Motor de F1 2022
Honda se ha fijado en la Fórmula 1 para responder a la demanda de motores cada vez más limpios, con una patente que revela un motor de superbike con el tipo de combustión de precámara que es universal en la F1.
El concepto divide la cámara de combustión en dos zonas. En cada carrera de admisión, la sección principal se llena con una mezcla muy pobre de combustible y aire, mientras que la precámara, mucho más pequeña, donde se encuentra la bujía, recibe una mezcla más rica.
La idea es que la bujía pueda encender fácilmente la mezcla rica en la precámara, lo que permite que los chorros de llama lleguen a la cámara principal para asegurar que la mezcla pobre se queme de forma eficiente sin sufrir las consecuencias de una mala combustión, como el golpeteo o el pinking.
En la F1, la combustión en la precámara se combina con la inyección directa de combustible y el reglamento sólo permite un único inyector para cada cilindro. El diseño del motor de la moto de Honda no se ve obstaculizado por estas normas, por lo que utiliza un sistema de doble inyección. Esto significa que tiene un inyector indirecto, que se dispara en el puerto de admisión como en la mayoría de las motos modernas, y otro que añade combustible en la precámara para conseguir la mezcla local más rica.
Fabricantes de motores de F1
No es ningún secreto que en Ars somos aficionados a utilizar los circuitos para mejorar la tecnología de los coches de carretera. Tampoco es un secreto que creemos que la disciplina de las carreras de resistencia (Le Mans y similares) tiene mucha más relevancia para mejorar nuestros coches de carretera que la Fórmula 1. Pero sería incorrecto decir que esa transferencia de tecnología no se produce en el mundo ultraespecializado de la F1. Y un ejemplo perfecto de ello es el desarrollo de un motor inteligente utilizado por Mercedes-Benz y Ferrari, que está ampliando los límites de la eficiencia energética. Se llama encendido por chorro turbulento (TJI), y no sólo hace maravillas en cuanto a la eficiencia del combustible, sino que también da lugar a un escape más limpio.
Más informaciónEl camino por delante: Cómo llegaremos a las 54,5 mpg en 2025Como probablemente sepas, los motores de gasolina combustionan el combustible con el aire dentro de cada cilindro, y esa combustión mueve los pistones y, por tanto, el cigüeñal, impulsando el coche. Pero la mayor parte de la energía liberada durante la combustión se desperdicia en forma de calor. De hecho, el motor medio de un coche de carretera desperdicia entre el 70% y el 75%, lo que significa que su eficiencia térmica es de entre el 25% y el 30%. Esto se debe a la forma en que el combustible se quema después de ser inyectado en el cilindro, lo que normalmente ocurre alrededor del centro del cilindro por la bujía (la parte que enciende la mezcla). Si se puede controlar el encendido para que se produzca de forma más homogénea en todo el cilindro, con más aire por cada cantidad de combustible (es decir, una combustión más pobre), se desperdicia menos energía en forma de calor y se convierte más en trabajo.
Eficiencia de los motores de F1
A partir de la temporada 2014, la normativa de la Fórmula 1 cambia drásticamente, y el cambio más significativo es el paso de los motores V8 de 2,4 litros normalmente aspirados a las unidades V6 de 1,6 litros con inyección directa. En un esfuerzo por reducir el consumo de combustible hasta en un 35%, la FIA ha introducido cambios en el reglamento técnico para aumentar significativamente el aprovechamiento de la energía normalmente perdida y reducir las pérdidas de energía utilizada. Para ello, la FIA introdujo cambios drásticos en el sistema de combustión del ICE, introduciendo la inyección directa (DI).
Así, la posición del inyector se limitó a la parte superior (aguas arriba) del puerto de entrada (válvula). Así es como funciona: en lugar de utilizar un inyector que rocía la cantidad justa de combustible, cada una de las trompetas de admisión tiene su propio inyector que añade un chorro preciso de combustible en forma de aerosol al aire de admisión desde un inyector presurizado. La mezcla de aire y combustible es arrastrada por el pistón en retroceso hacia el puerto abierto y hacia la cámara de combustión. A continuación, la válvula de admisión se cierra de golpe, la bujía se dispara y la combustión explosiva se produce en el cilindro ahora sellado.
Motor F1 v10
Desde su creación en 1947, la Fórmula 1 ha utilizado una variedad de reglamentos de motores. Las “fórmulas” que limitan la capacidad del motor se han utilizado en los Grandes Premios de forma regular desde después de la Primera Guerra Mundial.
En la actualidad, la Fórmula 1 utiliza motores alternativos V6 de 1,6 litros de cilindrada, turboalimentados a 90 grados y con doble árbol de levas en cabeza (DOHC),[4] que se introdujeron en 2014 y se han ido desarrollando a lo largo de las siguientes temporadas.
La potencia que produce un motor de Fórmula 1 se genera operando a una velocidad de rotación muy alta, de hasta 20.000 revoluciones por minuto (rpm). Sin embargo, a partir de la temporada 2021 están limitados electrónicamente a 15.000.[5] Esto contrasta con los motores de los coches de calle de un tamaño similar, que suelen funcionar a menos de 6.000 rpm. La configuración básica de un motor de Fórmula 1 de aspiración natural no se había modificado mucho desde el Ford Cosworth DFV de 1967 y la presión media efectiva se había mantenido en torno a los 14 bares[6] Hasta mediados de la década de 1980, los motores de Fórmula 1 estaban limitados a unas 12.000 rpm debido a los tradicionales muelles metálicos utilizados para cerrar las válvulas. La velocidad necesaria para accionar las válvulas del motor a un régimen más alto requería muelles cada vez más rígidos, lo que aumentaba la potencia necesaria para accionar el árbol de levas y las válvulas hasta el punto de que la pérdida casi compensaba la ganancia de potencia por el aumento de las rpm. Fueron sustituidos por muelles de válvula neumáticos introducidos por Renault en 1986,[7][8] que tienen intrínsecamente una tasa creciente (tasa progresiva) que les permitía tener una tasa de muelle extremadamente alta en las carreras de válvula más grandes sin aumentar mucho los requisitos de potencia de accionamiento en las carreras más pequeñas, reduciendo así la pérdida de potencia total. Desde la década de 1990, todos los fabricantes de motores de Fórmula 1 utilizaron muelles de válvula neumáticos, con el aire a presión que permitía a los motores alcanzar velocidades superiores a las 20.000 rpm.[8][9][10][11][12]