La refrigeración de los F1

Carlos Sánchez Martínez @CarlosSMF1

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En un monoplaza de competición, gran parte de la performance viene dada por el control de la temperatura de la unidad de potencia, en la que se alcanzan elevadas temperaturas que llevan a los componentes a sus limites mas extremos. Es por esto que una de las partes vitales de estos vehículos son los circuitos de refrigeración que poseen.

Por tanto acabamos de dar una definición de Refrigeración y es que la refrigeración consiste en el control de la temperatura de los componentes del monoplaza para conseguir la máxima fiabilidad y la maxima performance.

La refrigeración se puede llevar a cabo de dos formas, por aceite o por agua. En la refrigeración por aceite lo que haremos sera emplear el propio aceite que ya hemos usado para lubricar los componentes del motor para para que absorba el calor de algunos de los componentes del monoplaza y así reducir su temperatura.

En el caso de la refrigeración por agua se usa un flujo de agua mas aditivos que permiten que el intercambio de calor sea mayor. Este es el sistema que refrigera las centralitas electrónicas de los monoplazas, los sistemas electrónicos y el sistema de recuperación de energía.

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Radiador del motor Renault V6 turbo

El elemento clave en la refrigeración es el llamado como radiador. Este es un recipiente tipo deposito compuesto por laminas por las que circulara el agua produciéndose el intercambio de calor con el aire. ¿Porque tiene tantas láminas? Lo que pretendemos cuando hablamos de intercambio de calor es fundamentalmente lo mismo que pretendemos en nuestros intestinos con los pliegues y micropliegues, o lo mismo que con las “aletas” térmicas, que es aumentar y maximizar la superficie de intercambio de calor. Es un efecto parecido al que tiene lugar cuando el arroz esta muy caliente y lo extendemos por todo el plato, aumentando la superficie de intercambio de calor con el aire.

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Las distintas estructuras internas de los radiadores en los que se lleva a cabo el intercambio de calor.

Con la nueva tecnología del turbo empleado en competición dado el nuevo reglamento, a los sistemas de refrigeración normales hemos de añadir el intercooler. Este conocido elemento de refrigeración en un radiador, es decir un intercambiador en el que se enfría el aire comprimido por el turbo. ¿Por que queremos eso? Sabemos que un gas cuando se calienta al aumentar su temperatura disminuye su densidad y por tanto el oxígeno por unidad de volumen que entrará al motor disminuye y esto produce que la eficiencia del motor se reduzca, es por ello necesario el uso de dicho enfriador que es el intercooler.

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La necesidad del intercooler nace del problema del calentamiento de los gases cuando son comprimidos en el turbo del V6- Detalle del interior del Mercedes W05

En el caso del F14-T en lugar de emplear muchas láminas han optado por usar microtubos de titanio, de tal modo que estos pueden ser doblados y, al ser térmicamente mas eficiente pueden ser mas pequeños y adaptar su forma a la carrocería del monoplaza.

No solo encontramos sistemas de refrigeración de alta tecnología en la formula 1, sino que hay muchos sistemas de refrigeración aire-aire. Esto es usado por ejemplo para la refrigeración de los frenos de los monoplazas o, por ejemplo, refrigerar el copckit, para lo que se usan los orificios de los morros.

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Imagen tomada por @carlossmf1 en la Fernando Alonso Collection en la que observamos claramente el orificio de entrada de aire a la refrigeración del copckit

Veamos ahora como funciona específicamente el sistema de refrigeración. Cuando el fluido pasa por los orificios de las piezas a alta temperatura se produce el intercambio de temperatura, aumentando el fluido su dicha temperatura y siendo bombeado hasta los radiadores por una bomba que se encuentra regulada por un elemento llamado termostato que es un sensor de temperatura que regula la puesta en marcha de la bomba. Los circuitos de refrigeración tanto del agua como del aceite son completamente independientes y los radiadores son emplazados en los pontones del monoplaza, generalmente inclinados para reducir el drag o resistencia del aire generado cuando los radiadores frenan el aire bruscamente.
La necesidad actual del turbo no solo requiere del nuevo intercooler y por tanto un nuevo radiador y mas drag, sino que las elevadas revoluciones del turbo hacen que el aceite se caliente mas y por tanto se produce la necesidad de aumentar la refrigeración.

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