LOS SECRETOS DEL MOTOR HONDASiempre los inicios suelen ser difíciles. Ya sucedió en los albores de la era turbo. Fueron tantas las averías que padecieron aquellos motores ideados por Renault que sus coches pasaron a ser conocidos por los aficionados como las "teteras amarillas" de la cantidad de veces que acababan las carreras echando un tupido humo blanco.
Al principio ese concepto no tuvo el éxito que se esperaba. La falta de fiabilidad fue un gran lastre para el equipo galo pero con el paso del tiempo la tecnología mejoró y el turbo se convirtió en el gran dominador de la categoría. Este es un claro ejemplo de que a veces, una idea genial necesita un periodo de evolución antes de mostrar todo su potencial. Hay infinidad de ejemplos similares en la historia de la F1 y a buen seguro que los seguiremos viéndolos en el futuro.
Digo todo esto porque parece ser que Honda está empleando tecnología innovadora en su unidad de potencia (UP) que les está dando muchos quebraderos de cabeza en este inicio de la temporada pero puede ser un trampolín importante en las futuras aspiraciones de McLaren si consiguen afinarlo. Eso dicen, veremos si se convierte en realidad o es una de las múltiples ideas geniales que terminan en la basura por falta de rendimiento.
Un artículo realizado por @ScarbsF1 para Autosport hizo saltar la noticia: el fabricante japonés ha decidido apostar por una tecnología nueva y no probada con anterioridad en la F1, aunque yo quisiera añadir que sí cuenta con mucho rodaje en otras disciplinas como puede ser la aviación. El objetivo de esta tecnología es conseguir compactar lo máximo posible la unidad de potencia para así disponer de más espacio en la parte trasera del coche con el objetivo de mejorar el rendimiento aerodinámico. Vamos a verlo.
Lo más destacado de este diseño lo encontramos en la colocación de los elementos que forman el turbo. Honda ha empleado un método diferente a todo lo visto en la actualidad. Para refrescar las ideas os mostraré el siguiente esquema donde podemos observar las diferentes configuraciones que presentan los equipos.
De los tres modelos ya existentes en la competición destacaba el creado por Mercedes por su originalidad. La separación entre los dos elementos que forman el turbo es extrema, ubicando turbina y compresor a cada lado del motor. En el espacio existente en la V del motor sitúan el MGU-H y el eje que atraviesa las tres piezas. Esta separación impide que el calor generado por los gases de escapa afecte gravemente al aire para alimentar al motor de ahí que las necesidades de refrigeración de las unidades de Mercedes sean "bajas" con respecto a la competencia, con todo lo que ello conlleva.
Viendo las imágenes que se han podido obtener del MP4-30 sin la cubierta del motor se deducir que Honda ha empleando el mismo esquema que Mercedes, compresor en la parte delantera del motor pero su diseño es más arriesgado, empleando un sistema novedoso en la F1. Todo parece indicar que pueden usan un compresor de flujo axial y de no ser así posiblemente sea mixto.
¿Qué es un compresor de flujo axial? La finalidad del compresor es proporcionar aire a presión que será utilizado más tarde en la cámara de combustión como aire comburente y como aire de refrigeración. La segunda finalidad del compresor es regular esa cantidad de aire, de manera que para cada carga se disponga de la masa de aire necesaria para un funcionamiento óptimo, ni más ni menos. Es lógico pensar que cuando el piloto pisa el acelerador el motor aumenta de revoluciones y la demanda de aire y gasolina serán mayores. Al contrario, si levanta el pie todo se reduce.
Existen tres tipos de compresores, el axial, el radial también llamado centrífugo y el mixto. La diferencia radica en la desviación que este tipo de aparatos hace en el flujo.
Se denominan axiales porque el flujo que circula por el compresor lo hace paralelo al eje de rotación. Los compresores y turbinas empleadas hasta ahora en la F1 utilizan el flujo radial, que es perpendicular al eje de giro. Su utilización está más extendida debido a que este tipo de compresores cuentan con un menor número de componentes que generan fricción, son relativamente eficientes y proporcionan un caudal mayor que los compresores alternativos de tamaño similar. El mayor inconveniente es que no llegan a la relación de compresión típica de los compresores alternativos, a menos que se encadenen varios en serie.
El compresor de tipo axial es totalmente diferente. Está compuesto por una serie de etapas y su número dependerá de la presión de salida que se quiera obtener. Cada etapa del compresor está formada por una fila de álabes fijos (estator) unidos a la carcasa, cuyo objetivo principal es canalizar o dirigir el flujo de aire en la dirección correcta, y una etapa de álabes móviles unidos a un disco llamado rotor. Para separar un ciclo de otro es necesario colocar un espaciador. En la imagen de abajo vemos los dos componentes en acción.
El aire al pasar por el rotor se acelera pero al llegar al estator se vuelva a frenar, convirtiendo la energía cinética en presión. Este proceso se repite en cada escalón. Como vemos en cada etapa se eleva la presión del aire introducida en el compresor pero siempre de forma suave y sucesiva, mejorando el rendimiento del compresor, alcanzando niveles de presión que un sistema radial no alcanzaría y reduciendo el consumo de la energía mecánica.
Este tipo de máquinas son más comunes de lo que creemos. Todas las turbinas de gas, eólicas, de vapor para la generación de energía eléctrica emplean esta tecnología. También se usa para mover fluidos (bombas hidráulicas, ventiladores) y sobre todo para la propulsión de vehículos.
En la aviación son imprescindibles, sin ella sería imposible hacer volar a los aviones. El modelo más simple, los aviones de hélices que cuentan con una estructura abierta. Los más complejos, los modernos motores a reacción turbofan que emplean la compresión axial para aumentar la presión del aire en la cámara de combustión y así mejorar su potencia.
Emplear este sistema en un F1 parece en principio una buena idea. El concepto está claro y se pueden llegar a alcanzar niveles de compresión bastante alto, pero una cosa es la teoría y otra la realidad.
El primer problema lo encontramos al leer la normativa. El artículo 5.5.5.1.6 del reglamento técnico dice que presión de carga puede realizarse sólo por el uso de un único compresor monofásico ligado a una turbina de escape.
Esta es la base para que muchos hayan puesto en duda la legalidad del dispositivo y por tanto descarten que pueda ser empleado pero creo que van mal encaminados. En el reglamento técnico no dice nada sobre qué dispositivo es el más adecuado para utilizar, solo dice que sea monofásico, es decir que todo el aire que se comprime para alimentar el motor debe realizarse en un solo paso. Como hemos visto la mayoría de las turbinas axiales emplean varias etapas para conseguir aumentar la presión gradualmente pero eso no quiere decir que con un diseño acertado se pueda conseguir lo mismo en una sola etapa. El ejemplo de la aviación nos puede servir a la perfección. Los aviones de hélices emplean una sola etapa para impulsarse de ahí que pueda ser factible su utilización.
CONTINED BE...