quarta-feira, 29 de agosto de 2018

Le Mans 24: rendimiento de frenado frente a F1

Le Mans 24: rendimiento de frenado frente a F1

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A pesar de sus similitudes y persecución incesante a tiempos de vuelta más rápidos, la diferencia entre los sistemas de frenado en ambas series es bastante grande. En la Fórmula 1, hay una gran desaceleración intensa donde los valores a menudo superan los 5G (en Monza se llega a 6.7 G), pero en las 24 Horas de Le Mans, la fuerza de frenado no supera los 3.5 G.
La razón de esta amplia brecha es la diferencia en masa de los dos prototipos. Un monoplaza de Fórmula 1 tiene un peso mínimo de 733 kg, incluido el conductor, mientras que una carrera de automóviles LMP1 en Le Mans pesa al menos 875 kg más 3 kg para equipo de cámara o un paquete de energía de repuesto. Por supuesto, los vehículos LMP1 no híbridos pueden pesar hasta 45 kg menos, lo que significa que el peso total se reduce a 833 kg.
La principal diferencia se debe, por supuesto, a las diferentes duraciones de las carreras, con un máximo de 120 minutos en F1 a 24 horas en Le Mans. Esto hace que el único factor común que comparten estos coches es que sus discos están hechos de carbono. Lo que es diferente, y por mucho, son las propiedades del disco, como se describe a continuación:

PropiedadFórmula 124 horas de Le Mans
Espesor del discoHasta 32 mm30-32 mm
Diámetro del disco delantero278 mmhasta 380 mm
Diámetro del disco trasero260 - 272 mmhasta 355 mm
Cantidad de orificios de ventilaciónMás de 1400Entre 36 y 430
Rango de uso662-1832 ° F662-1472 ° F
Use por eventomenos de 1 mm3-4 mm por disco y 8-10 mm por pad
La diferencia en el diámetro del disco está relacionada con el tamaño de las llantas utilizadas en las respectivas carreras de campeonato. Actualmente en la Fórmula 1, se permiten llantas de 13 ". En las 24 Horas de Le Mans los autos están equipados con llantas de 18".

Dos extremos en la ventilación

En la Fórmula 1, la ventilación es crucial para evitar que el sistema se sobrecaliente. Dependiendo de la temperatura del aire prevista durante el Grand Prix y la estrategia de carrera específica, cada conductor elige entre tres diferentes soluciones de disco Brembo: alrededor de 900, 1,200 o 1,400 agujeros.
Los equipos confían en esquemas de enfriamiento personalizados, un elemento esencial para mejorar la disipación de calor. La temperatura de los discos de F1 puede subir hasta 1.832 ° F durante la carrera. La ventilación de los autos LMP1 no es tan intensa en las 24 Horas de Le Mans porque los equipos realmente tienen el problema opuesto: en lugar de enfriar los sistemas, tienen que evitar que la temperatura baje demasiado, especialmente durante la noche o durante las fases de neutralización .
Eso explica por qué estos autos usan la misma cantidad de orificios de ventilación que los autos de Fórmula 1 usaron hace años. En Le Mans, es importante evitar que los discos de carbono caigan por debajo de 662 ° F, lo que causaría que el material de fricción se esmalte, lo que reduciría la eficacia de frenado y provocaría un desgaste prematuro del disco.
Para evitar que esto suceda, se ofrecen materiales de fricción para discos y almohadillas con una conductividad térmica más eficiente.

Diferentes desgaste, controles integrados

Al igual que en la Fórmula 1, los autos LMP1 que compiten en las 24 Horas de Le Mans usan pastillas de freno de carbono Brembo. Naturalmente, las almohadillas que usan son más gruesas para garantizar que permanezcan totalmente operativas durante las 24 horas completas.
Solo tenga en cuenta que el desgaste del disco y la almohadilla durante una carrera de Fórmula 1 es inferior a un milímetro, mientras que los prototipos que compiten en Le Mans consumen de 3 a 4 mm por disco y de 8 a 10 mm por pad.
Para monitorear el consumo, los monoplazas de Fórmula 1 están equipados con sensores que transmiten continuamente la temperatura de los discos y pinzas a los ingenieros en las fosas. En algunos casos, los sensores también monitorean el estado de los pistones para que puedan calcular el desgaste de discos y almohadillas.
El monitoreo de estos elementos permite la resolución proactiva de problemas en diferentes condiciones de uso y la comunicación con el conductor en tiempo real sobre la modificación del equilibrio de los frenos y la recuperación de energía del frenado del monoplaza.
Además de los sensores, los discos Brembo en los prototipos de Le Mans tienen ranuras con un rango de profundidades que hacen que sea fácil verificar rápidamente el estado de los discos cuando el auto está en boxes para reabastecer combustible o cambiar el controlador. Cuando una de estas ranuras ya no es visible, significa que el disco se ha consumido más que la profundidad de la ranura cuando es nuevo.
Obviamente, cuando desaparece la última ranura, el disco debe reemplazarse porque el nivel de rendimiento se ha reducido.

Rendimiento de frenado comparado

Puede parecer imposible comparar el rendimiento de frenado de estos dos tipos de autos ya que no compiten en la misma pista.
Para evitar este problema, se hizo una comparación entre el frenado más duro realizado en las dos competiciones, calculando la desaceleración promedio de cada una en relación con el tiempo de frenado y la distancia. En general, los autos de Fórmula 1 y LMP1 son muy diferentes y su comportamiento durante el frenado no puede ni debe atribuirse únicamente a los frenos.
Los autos de carreras tienen diferentes distribuciones de peso y cargas aerodinámicas, pero aún más importante es que sus neumáticos difieren en tamaño y compuesto, lo que juega un papel importante en el rendimiento de frenado. Aunque no es perfecto, esta comparación aún proporciona resultados interesantes.
En Chicane 1 en Le Mans (giro 5 en la pista), los LMP1 llegan a 208 mph y frenan durante 3,21 segundos durante los cuales viajan 195 m. Los autos entran a la esquina a 68 mph gracias a que el conductor aplica una carga de 220 lb en el pedal del freno. La desaceleración durante el frenado alcanza un máximo de 3.5 G.
En comparación, los autos de F1 que entran en Parabolica en Monza (el último giro en la pista del GP de Italia) frenan de 314 km / h a 204 km / h en tan solo 1,22 segundos, en un tramo de vía que solo mide 72 m. Se requiere que los conductores apliquen una notable cantidad de fuerza: 6,7 G en desaceleración y una carga de poco más de 200 kg en el pedal del freno.
Eso significa que un auto de Fórmula 1 puede caer a más de 88 km / h [314-204 km / h) /1.22] en un segundo, mientras que los autos de gama alta LMP1 solo pueden reducir sus velocidades en 69 km / h [ (334-110 km / h) /3.21] por segundo.
Los números de rendimiento de frenado en F1 también se confirman cuando se buscan pistas de alta carga aerodinámica como Singapur y Mónaco. En la curva 1 del circuito de Marina Bay Street en Singapur, los monoplazas de Fórmula 1 frenan durante 1,98 segundos para pasar de los 294 km / h a los 135 km / h: eso significa que en un segundo caen más de 80 km / h. Y en la primera curva después del túnel (Turno 10) en el GP de Mónaco, los monoplazas pasan de los 286 km / h a los 93 km / h en 2.03 segundos: en esencia, en un segundo desaceleran 95 km / h.
La diferencia puede parecer mínima, pero dijo de otra manera que es realmente impresionante: en 72 m de frenada, los monoplazas de Fórmula 1 bajan más de 105 km / h, mientras que en la misma cantidad de espacio los prototipos LMP1 disminuyen sus velocidades alrededor de 69 km / h.
En resumen, los autos de Fórmula Uno muestran un rendimiento de frenado superior a los autos LMP1, gracias a una cantidad variable de factores. Pero, una vez más, todos acabarían con los frenos desgastados después de solo 1/8 de la distancia del desafío de 24 horas que es Le Mans.

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