Dos de las más importantes categorías del automovilismo mundial, la Fórmula 1 y el NASCAR, más allá de sus diferencias, comparten similitudes: una de ellas es que sus autos (al menos de momento) utilizan V8 de aspiración natural altamente potenciados. A continuación, algunos detalles de estos tremendos motores y una comparación entre ellos…
Motores de Fórmula 1
El motor de Formula 1 es una de las piezas mecánicas más sofisticadas y más refinadas del planeta. Es un V8 de 2,4 litros a 90 grados DOHC de cuatro válvulas y 300 cc por cilindro, cuyo encendido e inyección de combustible son controlados por un sofisticado sistema computarizado. Estos motores derivan de los V10 de 3 litros que se utilizaron hasta la temporada 2005 y logran una potencia máxima de 750 caballos de fuerza, potencia que sin el límite de RPM impuesto por la FIA (de 19 mil RPM a partir del 2007 y 18 mil a partir del 2009.) sobrepasaría fácilmente los 800 caballos.
Algunas prohibiciones para motores por reglamento (F1)
• Que el motor tenga un peso inferior a los 95 kg sin líquidos
• Dispositivos para enfriar el aire antes de que entre a los cilindros
• Geometrías variables para la admisión o el escape
• Sistemas de temporizado variable de la apertura de válvulas
• Que la presión del sistema de inyección de gasolina exceda los 100 bar
• Utilizar más de un inyector de gasolina por cilindro
Otros datos y curiosidades sobre los motores (F1)
• Los motores F1 están constituidos por unas 5.000 piezas, de las cuales 1.500 están en movimiento
• A máximo rendimiento consumen alrededor de 1,67 kilómetros por litro o 60 litros de combustible a los 100 km.
• Para comparar, un WRC actual a máximo rendimiento tiene un consumo aproximado de unos 3 kilómetros por litro o 33 litros cada 100 km.
El resto de elementos en la construcción del motor debe cumplir una serie de especificaciones estrictamente controladas, como el ángulo del cigüeñal a 180 grados, el diámetro máximo de cilindro permitido de 98 mm o la prohibición del uso de fibra de carbono para ciertas áreas del motor (en realidad se prohíbe el uso de materiales no ferrosos), por lo que el cigueñal es de aleación de acero y tungsteno, las bielas de titanio y los pistones de aleación de aluminio con un revestimiento anti-fricción.
La lubricación es por cárter seco, haciendo el aceite todo el recorrido completo 3 o 4 veces por minuto.
Los motores son autoportantes, forman parte del chasis por lo que la suspensión y alerón traseros van montadas sobre él y su caja de cambios
El sonido de un motor F1...
Motores NASCAR Cup Series
Si te pareció que los motores de la F1 tenían muchas restricciones, los de la NASCAR Cup los superan con creces. No solo tienen mayores restricciones en partes permitidas, materiales, dimensiones, peso mínimo de componentes, etc, sino que sus motores deben derivar de un V8 “pushrod” a 90º de fabricación en serie, se los limitan a tener sólo dos válvulas por cilindro y a tener (hasta fines del 2011, aproximadamente) sólo un carburador de cuatro bocas, basado en un modelo Holley específico. Además, son limitados a una cilindrada máxima de 5,86 litros (o 358 ci) , mientras que su peso se estima en unos 260 kg.
Estos motores desarrollan una potencia aproximada de 865 caballos de fuerza, con el torque máximo en unos 700 Nm @7500 rpm. Están limitados a unas 9.000 rpm debido a la “Gear Rule” de NASCAR, que limita la configuración de las marchas para determinados circuitos (1:1 para la marcha más alta, ninguna otra marcha puede superar el 1.28:1 y no pueden usar overdrive)
El sonido de un motor NASCAR...
Comparación
Si hablamos de la relación de caballos por litro el motor de F1 sale ganando claramente, con 313 caballos por litro contra 148 del motor de NASCAR. Sin embargo, se conocen mejores criterios para comparar potencial de motores a mayor precisión. Uno de ellos lo brindan los periodistas especializados de la “Race Engine Tecnology Magazine”, interesante publicación en la que se basa este post y las fórmulas que expongo a continuación:
Se sabe que la potencia de cualquier motor depende directamente de la cantidad de aire que puede utilizar por segundo, y el flujo de aire depende a su vez de dos factores: densidad del aire y eficiencia volumétrica.
A 100% de eficiencia volumétrica del motor, la capacidad de aire que puede utilizar se saca con una función llamada Potential Airflow Number -Número de Flujo de Aire Potencial- (PAN) y se representa de esta forma
PAN = (RPM máxima/ 1000) x (cilindrada ÷ 2)
Esta fórmula a su vez se utiliza para otra denominada Engine Performance Coefficient – Coeficiente de Rendimiento del Motor- (EPC), que marca la relación directa entre potencia y flujo de aire que recibe el motor, de esta forma
EPC = Potencia máxima / PAN
Si uno reacomoda la ecuación queda de esta forma
EPC = (potencia máxima x 2000) / (rpm x cilindrada)
Poniendo los números...
Coeficiente de potencia motor F1 a máxima potencia
(750 x 2000) / (18.000 x 2.400)=0,0347
Coeficiente de potencia motor NASCAR Cup a máxima potencia
(865 x 2000) / (9.000 x 5.860)= 0,0328
Conclusión
Ante resultados tan ajustados realmente hay que sacarse el sombrero con los motores de NASCAR, porque hay que recordar todas las limitaciones que tienen (siendo los mayores limitantes las dos válvulas por cilindro y el único carburador de 4 bocas). Pero sí, los números lo certifican: como era de suponerse, el motor de mayor rendimiento es el de los Fórmula 1...
Fuentes
En breve más novedades, saludos!
Buen post, y qué buena información.
ResponderBorrarQué buen post, no me gusta para nada NASCAR, pero siempre es bueno saber algo nuevo.
ResponderBorrarcreo que deberias revisar tus fuentes porque me parece que los motores nascar ya estan usando la Electronic Fuel Injection EFI desde hace muy poco. o sea ya dejaron de usar carburadores
ResponderBorrarEstaban por cambiarse ahora a inyección electrónica, sí, pero eso no invalida la comparación con los motores a carburador que NASCAR usó durante tanto tiempo
ResponderBorrarSaludos!