Técnica F1: El sistema de dirección asistida en la F1

CreveAVTS

El sistema de dirección de un monoplaza es la clave de su velocidad vuelta a vuelta.

Cualquier vehículo automovil tiene dos puntos vitales que lo definen como tal: tracción y manejo. Cualquier vehículo por simple que sea necesita una propulsión que permita su desplazamiento frontal, y un sistema que permita dotar a este de manejabilidad y que pueda cambiar de trayectoria.

En los deportes de competición automovilística, este es un elemento al que se presta poca atención técnica pero que es sin duda el mas importante del vehículo.

la pregunta por tanto en la que nos centramos para mostraros como funciona es ¿como podemos hacer que un vehículo gire?

Vamos a empezar hablando del sistema de dirección mas simple de los vehículos , el sistema de dirección de un Kart. En estos vehículos, simples pero tremendamente rápidos, lo que buscamos es que la dirección sea muy muy directa, es decir que si giramos poco el volante, el kart gire poco en la misma proporción, y si queremos que el vehículo gire mucho, giramos el volante mucho. Esto tiene una implicación importante y es básicamente que al no emplear ningún tipo de engranaje, cuanto más pese el kart mas costara girar por la fricción.

Detalle del anclaje de la dirección de un kart, muy directa y precisa, sin engranajes

Detalle del anclaje de la dirección de un kart, muy directa y precisa, sin engranajes

El sistema de dirección empleado en los formula 1 es el sistema piñón cremallera. este sistema consiste en mover un engranaje sobre una cremallera, que es una barra dentada, de modo que lo que hacemos es mover la barra o cremallera longitudinalmente con el giro del volante que mueve el piñón.

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GIF del funcionamiento del piñon-cremallera

Emplear a secas este sistema es muy ineficiente en los coches reales de competición puesto que habría que hacer demasiada fuerza para girar el volante. Por ello se emplea una dirección piñón cremallera asistida mecanica-hidáulicamente. Esto consiste en usar la cremallera como pistón hidráulico. Cuando el conductor o piloto gira el volante, el fluido pasa al pistón a través de unos orificios en el piñón para asistir la dirección hacia donde el piloto gira el volante; de este modo lo que hacemos es facilitar el giro del volante permitiendo al piloto no tener que ejercer tanta fuerza.direccion_coche

El funcionamiento de este pistón hidráulico es debido a la ley física de Pascal, que enuncia que la presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio dentro de un recipiente de paredes indeformables se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y todos los puntos del fluido. Lo que nos importa de este principio es el echo de que podemos amplificar una fuerza variando la sección puesto que la presión se mantendrá constante en todo el fluido como es lógico.

Pues bien aplicando la ley de pascal nos queda la siguiente ecuación que es con lo que hemos de quedarnos: “Por el principio de Pascal podemos amplificar la fuerza cuando aplicamos presión en un cilindro, en nuestro caso la parte del piñón cremallera es la que comprime el fluido y lo hace pasar por una boquilla mas pequeña amplificando la fuerza y asistiendo la dirección, requiriendo menos esfuerzo nuestro para lograr el mismo efecto”

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Principio de Pascal: F1( Fuerza aplicada ) S1( superficie del embolo en que se aplica) F2 (fuerza amplificada) S2 ( superficie del embolo en el que obtenemos la fuerza amplificada)

Todo esto tiene como un objetivo claro que es permitir al piloto el control máximo sobre la dirección del monoplaza. Por ejemplo, un cambio de categoría como es el paso de la GP2 a la F1 es muy marcadompara los pilotos pues en la categoría reina la dirección es asistida mientras que en la GP2 no lo es, lo que causa un desgaste físico muy grande en el monoplaza de gp2 como nos explicó Sergio Canamasas en la entrevista exclusiva que le realizamos el pasado año, el que tuvo la oportunidad de pilotar el caterham de gp2 y el de F1.

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La marca Moog es la que solucionó la prohibición del control electrónico de la dirección asistida en la formula 1, llevando a cabo el sistema de forma mecánica e hidráulica

Carlos Sánchez Martínez @carlossmf1

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