ingreso, paso y aceleración en curva: Una curva no se termina cuando
empieza el tramo recto, sino cuando podemos acelerar. Cuanto antes apliquemos
potencia, iniciaremos la recta a mayor velocidad; por lo tanto, cuanto mayor sea
la velocidad inicial, mejor aceleración y mayor velocidad obtendremos al final
de esta recta.
- Factores: Peso del auto; rigidez del chasis; altura del centro de gravedad;
transferencia de pesos; diferencial, características; geometría suspensión;
geometría dirección; neumáticos.
• Velocidad máxima:
- Factores: condiciones atmosféricas, reglajes aerodinámicos, potencia en las
rueda; geometría de dirección (convergencia); neumáticos.
• Parada: Tiene una vital importancia en los entrenamientos.
Constitución de un equipo. Sponsors
El objetivo fundamental de un equipo de competición es gestionar el
componente humano y técnico, optimizando sus recursos al máximo y persiguiendo
siempre la victoria.
Sólo la gestión del equipo, su profesionalidad, la comprensión de lo que supone
un automóvil en movimiento y por encima de todo, el tuning, es lo que propicia el salto
del tercer puesto al primero en una competición.
El tuning es la modificación y/o ajuste intencionado de un componente mecánico
que incida de forma ventajosa para que todo el conjunto mejore.
Geometría de la suspensión. Dirección:
Descripción de sistemas:
- McPherson: Este sistema fue inventado por Earle McPherson, de GM, allá
por los años cuarenta.
Para una aplicación Racing de calidad es imprescindible que el amortiguador
no sea portante. Esto se soluciona con una rótula de mayor diámetro ajustada
a una camisa concéntrica al amortiguador.
- Doble trapecio: Este es el más popular en fórmulas y sports. Existen tres
variantes en este tipo de suspensión. Brazos iguales y paralelos; brazos
distintos y paralelos; brazos distintos y no paralelos.
- Eje trasero autodireccional: Este sistema resuelve las inevitables
variaciones de los ángulos de caída y convergencia mediante un
reconocimiento dinámico, adaptándolos a la nueva geometría adquirida bajo
carga. Esto es debido a la movilidad que le confiere el diseño integral de
todo el conjunto y su libertad respecto del chasis, mediante el uso de
acoplamientos de elasticidad controlada (sistema Multilink).
- Suspensión A-R (activa-reactiva): El ejecutor es un bloque electrónico-
hidráulico en miniatura montado en el conjunto muelle-amortiguador. Sus
válvulas pueden sentir en milésimas de segundo las variaciones de carga y
también convenientemente la altura al suelo y minimizando el balanceo del
chasis y los efectos de las transferencias longitudinales de carga en frenada y
aceleración.
¿Cuales son los objetivos de la suspensión?
- Absorber rápidamente las variaciones de la superficie de la pista.
- Mínimo peso en la masa no suspendida.
- Control máximo de las variaciones de los ángulos y de la vía.
- Mantener constante la distancia del eje del balanceo al cdg (centro de
gravedad).
- Ser compatible su montaje con el resto de los elementos aerodinámicos y del
chasis.
Glosario:
- Masa Suspendida: Peso de toda la estructura que reposa en la suspensión.
- Masa no suspendida: Peso de la parte batiente, articulada en el chasis, que
reposa directamente sobre el área de contacto de la rueda con el suelo.
- Caída (camber): Es el ángulo que forma el plano de la rueda con la vertical
al suelo.
•••• Es de signo negativo cuando la inclinación es hacia el interior.
•••• Es de signo positivo cuando la inclinación es hacia el exterior.
- Convergencia (toe-in): Diferencia entre la medida tomada en el borde
anterior de la rueda A, en su diámetro y en el borde posterior A´.
- Angulo de pivote (king pin inclination): Angulo formado en el plano
frontal por el eje de pivote con la vertical al suelo.
- Avance (caster): Angulo formado en el plano longitudinal por el eje del
pivote con la vertical al suelo, A. Es el responsable directo de la capacidad
de autoalinear la dirección y de la estabilidad en recta.
- Centro de balanceo (roll center RC): Punto definido por la geometría de
suspensión, que se constituye como centro de rotación lateral instantáneo del
coche respecto del suelo.
- Trayectoria del IRC (centro instantáneo de rotación): Sirve para precisar
más sobre la localización y evolución del RC. Hay que considerar su
desplazamiento real, definido por la línea que describen las variaciones del
centro instantáneo rotación de la rueda respecto del chasis, considerando el
recorrido de la suspensión, a partir de la cual podremos conocer por
integración el movimiento especial del RC.
- Eje de balanceo: Une los dos centros de balanceo, delantero y trasero.
- Brazo de balanceo (SAL): Es el brazo efectivo o de palanca que propicia el
balanceo.
- Capacidad de giro (yaw): Es la capacidad de rotación de un vehículo para
girar sobre un eje vertical que pasa por su cdg.
- Centro de gravedad (cdg): Es el punto en que el coche al completo debería
quedar en equilibrio estable, debe ser lo más bajo posible.
- Eje controide: Es el eje imaginario que contendría todos los cdg localizados
a lo largo del auto.
Antidiving, antisquat (antihundimiento, antielevación):
Para que una suspensión sea efectiva lo que más necesita es trabajar, por lo tanto
es importante no caer con tanto antidive y antisquat.
El porcentaje de antihundimiento o antielevación que puede tolerar un auto, es
ago que depende de su peso, de la situación de su cdg, de las distancias entre ejes, etc.
Principio de Ackerman o épure de Jeantaud:
Este es el principio teórico de la geometría de dirección. Considerando un auto
de cuatro ruedas realizando un viraje, la geometría debe evitar que ninguna de las
ruedas se arrastre, la rodadura de las cuatro ruedas debe ser neta.
La teoría de esta geometría se limita a leves ángulos de giro y a un ángulo de slip
nulo. Esto significa que en el preciso momento en que dotemos a las ruedas de
neumáticos y que sometamos al coche a una conducción de competición, aparecerán los
ángulos de slip o de deriva y desvirtuarán el principio del único centro instantáneo de
rotación.
En términos prácticos:
- A alta velocidad, la rueda exterior recibe la máxima transferencia de carga,
operando bajo un ángulo de slip superior a la interior. Es la que
prácticamente define la entrada en la curva, con lo cual el Ackerman queda
muy devaluada. En otras palabras, es poco decisivo.
- En un coche con propulsión el Ackerman tiene muy poca importancia a la
salida de la curva, ya que en el tren anterior está descargado al acelerar.
- En un turismo con tracción delantera, el Ackerman forzado se manifiesta con
claridad a la salida de las curvas lentas.
Autoalineamiento:
- La dureza de la dirección debe ser la justa para que el piloto tenga la
sensibilidad y sea capaz de discernir con exactitud que está sucediendo en el
tren delantero.
- Es imprescindible el control y lubricación de las crucetas, cojinetes de teflón,
servodirección, etc.
- La desmultiplicación debe acercarse a un valor de 15/16:1 para que 1.5
vueltas vayamos de tope a tope y las respuestas y correcciones de giros sean
instantáneas.
- La capacidad de autoalineamento y retorno está definida por la inclinación
de pivote, el avance y el desfase en la huella o tamaño del circulo de
proyección del eje pivote.
Bump-steer – hundimiento-dirección: Es la variación en el paralelismo de dos
ruedas, cuando la suspensión varía en comprensión o extensión.
Roll-steer – dirección por balanceo: Es similar al Bump steer, pero la
variación del paralelismo entre las dos ruedas se debe al efecto del balanceo del auto,
sometido a las fuerzas centrífugas que se generan al girar.
Una forma clara de reducir el roll o balanceo en un coche pasa por la aplicación
de estas medidas lógicas: geometría de suspensión adecuando el RC o centro de
balanceo, ancho de vía, peso de la masa suspendida, situación del centro de gravedad,
muelles, barras, amortiguadores y topes.
Muelles, amortiguadores y barra antibalanceo:
La misión principal de los muelles es absorber, absorben el impacto en la rueda
provocado por un bache y acumulando la energía de este impacto. El amortiguador
amortigua haciendo que esta energía contenida en el muelle se libere de forma suave y
progresiva.
La barra antibalanceo, es una barra de torsión que funciona como unión elástica
y que, interconectada a la masa no suspendida de ambos lados de un mismo tren y fijada
a la masa suspendida, controla el balanceo del chasis, principalmente en las curvas.
Transferencia de pesos:
En el supuesto caso de que un piloto pese 72 kg, el pose una masa de 72 kg que
es atraída por la fuerza de gravedad a razón de 9.81 m/s². Lo que el piloto pesa es en
realidad, 706,32 N. El peso no es otra cosa que la masa afectada por la gravedad,
denominada peso del objeto.
La distribución estática de pesos sólo supone un reparto de pesos por eje o
incluso por rueda.
Estos desplazamientos de pesos ni quitan ni añaden peso al coche, sino que sólo
modifican su lugar momentáneo de acción. La masa permanece inmutable, aunque
sometida a una aceleración determinada, lo que se modifica es el peso (m·a).
Las cargas aerodinámicas son muy útiles para compensar los repartos cuando
más interesa. Pueden dirigirse hacia arriba o hacia abajo.
Tipos de transferencia:
Básicamente, a cualquier cambio de inercia del coche, sea longitudinal o
direccional, sigue una transferencia de peso, acorde con la magnitud de este cambio y
con sus características constructivas.
Transferencias longitudinales de peso:
Estas son producidas por la aceleración o deceleración lineal, debidas a la inercia
de las partes móviles.
Transferencias laterales de peso:
Ocurre cuando comenzamos a doblar en la curva, entonces aparece la fuerza
centrípeta.
La fuerza centrífuga es una fuerza ficticia, al desaparecer la fuerza centrípeta (el
rozamiento), desaparece instantáneamente la fuerza centrífuga.
Transferencia en diagonal:
Desde el preciso momento en que frenamos y giramos al mismo tiempo, estamos
generando un corrimiento de fuerzas que responde a la combinación de las
anteriormente descritas.
Frenos y embragues:
La capacidad de frenada de un auto siempre es superior a la de aceleración.
Además del tiempo por vuelta en un circuito sólo una pequeña parte es responsabilidad
directa de los frenos.
Potencia y reparto:
El reparto de frenada se establece por la carga vertical que soporta cada rueda, el
tamaño y calidad del neumático, las transferencias de carga y la geometría de la
suspensión.
Pedales:
La carrera del pedal al describir el arco no debe sobrepasar su centro, ya que
entonces su trabajo no sería proporcional.
Discos:
El disco asume la mayor parte de la transformación de la energía cinética
acumulada en el auto en movimiento, en energía calorífica.
Pinzas:
En la actualidad se presentan de cuatro, seis y ocho pistones. La firma AP
propone lo que denomina balanced braking, un intento de repartir mejor la frenada
sobre el disco, montando dos pinzas opuestas 180º. Este sistema proporciona un poco
más de sensibilidad al piloto, sin perder la capacidad total de frenada.
Pastillas:
A mitad de su uso, las pastillas ya han perdido su bite en su mordiente y aunque
funcionan, no sirven cuando se busca el 1000%, por ejemplo, clasificando. Al
consumirse disminuye su espesor, el pedal puede bajar, hay más líquido en la pinza, lo
cual supone que se calienta más. Esto se puede solucionar sin cambiar la pastilla
parcialmente gastada por una nueva, limando el extremo de la pastilla.
Línea de transmisión:
La línea de transmisión es la sucesión de dispositivos previstos para tratar y
transmitir el par motor (trabajo), cuya potencia depende de las rpm a las que actúe.
Cajas de cambios:
Las cajas de cambios que se deben usar en competición son de dientes rectos y
sin sincronizar, es decir, con dados frontales.
Cajas de serie:
- Muchos equipos utilizan cajas de serie por exigencias reglamentarias.
- Los sincronizados no son otra cosa que un mecanismo adaptador que facilita
el engranaje de dos piñones, frenando previamente al receptor mediante una
corredera de pista cónica que sirve de guía.
Cajas de competición:
Todas estas cajas disponen de seis velocidades, con un mecanismo de cabeceo
para la retromarcha. Hay que dejar claro que, la principal misión de la caja es mantener
el régimen del motor a los niveles deseados, de acuerdo con sus curvas características, a
medida que aumenta la velocidad del auto.
Las cajas FWD, o sea, de tracción delantera, forman un todo con el grupo, que
en este caso no es cónico sino de dientes rectos. Su relación permanece fija en la caja,
interviniéndose sólo en las seis velocidades.
Selección de escalonamiento:
Existen dos formas distintas de abordar el escalonamiento del cambio, con y sin
adquisición de datos: cuando existe un límite de rpm y cuando las rpm son libres.
Supone de gran ventaja, sobre todo para la selección en curvas, disponer de manera
fiable del dato rpm/Km/h de inicio, paso y salida de curva.
A modo de ejemplo y tomando un caso puntal, hay que definir la marcha más
larga, en este caso la 6ª, para que el limitador de rpm del motor inicie el corte al final de
la recta. Se completara el resto de relaciones hasta la 1ª, buscando el mejor compromiso
en las caídas de régimen de cada una de ellas. Esto se hace efectivo cuando el
reglamento de la competencia limita el máximo número de rpm.
En las competencias con salida parada es necesario definir dos escalonamientos
distintos para la 1ª y la 2ª.
En los entrenamientos es aconsejable precisar el lugar en donde, en carrera, el
piloto intentará el adelantamiento, para prever un margen en las rpm.
En el segundo caso, el límite es impuesto por las prestaciones del motor, que
conoceremos mediante las curvas características facilitadas por el motorista.
Hay que tener en cuenta que el principal objetivo de la caja es alcanzar la
máxima potencia en cada relación de velocidad, esto significa que hay que contar con la
caída de régimen a cada paso de marcha hacia las largas, es decir, buscando aceleración
y velocidad.
Diferencial:
Un auto necesita un diferencial porque las ruedas de tracción, al estar separadas
por una distancia al girar, describen radios distintos a velocidades de giro también
distintas.
El diferencial abierto es capaz mediante una caja de satélite, de adaptar cualquier
variación relativa de velocidades entre ruedas de un mismo eje.
El diferencial en competición:
Los diferenciales abiertos no pueden compensar debidamente el par y por ello se
impone el desarrollo de diferenciales de deslizamiento controlado limited slip o
autoblocantes torque sensibles.
Tipos y funcionamientos:
Los diferenciales abiertos limitan la transmisión de par a la rueda, al nivel de la
que en ese momento tenga menor adherencia. Si el problema se deriva de un exceso de
motor, patinarán ambas ruedas y la solución consistirá en una reducción de potencia
instantánea, pero si patina una sola rueda, se impone un diferencial limitador de patinaje
limited slip o bien un control de tracción que actúe en el freno de esta rueda. Tanto en
estos casos como en el uso de un viscoso, primero debe generarse el patinaje, para que
luego el sistema actué. Existen otros diferenciales llamados autobloqueantes, que
pueden controlar la diferencia de par anticipándose al patinaje sin la consiguiente
perdida de motricidad.
Estos son los dos grupos en los que se encuadran los diferenciales más utilizados
en competición.
Diferenciales de levas:
Su principal característica es transmitir el par filtrado por un paquete de fricción
o embrague y los viscosos por consiguiente tres grupos.
Este tipo de mecanismo a caído en desuso en competición. Consiste en un
mecanismo de levas y trinquetes capaces de desviar parte del par hacia la rueda con más
tracción.
Diferenciales de embrague o fricción:
Es un diferencial abierto, con un conjunto de discos de fricción que se
interponen entre el planetario y el semieje de transmisión, en el camino que sigue el par
desde la corona al semieje, o sea, a la rueda.
Diferenciales viscosos:
Las posibilidades de reglajes en este diferencial son inmensas, aunque no en la
pista, ya que sólo dependen de las características del fluido operante.
La caja se llena con un fluido viscoso, derivado de la silicona, cuya principal
característica es una admirable resistencia a la cizalladura (rotura molecular). Su paso a
través de los taladros dispuestos en sucesivos platos, coligados a una unidad que gira
condicionada a la caja solidaria de la corona, establece el valor de blocaje del
diferencial.
Diferenciales autobloqueantes, sensibles a la variación del par:
Estos diferenciales funcionan con un gran movimiento de engranajes y son
capaces de reaccionar inmediatamente ante una variación de par, generando fricción.
Esta fricción, por desplazamiento axial de los planetarios, es la que consigue desviar
más par hacia la rueda de mayor tracción. Como en casos anteriores, el par transmitido
está condicionado por la matización que las fuerzas de fricción confieren al par
entregado por el piñón de ataque, es decir, el motor.
Transmisión:
Son piezas sometidas a esfuerzos intermitentes, su importancia reside en dejar
fluir limpiamente a las ruedas, debidamente tratada toda la energía de que el motor es
capaz.
El motor transforma la energía, es endotérmico; hay fluidos en movimiento,
combustión, etc. La transmisión sólo la trata.
Adquisición de datos:
La especialización de este campo es tan reconocida, que admite sin recelos la
presencia en un equipo de alguien que no pertenece al organigrama, pero que,trabajando
como consultor exterior, se responsabiliza de la instalación, mantenimiento, extracción
y presentación de los datos, como un servicio que podríamos llamar de soporte. A partir
de aquí, el ingeniero de pista, el jefe de auto y el piloto deben interpretar y razonar estos
datos.
Tipos y categorías:
Estados Unidos, Gran Bretaña, Italia, y Alemania mantienen bien surtido el
mercado de equipos y accesorios, en el que compiten más de treinta marcas. Algunas
son: GEMS, STACK, PI y EDGE.
• STACK: A partir de sus populares tacómetros, esta empresa ha desarrollado
cuadros de pantalla LCD que memorizan e indican los parámetros más
importantes del motor. Poniendo como ejemplo su modelo ST800, se puede
especificar que mediante un número preciso de canales, son capaces de recoger,
a través de los censores, los parámetros físicos del motor y del chasis, mostrarlos
en el cuadro de instrumento (display) y almacenarlos para descargarlos en un PC
y ser más tarde analizados. También puede registrar el tiempo por vuelta y ser
capaz de dibujar el plano del circuito, mediante los censores de aceleración y
velocidad.
• GEMS: Especialista en gestión de motor tanto en encendido como en inyección.
• PI RESEARCH: Su producción se resume en dos sistemas de aplicación
general, el System II y el System IV.
• EDGE: Cuenta con un software muy potente: canales matemáticos, estudio de
la suspensión en 3D, histogramas, círculos de tracción, representación en tiempo
real, velocidades de suspensión, opción de filtrado, etc.
¿Que datos interesan?
• Velocidad del motor en rpm y la velocidad del auto en km/hr: Estos
censores funcionan por medio de un campo magnético. Al girar la rueda los
dientes se mueven a través de este campo, variando el flujo magnético e
induciendo en la bobina del censor una corriente alterna. La tensión alterna
modifica su frecuencia de acuerdo con el régimen de revoluciones de la
rueda.
• Movimiento de la suspensión: Medidas por medio de los potenciómetros
lineales telescópicos o rotativos.
Neumáticos, llantas y aspectos aerodinámicos
Aspectos generales:
Sus posibilidades son claramente potenciadas o mermadas por la geometría de
suspensión, la dirección o la aerodinámica. Esta más que claro que para sacar un buen
provecho del neumático y por consiguiente una efectividad del rendimiento motriz del
auto, hay que saber como ocupar el neumático en función de no “castigarlo” a lo largo
de una carrera o clasificación.
Fricción cargas y ángulo:
En reemplazo del término adherencia, se utilizara el término sujeción, ya que el
auto, por mucho que queramos, no acaba pegándose al piso.
a. Coeficiente de fricción:
La sujeción a la pista está determinada por el coeficiente de fricción entre el
neumático y la pista en toda su zona de contacto. Depende entonces, de las dos
superficies y de la carga vertical de esta rueda, suma de la transferencia de masas y las
cargas aerodinámicas.
b. Cargas:
La relación entre la carga vertical y el tamaño de la huella en posición estática
no es lineal. Si aumentamos la carga, el área de contacto crece progresivamente en
sentido longitudinal y aparentemente sin fin, mientras que en anchura, o sea,
transversalmente, su crecimiento es inicialmente rápido para luego estabilizarse. En un
turismo cuyo peso total es de unos 1.000 kg se produce al llegar a una carga de
aproximadamente 450 kg en una rueda.
Esto significa que la capacidad de sujeción en viraje se debe conseguir antes de
llegar a una transferencia total de carga, ya que no porque sea mayor la carga tendremos
más huella transversal. Al contrario, la transferencia si que ayuda a la capacidad de
frenada y tracción, porque hemos visto que la huella aumenta longitudinalmente.
Debemos señalar que una sobre presión de inflado disminuye el área de contacto en
todos los sentidos, mermando las posibilidades de sujeción, tracción y frenada.
a. Ángulos:
Sobre el neumático influyen tres ángulos, dos de los cuales son impuestos por la
geometría de la suspensión: caída o camber, convergencia o toe in, siendo el tercero una
característica propia derivada de su constitución y uso, el ángulo de deriva o slip.
b. Consecuencias del camber o caída sobre el neumático:
La capacidad de sujeción en un viraje cambia, con el ángulo de deriva y también
con el camber, pero con relación al piso, no al chasis.
Cuando damos caída negativa a la geometría de suspensión lo hacemos para
intentar compensar el balanceo proyectando en el suelo la huella más efectiva en el
momento del apoyo en la curva.
El camber negativo ayuda a aumentar la fuerza de sujeción en las curvas, pero su
efecto es relativamente limitado. En realidad es cuatro veces más efectivo el ángulo de
deriva, con el inconveniente adicional para el camber de arrastrarlo en todo el resto de la
pista, sobre todo en zonas rectas.
El abuso de caída negativa se manifiesta en el interior de la banda de rodadura
con señales evidentes de consumo excesivo.
e. Ángulo de deriva (slip):
Está íntimamente relacionado con el subviraje y el sobreviraje. Se define por la
proyección de la unidad inferior de la banda de rodadura con el camino que recorren las
partículas de goma al girar la rueda.
Las fibras del neumático en contacto con el suelo, al momento de girar dada la
elasticidad de su goma, siguen alineadas como habían quedado previos al giro. La orden
dada por el piloto, al ser mecánica, ya ha actuado girando el conjunto llanta/neumático.
El ángulo instantáneo que forman ambas direcciones es el de deriva o slip (este ángulo
debido al desgaste del neumático, se renueva cada vuelta).
El valor del ángulo de deriva esta definido por las propias características
constructivas y de composición del neumático, no es mucho lo que se puede hacer sobre
este punto, el piloto tiene que desarrollar la máxima sensibilidad para obtener el
máximo provecho del neumático, ya que al estar en el margen del máximo ángulo
permitido, el piloto estará a su vez en el máximo coeficiente de fricción.
El coeficiente de fricción varia con el ángulo de deriva y por lo tanto, la
capacidad de sujeción en curva se incrementa con cierto aumento del ángulo de deriva
hasta adquirir un valor máximo, que en un slick se sitúa en los 8° para decrecer luego de
forma bastante imprevista.
Siendo este ángulo el más significativo, también existe flexibilidad molecular en
la huella al acelerar o frenar produciéndose la deriva longitudinal.
Presiones y llantas:
a. Presiones:
La presión es fundamental para el correcto funcionamiento del neumático. En la
resistencia a la rodadura se sabe que una reducción en la presión de aire de 0.5% bares
produce un incremento del 8% de la resistencia a la rodadura.
Teniendo la temperatura medida en la superficie de la banda de rodadura por
medio de un termómetro, tendremos una indicación del nivel de presión, pero sólo
teniendo en cuenta la temperatura de la banda central de la superficie de rodadura y
comparándola con el extremo más frío, que normalmente es el exterior. Una diferencia
de no más de 10° a 12° es lo correcto, si el centro esta más caliente, el neumático tiene
un exceso de presión para la pista, dadas las circunstancias de ese preciso momento.
Cuando la temperatura ambiental esta muy elevada, una posible solución es
cambiar todo el aire por aire fresco a sobrepresión, ajustando las presiones 2 minutos
antes de salir, con esto se puede hacer una vuelta clasificatoria más segura.
b. Llantas:
El uso de válvulas cortas o metálicas es muy recomendable para fuerzas
centrífugas.
Temperaturas:
En el neumático, el aumento de temperatura se produce por fricción de los
elementos internos que componen la goma y su arquitectura, telas, fibras, alambres, etc.
Una parte considerable de esta temperatura se irradia por ventilación, pero otra
queda almacenada en el neumático. El aumento de temperatura llegará a estabilizarse
manteniéndose hasta el final en una banda que según las características del neumático y
su tamaño, debe estar situada entre 80 y 120 °C.
Rendimiento del neumático:
Al utilizar toda la capacidad de sujeción del neumático en la frenada, no hay que
intentar girar debido a que no habrá agarre lateral. Por el contrario, al estar utilizando
toda la capacidad de sujeción en una maniobra de giro forzado, no hay que acelerar, ya
que no se podrá obtener la capacidad de acelerar.
Aspectos aerodinámicos:
La aerodinámica tiene como misión básica en un auto, de ayudar a su sujeción
en cualquier situación y en función de su velocidad. Su eficacia se manifiesta sobre todo
con la velocidad.
El reglaje aerodinámico no será el mismo para la clasificación que para la
carrera, donde generalmente hay que relajar la carga aerodinámica para permitir un
adelantamiento y proteger más los neumáticos.
Comportamiento, estabilidad y respuesta:
Sobreviraje y subviraje:
En términos de ángulo de deriva, si en el tren delantero el ángulo de deriva es
superior al tren posterior (alcanzando antes el límite de tracción), el auto se manifestará
subvirador, es decir, describirá una trayectoria de mayor radio que el que intentaba
trazar el piloto. Si se invierte la acción en relación a los ejes el auto será sobrevirador.
En el inicio de la curva un ligero subviraje proporciona la estabilidad necesaria
justo cuando se ha dejado de frenar y la transferencia de masas ha desaparecido del tren
delantero. El subviraje se puede neutralizar con un hábil anticipo, apuntando el morro
hacía una trayectoria cerrada.
En la zona media de la curva, sin freno y sin potencia, se debería dar la
transferencia de subviraje a sobreviraje siempre en pequeñas dosis.
En la última fase de la curva y con la habilidad del piloto adherida, un
sobreviraje controlado es mi oportuno.
En un turismo de tracción es más difícil conseguirlo, pero no imposible si se
trabaja fundamentalmente el tren trasero, siendo especialmente importante para la
carrera, ya que ayuda a “colocar” el auto sin cargar excesivamente el trabajo sobre el
tren delantero.
En los autos de propulsión, el sobreviraje es un hecho y recae en la pericia del
piloto poder controlarlo mediante la combinación entre el volante y el acelerador, para
que juegue en su propio beneficio.
Un auto con un alto valor de respuesta, es aquel cuyo cambio de dirección es
más inmediato y acorde a la orden de giro. La inercia de rotación es lo contrarío, o sea
la pereza del auto para cumplir la voluntad del piloto.
Síntomas y correcciones:
a. Subviraje (en exceso)
Al apuntar la curva:
- Poca caída dinámica anterior.
- Barra estabilizadora delantera dura.
- Exceso de freno anterior.
- Frenada brusca y tardía.
- Poco apoyo aerodinámico frontal.
- Muelles delanteros duros.
- Amortiguadores delanteros de baja compresión.
- Avance inadecuado.
- Neumáticos delanteros degradados.
- Momento de balanceo excesivo.
- Dirección excesivamente cerrada.
En plena curva:
Además de lo anterior, se debe de prestar atención a lo que se derive de la
transferencia transitoria de masas.
- Poco recorrido de suspensión delantera.
- Posible apoyo prematuro en los topes elásticos.
- Balanceo no lineal.
A la salida de la curva:
- Autoblocante puede ser excesivo.
- Normalmente es una consecuencia del tipo de pilotaje en las dos fases
precedentes, que condicionan el poco probable subviraje a la salida.
b. Sobreviraje (en exceso):
Entrada a la curva:
- Falta apoyo aerodinámico posterior.
- Exceso de freno atrás.
- Convergencia trasera en exceso.
- Neumáticos traseros fríos o duros.
- Amortiguador trasero de apoyo bloqueado.
- Suspensión trasera sin recorrido, trabajando contra los topes elásticos.
Salida de la curva:
Ya se ha producido la transferencia lateral de masas.
- Poco balanceo posterior.
- Muelles posteriores duros.
- Bump-steer posterior abre excesivamente.
- Exceso de caída dinámica posterior.
- Aplicación brusca de potencia.
Motor. Adecuación al conjunto:
- Una carencia de potencia de hasta el 10% se puede suplir con un buen
reglaje del chasis y acertando con los neumáticos.
- En las carreras, más que la potencia importa el par motor.
Un motor entregado por un motorista, es una pieza más del conjunto auto de
competición, por lo tanto el equipo sólo se puede limitar a:
- Cuidar la toma de aire, limpieza absoluta y permanente, búsqueda de una
mejor y más fresca carga dinámica. La temperatura de admisión es causa
directa de la pérdida de potencia en toda la curva.
- Control de vibraciones y fugas del escape.
- Control de los sensores, aire agua, aceite y gasolina.
- Hay que dominar el procedimiento de arranque y posterior calentamiento
y prever el uso de bujías para arranque en frío.
- Asegurarse que las señales de puesta a punto y punto muerto superior
sean claras y fiables.
- El sistema de refrigeración del motor debe trabajar a una temperatura de
90 a 95 ºC, para que el rendimiento del motor sea el adecuado.
Organización y documentos:
Si se quiere obtener un buen desempeño dentro de la pista, no se puede
conseguir sólo con tener el auto más capacitado para esos fines, la organización en
papal de los objetivos que se quieren alcanzar y de todos los movimientos mecánicos y
de gestión del equipo de competición son un elemento más dentro del conjunto.
- Hoja de reglajes: se usa para resumir al finalizar la carrera, los incidentes
y detalles más importantes del evento, con el reglaje definitivo.
- Libros de control: Se utilizan para anotar todo lo que ocurre con datos de
kilometraje y fechas, desde que el auto pisa el circuito hasta que regresa
a la base. Son tres libros, uno para el motor, otro para la transmisión y el
tercero para el chasis.

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El equipo de competición

  • 1. Fundamentos básicos de los temas expuestos
  • 2. EL EQUIPO DE COMPETICIÓN “Un auto de carreras es por definición, algo permanentemente inacabado”. Un auto de carreras pasa por siete etapas partiendo del reposo y hasta regresar a él. Arranque; aceleración; deceleración lineal; frenada; ingreso, paso y aceleración en curva; velocidad máxima; parada. Análisis de comportamiento: • Arranque: Capacidad para romper la inercia del reposo y supone siempre un compromiso entre el patinaje del tren de tracción y el de los discos de embrague. - Factores: Peso del auto; tipo de tracción, relación de primera velocidad; relación del grupo; tamaño y presión de los neumáticos; características del asfalto; nivel del piso. • Aceleración lineal: Es el más importante de toda la carrera. - Factores: Peso del auto; valor y régimen del par motor; motricidad; resistencia a la rodadura; escalonamiento y tiempo del cambio; carga aerodinámica. • Deceleración lineal: - Factores: Peso del auto; distribución de pesos; retorno de mariposa; utilización del motor; reglajes sobre todo del tren propulsor. • Frenada: - Factores: Peso del auto; sistema de frenos; reparto de pesos por esquinas; capacidad para mantener la convergencia en frenada (bump-steer). • Ingreso, paso y aceleración en curva: Una curva no se termina cuando empieza el tramo recto, sino cuando podemos acelerar. Cuanto antes apliquemos potencia, iniciaremos la recta a mayor velocidad; por lo tanto, cuanto mayor sea la velocidad inicial, mejor aceleración y mayor velocidad obtendremos al final de esta recta. - Factores: Peso del auto; rigidez del chasis; altura del centro de gravedad; transferencia de pesos; diferencial, características; geometría suspensión; geometría dirección; neumáticos.
  • 3. • Velocidad máxima: - Factores: condiciones atmosféricas, reglajes aerodinámicos, potencia en las rueda; geometría de dirección (convergencia); neumáticos. • Parada: Tiene una vital importancia en los entrenamientos. Constitución de un equipo. Sponsors El objetivo fundamental de un equipo de competición es gestionar el componente humano y técnico, optimizando sus recursos al máximo y persiguiendo siempre la victoria. Sólo la gestión del equipo, su profesionalidad, la comprensión de lo que supone un automóvil en movimiento y por encima de todo, el tuning, es lo que propicia el salto del tercer puesto al primero en una competición. El tuning es la modificación y/o ajuste intencionado de un componente mecánico que incida de forma ventajosa para que todo el conjunto mejore. Geometría de la suspensión. Dirección: Descripción de sistemas: - McPherson: Este sistema fue inventado por Earle McPherson, de GM, allá por los años cuarenta. Para una aplicación Racing de calidad es imprescindible que el amortiguador no sea portante. Esto se soluciona con una rótula de mayor diámetro ajustada a una camisa concéntrica al amortiguador. - Doble trapecio: Este es el más popular en fórmulas y sports. Existen tres variantes en este tipo de suspensión. Brazos iguales y paralelos; brazos distintos y paralelos; brazos distintos y no paralelos. - Eje trasero autodireccional: Este sistema resuelve las inevitables variaciones de los ángulos de caída y convergencia mediante un reconocimiento dinámico, adaptándolos a la nueva geometría adquirida bajo carga. Esto es debido a la movilidad que le confiere el diseño integral de todo el conjunto y su libertad respecto del chasis, mediante el uso de acoplamientos de elasticidad controlada (sistema Multilink). - Suspensión A-R (activa-reactiva): El ejecutor es un bloque electrónico- hidráulico en miniatura montado en el conjunto muelle-amortiguador. Sus válvulas pueden sentir en milésimas de segundo las variaciones de carga y
  • 4. también convenientemente la altura al suelo y minimizando el balanceo del chasis y los efectos de las transferencias longitudinales de carga en frenada y aceleración. ¿Cuales son los objetivos de la suspensión? - Absorber rápidamente las variaciones de la superficie de la pista. - Mínimo peso en la masa no suspendida. - Control máximo de las variaciones de los ángulos y de la vía. - Mantener constante la distancia del eje del balanceo al cdg (centro de gravedad). - Ser compatible su montaje con el resto de los elementos aerodinámicos y del chasis. Glosario: - Masa Suspendida: Peso de toda la estructura que reposa en la suspensión. - Masa no suspendida: Peso de la parte batiente, articulada en el chasis, que reposa directamente sobre el área de contacto de la rueda con el suelo. - Caída (camber): Es el ángulo que forma el plano de la rueda con la vertical al suelo. •••• Es de signo negativo cuando la inclinación es hacia el interior. •••• Es de signo positivo cuando la inclinación es hacia el exterior. - Convergencia (toe-in): Diferencia entre la medida tomada en el borde anterior de la rueda A, en su diámetro y en el borde posterior A´. - Angulo de pivote (king pin inclination): Angulo formado en el plano frontal por el eje de pivote con la vertical al suelo. - Avance (caster): Angulo formado en el plano longitudinal por el eje del pivote con la vertical al suelo, A. Es el responsable directo de la capacidad de autoalinear la dirección y de la estabilidad en recta. - Centro de balanceo (roll center RC): Punto definido por la geometría de suspensión, que se constituye como centro de rotación lateral instantáneo del coche respecto del suelo. - Trayectoria del IRC (centro instantáneo de rotación): Sirve para precisar más sobre la localización y evolución del RC. Hay que considerar su desplazamiento real, definido por la línea que describen las variaciones del
  • 5. centro instantáneo rotación de la rueda respecto del chasis, considerando el recorrido de la suspensión, a partir de la cual podremos conocer por integración el movimiento especial del RC. - Eje de balanceo: Une los dos centros de balanceo, delantero y trasero. - Brazo de balanceo (SAL): Es el brazo efectivo o de palanca que propicia el balanceo. - Capacidad de giro (yaw): Es la capacidad de rotación de un vehículo para girar sobre un eje vertical que pasa por su cdg. - Centro de gravedad (cdg): Es el punto en que el coche al completo debería quedar en equilibrio estable, debe ser lo más bajo posible. - Eje controide: Es el eje imaginario que contendría todos los cdg localizados a lo largo del auto. Antidiving, antisquat (antihundimiento, antielevación): Para que una suspensión sea efectiva lo que más necesita es trabajar, por lo tanto es importante no caer con tanto antidive y antisquat. El porcentaje de antihundimiento o antielevación que puede tolerar un auto, es ago que depende de su peso, de la situación de su cdg, de las distancias entre ejes, etc. Principio de Ackerman o épure de Jeantaud: Este es el principio teórico de la geometría de dirección. Considerando un auto de cuatro ruedas realizando un viraje, la geometría debe evitar que ninguna de las ruedas se arrastre, la rodadura de las cuatro ruedas debe ser neta. La teoría de esta geometría se limita a leves ángulos de giro y a un ángulo de slip nulo. Esto significa que en el preciso momento en que dotemos a las ruedas de neumáticos y que sometamos al coche a una conducción de competición, aparecerán los ángulos de slip o de deriva y desvirtuarán el principio del único centro instantáneo de rotación. En términos prácticos: - A alta velocidad, la rueda exterior recibe la máxima transferencia de carga, operando bajo un ángulo de slip superior a la interior. Es la que prácticamente define la entrada en la curva, con lo cual el Ackerman queda muy devaluada. En otras palabras, es poco decisivo.
  • 6. - En un coche con propulsión el Ackerman tiene muy poca importancia a la salida de la curva, ya que en el tren anterior está descargado al acelerar. - En un turismo con tracción delantera, el Ackerman forzado se manifiesta con claridad a la salida de las curvas lentas. Autoalineamiento: - La dureza de la dirección debe ser la justa para que el piloto tenga la sensibilidad y sea capaz de discernir con exactitud que está sucediendo en el tren delantero. - Es imprescindible el control y lubricación de las crucetas, cojinetes de teflón, servodirección, etc. - La desmultiplicación debe acercarse a un valor de 15/16:1 para que 1.5 vueltas vayamos de tope a tope y las respuestas y correcciones de giros sean instantáneas. - La capacidad de autoalineamento y retorno está definida por la inclinación de pivote, el avance y el desfase en la huella o tamaño del circulo de proyección del eje pivote. Bump-steer – hundimiento-dirección: Es la variación en el paralelismo de dos ruedas, cuando la suspensión varía en comprensión o extensión. Roll-steer – dirección por balanceo: Es similar al Bump steer, pero la variación del paralelismo entre las dos ruedas se debe al efecto del balanceo del auto, sometido a las fuerzas centrífugas que se generan al girar. Una forma clara de reducir el roll o balanceo en un coche pasa por la aplicación de estas medidas lógicas: geometría de suspensión adecuando el RC o centro de balanceo, ancho de vía, peso de la masa suspendida, situación del centro de gravedad, muelles, barras, amortiguadores y topes.
  • 7. Muelles, amortiguadores y barra antibalanceo: La misión principal de los muelles es absorber, absorben el impacto en la rueda provocado por un bache y acumulando la energía de este impacto. El amortiguador amortigua haciendo que esta energía contenida en el muelle se libere de forma suave y progresiva. La barra antibalanceo, es una barra de torsión que funciona como unión elástica y que, interconectada a la masa no suspendida de ambos lados de un mismo tren y fijada a la masa suspendida, controla el balanceo del chasis, principalmente en las curvas. Transferencia de pesos: En el supuesto caso de que un piloto pese 72 kg, el pose una masa de 72 kg que es atraída por la fuerza de gravedad a razón de 9.81 m/s². Lo que el piloto pesa es en realidad, 706,32 N. El peso no es otra cosa que la masa afectada por la gravedad, denominada peso del objeto. La distribución estática de pesos sólo supone un reparto de pesos por eje o incluso por rueda. Estos desplazamientos de pesos ni quitan ni añaden peso al coche, sino que sólo modifican su lugar momentáneo de acción. La masa permanece inmutable, aunque sometida a una aceleración determinada, lo que se modifica es el peso (m·a). Las cargas aerodinámicas son muy útiles para compensar los repartos cuando más interesa. Pueden dirigirse hacia arriba o hacia abajo. Tipos de transferencia: Básicamente, a cualquier cambio de inercia del coche, sea longitudinal o direccional, sigue una transferencia de peso, acorde con la magnitud de este cambio y con sus características constructivas. Transferencias longitudinales de peso: Estas son producidas por la aceleración o deceleración lineal, debidas a la inercia de las partes móviles. Transferencias laterales de peso: Ocurre cuando comenzamos a doblar en la curva, entonces aparece la fuerza centrípeta.
  • 8. La fuerza centrífuga es una fuerza ficticia, al desaparecer la fuerza centrípeta (el rozamiento), desaparece instantáneamente la fuerza centrífuga. Transferencia en diagonal: Desde el preciso momento en que frenamos y giramos al mismo tiempo, estamos generando un corrimiento de fuerzas que responde a la combinación de las anteriormente descritas. Frenos y embragues: La capacidad de frenada de un auto siempre es superior a la de aceleración. Además del tiempo por vuelta en un circuito sólo una pequeña parte es responsabilidad directa de los frenos. Potencia y reparto: El reparto de frenada se establece por la carga vertical que soporta cada rueda, el tamaño y calidad del neumático, las transferencias de carga y la geometría de la suspensión. Pedales: La carrera del pedal al describir el arco no debe sobrepasar su centro, ya que entonces su trabajo no sería proporcional. Discos: El disco asume la mayor parte de la transformación de la energía cinética acumulada en el auto en movimiento, en energía calorífica. Pinzas: En la actualidad se presentan de cuatro, seis y ocho pistones. La firma AP propone lo que denomina balanced braking, un intento de repartir mejor la frenada sobre el disco, montando dos pinzas opuestas 180º. Este sistema proporciona un poco más de sensibilidad al piloto, sin perder la capacidad total de frenada. Pastillas: A mitad de su uso, las pastillas ya han perdido su bite en su mordiente y aunque funcionan, no sirven cuando se busca el 1000%, por ejemplo, clasificando. Al consumirse disminuye su espesor, el pedal puede bajar, hay más líquido en la pinza, lo
  • 9. cual supone que se calienta más. Esto se puede solucionar sin cambiar la pastilla parcialmente gastada por una nueva, limando el extremo de la pastilla. Línea de transmisión: La línea de transmisión es la sucesión de dispositivos previstos para tratar y transmitir el par motor (trabajo), cuya potencia depende de las rpm a las que actúe. Cajas de cambios: Las cajas de cambios que se deben usar en competición son de dientes rectos y sin sincronizar, es decir, con dados frontales. Cajas de serie: - Muchos equipos utilizan cajas de serie por exigencias reglamentarias. - Los sincronizados no son otra cosa que un mecanismo adaptador que facilita el engranaje de dos piñones, frenando previamente al receptor mediante una corredera de pista cónica que sirve de guía. Cajas de competición: Todas estas cajas disponen de seis velocidades, con un mecanismo de cabeceo para la retromarcha. Hay que dejar claro que, la principal misión de la caja es mantener el régimen del motor a los niveles deseados, de acuerdo con sus curvas características, a medida que aumenta la velocidad del auto. Las cajas FWD, o sea, de tracción delantera, forman un todo con el grupo, que en este caso no es cónico sino de dientes rectos. Su relación permanece fija en la caja, interviniéndose sólo en las seis velocidades. Selección de escalonamiento: Existen dos formas distintas de abordar el escalonamiento del cambio, con y sin adquisición de datos: cuando existe un límite de rpm y cuando las rpm son libres. Supone de gran ventaja, sobre todo para la selección en curvas, disponer de manera fiable del dato rpm/Km/h de inicio, paso y salida de curva. A modo de ejemplo y tomando un caso puntal, hay que definir la marcha más larga, en este caso la 6ª, para que el limitador de rpm del motor inicie el corte al final de la recta. Se completara el resto de relaciones hasta la 1ª, buscando el mejor compromiso en las caídas de régimen de cada una de ellas. Esto se hace efectivo cuando el reglamento de la competencia limita el máximo número de rpm. En las competencias con salida parada es necesario definir dos escalonamientos distintos para la 1ª y la 2ª.
  • 10. En los entrenamientos es aconsejable precisar el lugar en donde, en carrera, el piloto intentará el adelantamiento, para prever un margen en las rpm. En el segundo caso, el límite es impuesto por las prestaciones del motor, que conoceremos mediante las curvas características facilitadas por el motorista. Hay que tener en cuenta que el principal objetivo de la caja es alcanzar la máxima potencia en cada relación de velocidad, esto significa que hay que contar con la caída de régimen a cada paso de marcha hacia las largas, es decir, buscando aceleración y velocidad. Diferencial: Un auto necesita un diferencial porque las ruedas de tracción, al estar separadas por una distancia al girar, describen radios distintos a velocidades de giro también distintas. El diferencial abierto es capaz mediante una caja de satélite, de adaptar cualquier variación relativa de velocidades entre ruedas de un mismo eje. El diferencial en competición: Los diferenciales abiertos no pueden compensar debidamente el par y por ello se impone el desarrollo de diferenciales de deslizamiento controlado limited slip o autoblocantes torque sensibles. Tipos y funcionamientos: Los diferenciales abiertos limitan la transmisión de par a la rueda, al nivel de la que en ese momento tenga menor adherencia. Si el problema se deriva de un exceso de motor, patinarán ambas ruedas y la solución consistirá en una reducción de potencia instantánea, pero si patina una sola rueda, se impone un diferencial limitador de patinaje limited slip o bien un control de tracción que actúe en el freno de esta rueda. Tanto en estos casos como en el uso de un viscoso, primero debe generarse el patinaje, para que luego el sistema actué. Existen otros diferenciales llamados autobloqueantes, que pueden controlar la diferencia de par anticipándose al patinaje sin la consiguiente perdida de motricidad. Estos son los dos grupos en los que se encuadran los diferenciales más utilizados en competición. Diferenciales de levas: Su principal característica es transmitir el par filtrado por un paquete de fricción o embrague y los viscosos por consiguiente tres grupos.
  • 11. Este tipo de mecanismo a caído en desuso en competición. Consiste en un mecanismo de levas y trinquetes capaces de desviar parte del par hacia la rueda con más tracción. Diferenciales de embrague o fricción: Es un diferencial abierto, con un conjunto de discos de fricción que se interponen entre el planetario y el semieje de transmisión, en el camino que sigue el par desde la corona al semieje, o sea, a la rueda. Diferenciales viscosos: Las posibilidades de reglajes en este diferencial son inmensas, aunque no en la pista, ya que sólo dependen de las características del fluido operante. La caja se llena con un fluido viscoso, derivado de la silicona, cuya principal característica es una admirable resistencia a la cizalladura (rotura molecular). Su paso a través de los taladros dispuestos en sucesivos platos, coligados a una unidad que gira condicionada a la caja solidaria de la corona, establece el valor de blocaje del diferencial. Diferenciales autobloqueantes, sensibles a la variación del par: Estos diferenciales funcionan con un gran movimiento de engranajes y son capaces de reaccionar inmediatamente ante una variación de par, generando fricción. Esta fricción, por desplazamiento axial de los planetarios, es la que consigue desviar más par hacia la rueda de mayor tracción. Como en casos anteriores, el par transmitido está condicionado por la matización que las fuerzas de fricción confieren al par entregado por el piñón de ataque, es decir, el motor. Transmisión: Son piezas sometidas a esfuerzos intermitentes, su importancia reside en dejar fluir limpiamente a las ruedas, debidamente tratada toda la energía de que el motor es capaz. El motor transforma la energía, es endotérmico; hay fluidos en movimiento, combustión, etc. La transmisión sólo la trata.
  • 12. Adquisición de datos: La especialización de este campo es tan reconocida, que admite sin recelos la presencia en un equipo de alguien que no pertenece al organigrama, pero que,trabajando como consultor exterior, se responsabiliza de la instalación, mantenimiento, extracción y presentación de los datos, como un servicio que podríamos llamar de soporte. A partir de aquí, el ingeniero de pista, el jefe de auto y el piloto deben interpretar y razonar estos datos. Tipos y categorías: Estados Unidos, Gran Bretaña, Italia, y Alemania mantienen bien surtido el mercado de equipos y accesorios, en el que compiten más de treinta marcas. Algunas son: GEMS, STACK, PI y EDGE. • STACK: A partir de sus populares tacómetros, esta empresa ha desarrollado cuadros de pantalla LCD que memorizan e indican los parámetros más importantes del motor. Poniendo como ejemplo su modelo ST800, se puede especificar que mediante un número preciso de canales, son capaces de recoger, a través de los censores, los parámetros físicos del motor y del chasis, mostrarlos en el cuadro de instrumento (display) y almacenarlos para descargarlos en un PC y ser más tarde analizados. También puede registrar el tiempo por vuelta y ser capaz de dibujar el plano del circuito, mediante los censores de aceleración y velocidad. • GEMS: Especialista en gestión de motor tanto en encendido como en inyección. • PI RESEARCH: Su producción se resume en dos sistemas de aplicación general, el System II y el System IV. • EDGE: Cuenta con un software muy potente: canales matemáticos, estudio de la suspensión en 3D, histogramas, círculos de tracción, representación en tiempo real, velocidades de suspensión, opción de filtrado, etc. ¿Que datos interesan? • Velocidad del motor en rpm y la velocidad del auto en km/hr: Estos censores funcionan por medio de un campo magnético. Al girar la rueda los
  • 13. dientes se mueven a través de este campo, variando el flujo magnético e induciendo en la bobina del censor una corriente alterna. La tensión alterna modifica su frecuencia de acuerdo con el régimen de revoluciones de la rueda. • Movimiento de la suspensión: Medidas por medio de los potenciómetros lineales telescópicos o rotativos. Neumáticos, llantas y aspectos aerodinámicos Aspectos generales: Sus posibilidades son claramente potenciadas o mermadas por la geometría de suspensión, la dirección o la aerodinámica. Esta más que claro que para sacar un buen provecho del neumático y por consiguiente una efectividad del rendimiento motriz del auto, hay que saber como ocupar el neumático en función de no “castigarlo” a lo largo de una carrera o clasificación. Fricción cargas y ángulo: En reemplazo del término adherencia, se utilizara el término sujeción, ya que el auto, por mucho que queramos, no acaba pegándose al piso. a. Coeficiente de fricción: La sujeción a la pista está determinada por el coeficiente de fricción entre el neumático y la pista en toda su zona de contacto. Depende entonces, de las dos superficies y de la carga vertical de esta rueda, suma de la transferencia de masas y las cargas aerodinámicas. b. Cargas: La relación entre la carga vertical y el tamaño de la huella en posición estática no es lineal. Si aumentamos la carga, el área de contacto crece progresivamente en sentido longitudinal y aparentemente sin fin, mientras que en anchura, o sea, transversalmente, su crecimiento es inicialmente rápido para luego estabilizarse. En un turismo cuyo peso total es de unos 1.000 kg se produce al llegar a una carga de aproximadamente 450 kg en una rueda. Esto significa que la capacidad de sujeción en viraje se debe conseguir antes de llegar a una transferencia total de carga, ya que no porque sea mayor la carga tendremos
  • 14. más huella transversal. Al contrario, la transferencia si que ayuda a la capacidad de frenada y tracción, porque hemos visto que la huella aumenta longitudinalmente. Debemos señalar que una sobre presión de inflado disminuye el área de contacto en todos los sentidos, mermando las posibilidades de sujeción, tracción y frenada. a. Ángulos: Sobre el neumático influyen tres ángulos, dos de los cuales son impuestos por la geometría de la suspensión: caída o camber, convergencia o toe in, siendo el tercero una característica propia derivada de su constitución y uso, el ángulo de deriva o slip. b. Consecuencias del camber o caída sobre el neumático: La capacidad de sujeción en un viraje cambia, con el ángulo de deriva y también con el camber, pero con relación al piso, no al chasis. Cuando damos caída negativa a la geometría de suspensión lo hacemos para intentar compensar el balanceo proyectando en el suelo la huella más efectiva en el momento del apoyo en la curva. El camber negativo ayuda a aumentar la fuerza de sujeción en las curvas, pero su efecto es relativamente limitado. En realidad es cuatro veces más efectivo el ángulo de deriva, con el inconveniente adicional para el camber de arrastrarlo en todo el resto de la pista, sobre todo en zonas rectas. El abuso de caída negativa se manifiesta en el interior de la banda de rodadura con señales evidentes de consumo excesivo. e. Ángulo de deriva (slip): Está íntimamente relacionado con el subviraje y el sobreviraje. Se define por la proyección de la unidad inferior de la banda de rodadura con el camino que recorren las partículas de goma al girar la rueda. Las fibras del neumático en contacto con el suelo, al momento de girar dada la elasticidad de su goma, siguen alineadas como habían quedado previos al giro. La orden dada por el piloto, al ser mecánica, ya ha actuado girando el conjunto llanta/neumático.
  • 15. El ángulo instantáneo que forman ambas direcciones es el de deriva o slip (este ángulo debido al desgaste del neumático, se renueva cada vuelta). El valor del ángulo de deriva esta definido por las propias características constructivas y de composición del neumático, no es mucho lo que se puede hacer sobre este punto, el piloto tiene que desarrollar la máxima sensibilidad para obtener el máximo provecho del neumático, ya que al estar en el margen del máximo ángulo permitido, el piloto estará a su vez en el máximo coeficiente de fricción. El coeficiente de fricción varia con el ángulo de deriva y por lo tanto, la capacidad de sujeción en curva se incrementa con cierto aumento del ángulo de deriva hasta adquirir un valor máximo, que en un slick se sitúa en los 8° para decrecer luego de forma bastante imprevista. Siendo este ángulo el más significativo, también existe flexibilidad molecular en la huella al acelerar o frenar produciéndose la deriva longitudinal. Presiones y llantas: a. Presiones: La presión es fundamental para el correcto funcionamiento del neumático. En la resistencia a la rodadura se sabe que una reducción en la presión de aire de 0.5% bares produce un incremento del 8% de la resistencia a la rodadura. Teniendo la temperatura medida en la superficie de la banda de rodadura por medio de un termómetro, tendremos una indicación del nivel de presión, pero sólo teniendo en cuenta la temperatura de la banda central de la superficie de rodadura y comparándola con el extremo más frío, que normalmente es el exterior. Una diferencia de no más de 10° a 12° es lo correcto, si el centro esta más caliente, el neumático tiene un exceso de presión para la pista, dadas las circunstancias de ese preciso momento. Cuando la temperatura ambiental esta muy elevada, una posible solución es cambiar todo el aire por aire fresco a sobrepresión, ajustando las presiones 2 minutos antes de salir, con esto se puede hacer una vuelta clasificatoria más segura.
  • 16. b. Llantas: El uso de válvulas cortas o metálicas es muy recomendable para fuerzas centrífugas. Temperaturas: En el neumático, el aumento de temperatura se produce por fricción de los elementos internos que componen la goma y su arquitectura, telas, fibras, alambres, etc. Una parte considerable de esta temperatura se irradia por ventilación, pero otra queda almacenada en el neumático. El aumento de temperatura llegará a estabilizarse manteniéndose hasta el final en una banda que según las características del neumático y su tamaño, debe estar situada entre 80 y 120 °C. Rendimiento del neumático: Al utilizar toda la capacidad de sujeción del neumático en la frenada, no hay que intentar girar debido a que no habrá agarre lateral. Por el contrario, al estar utilizando toda la capacidad de sujeción en una maniobra de giro forzado, no hay que acelerar, ya que no se podrá obtener la capacidad de acelerar. Aspectos aerodinámicos: La aerodinámica tiene como misión básica en un auto, de ayudar a su sujeción en cualquier situación y en función de su velocidad. Su eficacia se manifiesta sobre todo con la velocidad. El reglaje aerodinámico no será el mismo para la clasificación que para la carrera, donde generalmente hay que relajar la carga aerodinámica para permitir un adelantamiento y proteger más los neumáticos.
  • 17. Comportamiento, estabilidad y respuesta: Sobreviraje y subviraje: En términos de ángulo de deriva, si en el tren delantero el ángulo de deriva es superior al tren posterior (alcanzando antes el límite de tracción), el auto se manifestará subvirador, es decir, describirá una trayectoria de mayor radio que el que intentaba trazar el piloto. Si se invierte la acción en relación a los ejes el auto será sobrevirador. En el inicio de la curva un ligero subviraje proporciona la estabilidad necesaria justo cuando se ha dejado de frenar y la transferencia de masas ha desaparecido del tren delantero. El subviraje se puede neutralizar con un hábil anticipo, apuntando el morro hacía una trayectoria cerrada. En la zona media de la curva, sin freno y sin potencia, se debería dar la transferencia de subviraje a sobreviraje siempre en pequeñas dosis. En la última fase de la curva y con la habilidad del piloto adherida, un sobreviraje controlado es mi oportuno. En un turismo de tracción es más difícil conseguirlo, pero no imposible si se trabaja fundamentalmente el tren trasero, siendo especialmente importante para la carrera, ya que ayuda a “colocar” el auto sin cargar excesivamente el trabajo sobre el tren delantero. En los autos de propulsión, el sobreviraje es un hecho y recae en la pericia del piloto poder controlarlo mediante la combinación entre el volante y el acelerador, para que juegue en su propio beneficio. Un auto con un alto valor de respuesta, es aquel cuyo cambio de dirección es más inmediato y acorde a la orden de giro. La inercia de rotación es lo contrarío, o sea la pereza del auto para cumplir la voluntad del piloto. Síntomas y correcciones: a. Subviraje (en exceso) Al apuntar la curva: - Poca caída dinámica anterior.
  • 18. - Barra estabilizadora delantera dura. - Exceso de freno anterior. - Frenada brusca y tardía. - Poco apoyo aerodinámico frontal. - Muelles delanteros duros. - Amortiguadores delanteros de baja compresión. - Avance inadecuado. - Neumáticos delanteros degradados. - Momento de balanceo excesivo. - Dirección excesivamente cerrada. En plena curva: Además de lo anterior, se debe de prestar atención a lo que se derive de la transferencia transitoria de masas. - Poco recorrido de suspensión delantera. - Posible apoyo prematuro en los topes elásticos. - Balanceo no lineal. A la salida de la curva: - Autoblocante puede ser excesivo. - Normalmente es una consecuencia del tipo de pilotaje en las dos fases precedentes, que condicionan el poco probable subviraje a la salida. b. Sobreviraje (en exceso): Entrada a la curva:
  • 19. - Falta apoyo aerodinámico posterior. - Exceso de freno atrás. - Convergencia trasera en exceso. - Neumáticos traseros fríos o duros. - Amortiguador trasero de apoyo bloqueado. - Suspensión trasera sin recorrido, trabajando contra los topes elásticos. Salida de la curva: Ya se ha producido la transferencia lateral de masas. - Poco balanceo posterior. - Muelles posteriores duros. - Bump-steer posterior abre excesivamente. - Exceso de caída dinámica posterior. - Aplicación brusca de potencia. Motor. Adecuación al conjunto: - Una carencia de potencia de hasta el 10% se puede suplir con un buen reglaje del chasis y acertando con los neumáticos. - En las carreras, más que la potencia importa el par motor. Un motor entregado por un motorista, es una pieza más del conjunto auto de competición, por lo tanto el equipo sólo se puede limitar a: - Cuidar la toma de aire, limpieza absoluta y permanente, búsqueda de una mejor y más fresca carga dinámica. La temperatura de admisión es causa directa de la pérdida de potencia en toda la curva. - Control de vibraciones y fugas del escape. - Control de los sensores, aire agua, aceite y gasolina. - Hay que dominar el procedimiento de arranque y posterior calentamiento y prever el uso de bujías para arranque en frío. - Asegurarse que las señales de puesta a punto y punto muerto superior sean claras y fiables. - El sistema de refrigeración del motor debe trabajar a una temperatura de 90 a 95 ºC, para que el rendimiento del motor sea el adecuado.
  • 20. Organización y documentos: Si se quiere obtener un buen desempeño dentro de la pista, no se puede conseguir sólo con tener el auto más capacitado para esos fines, la organización en papal de los objetivos que se quieren alcanzar y de todos los movimientos mecánicos y de gestión del equipo de competición son un elemento más dentro del conjunto. - Hoja de reglajes: se usa para resumir al finalizar la carrera, los incidentes y detalles más importantes del evento, con el reglaje definitivo. - Libros de control: Se utilizan para anotar todo lo que ocurre con datos de kilometraje y fechas, desde que el auto pisa el circuito hasta que regresa a la base. Son tres libros, uno para el motor, otro para la transmisión y el tercero para el chasis.