Brembo: frenómetro con un mini "túnel de viento"

23/05/2016

Brembo: frenómetro con un mini "túnel de viento"

Quien ha cambiado la manera de interpretar la Fórmula 1 fue Adrian Newey, el genial proyectista de Red Bull Racing. El ingeniero inglés, nacido en el mismo sitio que Williams Shakespeare, Stratford-upon-Avon, en los últimos años ha dado a la técnica de los monoplaza da GP un impulso inédito que el público en general desconoce. En su opinión cada elemento del coche tiene que servir para mejorar las prestaciones. Por ejemplo el sistema de frenado no puede “limitarse” a reducir la velocidad del coche en el menor espacio posible en las apuradas de frenada, tiene que contribuir a desempeñar por lo menos otro par de funciones: calentar los neumáticos de manera que alcancen la temperatura óptima ya durante la primera vuelta de calificación o de carrera, servir para mejorar la aerodinámica y contribuir a reducir la resistencia al avance.


 
 

UN SISTEMA DE FRENADO DIFERENTE PARA CADA EQUIPO DE F1

Brembo, líder mundial en tema de frenos, ha elegido Motorsport como banco de prueba para la investigación: la innovación que viene de las carreras siempre redunda en el producto de serie. Brembo trabaja con seis equipos de Fórmula 1.

        

Para satisfacer las exigencias de los proyectistas no es suficiente proporcionar los mejores sistemas de frenos del Circus: “Durante un campeonato – explica Mauro Piccoli, director de Brembo Racing - puede haber hasta tres o cuatro pasos de desarrollo en cuanto a los discos de carbono, cambios que pueden referirse tanto a la reducción del diámetro del disco trasero como al estudio de una nueva ventilación o a la modificación de la banda frenante para lograr utilizar los discos con temperaturas diferentes.

        

Algunas soluciones las desarrollamos nosotros en el curso del suministro, mientras que las evoluciones nos las piden los equipos: tenemos una personalización para cada equipo de F.1, hasta los más pequeños, lo cual no permite realizar un stock de piezas iguales”.


PARA UN DISCO DE MIL AGUJEROS SE NECESITAN 12 HORAS DE TRABAJO

         

Basta decir que para un solo disco de carbono del tipo “mil agujeros” de refrigeración se necesitan aproximadamente 10/12 horas de trabajo de fresado. Y para cada tipo de circuito hay discos con agujeros de eliminación del calor que pueden variar en cuanto a tamaño y dibujo. En resumidas cuentas cada sistema de frenado es el resultado de una personalización, de un atento estudio por parte de los técnicos de los equipos que colaboran codo a codo con la plantilla de Brembo Racing que asciende a 180 especialistas.


 

EL FRENÓMETRO ES UN "MINI TÚNEL DE VIENTO"


Así es que la investigación se ha extremizado: desde cuando se han prohibido los test en pista en el curso de la temporada, es necesario efectuar el trabajo de desarrollo en los bancos de prueba de rodillos. Y Brembo Racing, siempre muy atenta a los esfuerzos de los equipos, ha sido la primera en equiparse con dos bancos dinamométricos, celosamente ocultados en el establecimiento modernísimo situado en Curno.


 

Uno, en particular, es una “joya” envidiada por casi todo el Circus. ¿De qué se trata? Es algo así como un mini “túnel de viento”, aunque el término sea algo impropio, donde es posible modificar la capacidad de carga de aire de la refrigeración simulando exactamente lo que sucede en el coche en términos de flujos. Un tema tan interesante cuan desconocido.

 
 

 

 
BRAKE DUCT, OBRA MAESTRA DE… ARTE MODERNO


A lo largo del tiempo alrededor de las ruedas de Fórmula 1 hemos visto el desarrollo de los conductos de frenos de carbono siempre más complejos, con tomas de aire, flap y desviadores de flujo con unos diseños siempre más sofisticados (son auténticas obras maestras de arte moderno) ya que los especialistas de aerodinámica se han dado cuenta de que eliminando del aire las turbulencias que se crean con el movimiento giratorio de la rueda se logra reducir la resistencia al avance del monoplaza o aumentar la carga aerodinámica.

 

 
 


 

LA CAJA OCULTA MUCHOS SECRETOS


Los reglamentos de la FIA son sumamente limitativos y cuando se encuentra un filón de investigación que puede ofrecer prestaciones los ingenieros lo exploran a fondo. Pues bien, alrededor de los frenos se han descubierto cosas muy interesantes. Si los conductos de freno son el fruto de un trabajo que está a la vista, vale la pena intentar entender cómo el sistema de frenado puede repercutir en las partes que no se pueden ver. El disco, la pinza y el portacubo están ocultados dentro de una “caja” de materiales composites. Se trata de una cobertura que es el resultado de estudios muy complicados de Fluidodinámica Computacional (CFD) que seguidamente encuentran aplicaciones en el frenómetro de Brembo. Así que le pedimos aclaraciones a Roberto Malagoli, responsable de pruebas que por muchos años ha sido una de las caras conocidas de Brembo en el paddock del Circus y que ahora se ocupa también del “mini túnel de viento” de la sección experimental.


 

EN EL BANCO SE MONTA EL CORNER COMPLETO

“Se trata de un banco en el cual es posible simular el funcionamiento de un sistema completo de frenado relativo a 1 corner y permite analizar todas las consecuencias deducibles. Los equipos lo reservan de forma exclusiva para una semana de pruebas. Vienen aquí y traen su material. En el banco de rodillos montan su “corner” completo con suspensión y rueda”. ¿Qué pruebas se hacen? “En primer lugar pruebas normales de frenado simulando una verdadera carrera, utilizando los datos de la telemetría: se comprueban temperaturas, pares de frenado, refrigeración. Todo ello está controlado electrónicamente por medio de programas específicos. En realidad los equipos, cuando encuentran la base de trabajo, luego experimentan nuevas soluciones: montan cajas diferentes, más o menos cerradas, modifican los canales e introducen pequeños elementos aerodinámicos”.


 
 

EL AIRE CALIENTE DE LOS FRENOS TAMBIÉN SIRVE PARA… CALENTAR LOS NEUMÁTICOS

Naturalmente, introducen un solo cambio cada vez, precisamente como en los estudios efectuados en el túnel de viento. En un pasado reciente lo que interesaba era expulsar lo más rápidamente posible el aire caliente de los frenos para resguardar el sistema. En cambio ahora los proyectistas prefieren seleccionar los flujos de aire tanto de entrada (hay tomas que alimentan el disco y otras para la pinza) como de salida. Si es necesario calentar la llanta para poner en temperatura los neumáticos se utilizan cajas con una ventana cerca del disco, de manera que el aire candente (en los picos de frenada apurada se alcanzan ¡hasta 1000 grados!) se dirija hacia donde es necesario en la rueda y no se disperse. Por ejemplo Ferrari utiliza cajas cerradas con tres aberturas en forma de gota que al principio de la temporada eran redondas.


 


 

CUATRO EQUIPOS REALIZAN INVESTIGACIÓN EN LA ESTRUCTURA DE CURNO

Se trata de un trabajo meticuloso que es necesario realizar en un entorno donde las pruebas se puedan repetir con los mismos resultados. Cuatro equipos utilizan con una cierta regularidad el banco de Brembo Racing y algunos han intentado reproducir el “mini túnel” en sus propias instalaciones al darse cuenta de la importancia estratégica de esta parte del monoplaza.


 

“En el banco hay un ventilador potente que gira a velocidad constante – sigue diciendo Malagoli - : además hay un regulador del motor eléctrico, controlado por un software, que aumenta o disminuye el caudal de aire hacia el “corner” completo, exactamente como si estuviera montado en el monoplaza en pista. El caudal del aire se modula en función de la velocidad de la rueda. A 360 km/h se recorren 100 m/s, pero el aire que entra en los conductos está sujeto a unas resistencias que generan pérdidas de caudal que pueden ascender a una tercera parte: así que la velocidad del flujo baja a tan solo 30 m/s. Por esto se miden las presiones en la entrada de la toma de aire, en los conductos o en diferentes puntos de la caja. El sistema tiene que ser eficiente de lo contrario las tomas tendrán que ser más grandes lo cual afecta a la aerodinámica”.



HAY CUBOS PERFORADOS PARA MEJORAR LA AERODINÁMICA   

“Red Bull Racing, Ferrari, Williams y McLaren en algunas pistas (las meno veloces) utilizan cubos perforados: efectivamente se encauza el aire de los frenos hacia el centro de la rueda, donde se generan menos turbulencias.

 

 

El flujo caliente que sale de la llanta sirve para dirigir el aire que es desviado por la mampara del ala delantera de manera que rodee el “muro” del neumático delantero: si se consigue una buena “sincronización” de las venas fluidas es posible reunir el flujo al difusor trasero aumentando de esta forma la carga aerodinámica. Se trata de algo muy difícil que exige muchos estudios de simulación en el sistema de Fluidodinámica Computacional (CFD) y pruebas prácticas en el banco Brembo para confirmar los resultados del trabajo.


LA INVESTIGACIÓN NO PARA NUNCA…

Junto con Malagoli, además del ingeniero de vehículos y los mecánicos que montan y desmontan cada pieza, también hay un técnico aerodinámico que lee en el ordenador los valores detectados por los captores y es capaz de evaluar el incremento de la eficiencia del… sistema de frenado. “He notado que a menudo se buscan unos resultados y se tienen otros, diferentes con respecto a las simulaciones realizadas en el ordenador – termina diciendo Malagoli – y de esta forma se abren nuevos escenarios que vale la pena desarrollar…”. Brembo Racing estará siempre lista para implementar las novedades en sus sistemas de frenado, demostrando que cuenta con técnicos multidisciplinares: la F.1 representa la cumbre de la tecnología automovilística y quienes trabajan en este sector nunca pueden dormirse en los laureles…


 

 

 

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