JAVIER GETE
Algunas preguntas y respuestas sobre este complejo sistema en la Fórmula 1
El sistema de frenos es, sin duda, un elemento clave para un correcto rendimiento en carrera de un monoplaza de Fórmula 1 y está influenciado por múltiples factores y parámetros bastante técnicos. Procuramos a continuación dar respuesta a muchas preguntas evitando los aspectos más técnicos.
¿Cuál es el nivel de importancia del frenado en la Fórmula 1?
En el caso en que los frenos no funcionen correctamente en un monoplaza de fórmula 1, el riesgo es inmenso además de los potenciales costos que esto puede generar tanto económicamente como en el rendimiento de coche en competición, y es por ello que los ingenieros adaptan la configuración de los frenos a las características específicas de cada carrera y circuito, pretendiendo siempre mejorar al máximo su rendimiento.
En fase de curvas el frenado en un F1 es un elemento vital ya que si no se consigue desacelerar el coche en el momento preciso, se comprometen también las fases siguientes, con su correspondiente impacto en los tiempos por vuelta, y debido también a que en carrera el uso del sistema de frenado es muy diferente al que realizamos en un coche de calle.
¿El sistema de frenos funciona de una manera especial en un F1?
En realidad funciona de forma similar al de un coche de calle, generando presión sobre los dos cilindros maestro de freno para generar compresión de fluidos.
En la parte delantera es sistema es más sencillo con un sistema de pinzas de 6 pistones que sujetan unas almohadillas sobre el disco, si bien en la parte trasera el sistema es mucho más complejo.
¿Cómo es el funcionamiento del sistema de frenos en la parte trasera del F1?
En la parte trasera de un monoplaza hay tres fuentes de frenado que pueden ser ajustadas por el piloto mediante un interruptor en el volante:
- fricción de los frenos
- resistencia del motor giratorio (freno motor)
- frenado eléctrico (por recuperación de energía mediante el motor eléctrico híbrido MGU –K)
Estos tres sistemas actúan en conjunto a través del sistema “Brake By Wire” (BBW) que cuenta con una Unidad de Control Electrónico (ECU) para su regulación en función de las solicitudes de frenada, distribuyendo los esfuerzos de frenada a los tres sistemas.
¿Cuál es el motivo de esta complejidad en el sistema de frenos trasero de un F1?
Es una cuestión de seguridad y de rendimiento, y además el complejo sistema cuenta con una serie de sistemas y sensores para asegurar que en caso de que el sistema falle, toda la complejidad se salta para generar una frenada convencional desde el pie del piloto hasta las pinzas de freno trasero.
¿Qué rendimiento se obtiene del sistema “Brake By Wire”?
Un término clásico en Formula 1 es la “estabilidad de la frenada”, buscando una frenada de buena “mordida” y una desaceleración inmediata sin ningún desvanecimiento y buena sensación de control.
Los frenos en carrera no se usan de la misma manera que en la conducción convencional, ya que cada vez que se presionan los frenos es necesario reducir la velocidad de manera muy rápida, llegando a bloqueos de ruedas en cada curva y en cada vuelta, siguiendo en frenada en curva y soltando la presión al final de cada evolución, siendo los frenos casi tan importantes como el volante para asegurar la dirección del monoplaza casi al límite del derrape, evitando sub-virajes y potenciales trompos.
Los F1 cuentan además con un sistema inteligente denominado “Migración de freno” que equilibra la presión del freno en cada rueda en función de la presión del pedal, proporcionando en lo posible maniobras más suaves e incluso predecibles.
¿Cómo es la fuerza que emplean los pilotos en el pedal del freno?
El actual reglamento de la Fórmula 1 exige que la fuerza de frenado sea generada únicamente por el piloto, lo que obliga al mismo a generar mucha fuerza (no servo-asistencia) y contar con unas piernas muy fuertes y apoyarse en la violencia de la maniobra de frenado.
Los F1 desaceleran alrededor de 5g, momento en el que la pierna del piloto pesará aproximadamente 100 kg, lo que hace el efecto de servo-asistencia y les ayuda a presionar más fuerte, debiendo además modular su esfuerzo con total delicadeza para llevar al monoplaza a través de la curva hasta el límite que le permitan lo neumáticos, produciendo un gran contraste de “violencia y delicadeza” en el mismo momento.
¿Cuál es el momento más adecuado para aplicar los frenos?
Son muchas la variables que juegan en este sentido, tales como carga de combustible, compuesto de los neumáticos, degradación de los mismos, niveles de gestión del piloto, etc, por lo que en carrera el momento de frenar es totalmente variable y cambia constantemente, aunque los puntos máximos de frenado si se mantienen prácticamente fijos.
Todo dependerá de los límites que los pilotos se marquen ya desde los entrenamientos previos a la carrera, aunque el momento siempre más complicado es siempre en carrera la frenada en la primera curva desde la salida en la primera vuelta,
Es además muy importante para el piloto tener bajo control la temperatura de los frenos, al igual que la de los neumáticos, para obtener el máximo rendimiento posible también en cada frenada y acertar con los momentos de presión de frenos.
¿Cuál es el nivel de temperatura que pueden alcanzar los frenos de un F1?
Las máximas temperaturas que pueden alcanzar los discos de freno es de 1.000º C o incluso algo más, estando los discos de carbono bien preparados para aguantar estas puntas, si bien mantener estas temperaturas durante un periodo prolongado puede generar algunos problemas de rendimiento.
Normalmente el enfriado se realiza en las rectas, aunque en algunos circuitos enfriar los frenos es un problema real por su propio trazado, y los equipos controlan estas temperaturas de manera continua.
¿Cómo se enfrían los frenos de un F1?
Para que el aire que enfría los discos pase a través de los mismos, en general cuentan con más de 1000 orificios perforados en sus laterales, ayudando a bajar las temperaturas en momentos de no uso del sistema de frenado (rectas), aunque esta configuración ayuda también a alcanzar temperaturas más altas.
¿Qué problemas genera un calentamiento excesivo de los frenos de un F1?
El problema de elevadas temperaturas en los discos es el llamado “desvanecimiento” que no es otra cosa que la falta de fricción entre las pastillas y los discos produciendo la falta de efectividad además de un calor disperso que debe controlarse en el entorno.
El conducto de freno lleva además aire para bajar las temperaturas, aunque esto afecta directamente al rendimiento aerodinámico.
Los frenos deben funcionar a un mínimo de 200º centígrados, ya que en caso contrario no proporcionan la mordida necesaria, por lo que la gestión de la temperatura es totalmente decisiva y los pilotos dispones de un botón BW (calentamiento de frenos) en el volante que además elimina el equilibrio del freno.
¿Cuál es el motivo por el que los bloqueos son tan repetitivos en la F1?
El bloqueo tan común en la Fórmula 1 sucede cuando se aplica demasiada fuerza a los frenos de manera que el disco se detiene o gire más lentamente que el movimiento real del monoplaza, generando el famoso humo blanco del neumático que roza en la superficie de la pista.
Para que esto ocurra hay dos razones:
- La aerodinámica, ya que al aumentar la carga aerodinámica también lo hace el nivel de agarre, produciendo un efecto por el que el potencial de frenado es mayor a altas velocidades, siendo difícil bloquear las ruedas a 300 km/h y mucho más fácil a 100 km/h
- El reglamento de la F1 no permite el uso de ABS para evitar los bloqueos constantes de las ruedas al frenar y pudiendo mantener la dirección incluso en situaciones de frenada de emergencia, y en consecuencia los bloqueos se producen con más facilidad.
De todos modos, en la conducción normal de calle, siempre recomendamos utilizar los recambios y materiales de mejor rendimiento en los frenos, para garantizar la seguridad en la conducción del día a día.
