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MARTES TÉCNICO: Los desarrollos clave que ayudaron a Mercedes a remontar para ganar su octavo título de constructores

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Mercedes enfrentó su mayor desafío de la era híbrida en 2021 con un Red Bull-Honda energizado y un cambio de regulación que impactó de manera desproporcionada en la filosofía aerodinámica de bajo rastrillo de Merc.

En la primera parte de la temporada, Mercedes jugó en la mayoría de los casos en segundo lugar frente a Red Bull, ganando solo tres de las primeras nueve carreras, y Red Bull se llevó las seis restantes, incluidas cinco consecutivas de Mónaco a Austria.

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El punto de inflexión llegó en Silverstone, en más formas que el infame accidente de Lewis Hamilton / Max Verstappen. El Gran Premio de Gran Bretaña también marcó el técnico El punto de apoyo de la temporada de Mercedes también, ya que una potente mejora les permitió maximizar las ventajas aún inherentes al concepto de bajo rastrillo, pero a las que los cambios de regulación habían dificultado el acceso.

Desde Silverstone en adelante, Mercedes estaba en ascenso y en rendimiento puro debería haber ganado más de seis de las 13 carreras restantes. La calificación contó una historia más representativa, con Mercedes en la pole en ocho de las 13 carreras de Silverstone, Red Bull solo cuatro veces.

Aquí está la historia técnica de Mercedes del 21 …

LA RESPUESTA DE MERCEDES AL CAMBIO REGLAMENTARIO

En términos de diseño básico, la respuesta del equipo a las restricciones reglamentarias del piso / difusor / conducto de freno trasero manteniendo el mismo chasis fue:

  • Una suspensión trasera más revisada para crear aún más volumen de flujo de aire alrededor del exterior del difusor.

  • La introducción del borde del piso en Z que llegaría a ser copiado ampliamente.

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El gasto en tokens de desarrollo permitido entre el automóvil 2020 y el del 21 fue alrededor del morro del automóvil, pero fue para una característica que nunca se usó, se suponía que no traía ninguna ventaja.

También hubo mejoras significativas en la unidad de potencia, aunque estas no estaban relacionadas con ningún cambio de regulación.


Mercedes luchó más que Red Bull con el cambio de reglamento

Suspensión trasera

En 2020, Mercedes encontró grandes ganancias aerodinámicas al mover la suspensión trasera muy hacia atrás, al montar la horquilla inferior delantera en la estructura de choque en lugar de la caja de cambios, como es convencional. Esta fue una característica copiada por Red Bull en su automóvil ’21. Mercedes fue aún más lejos con su propio automóvil del 21, el W12.

Los eslabones inferiores de la espoleta ya no estaban unidos, sino separados. Esto permitió que el brazo trasero se montara aún más atrás y ligeramente más alto, lo que provocó menos perturbaciones en el flujo de aire a través de la sección de la botella de coque de la carrocería. Ayudó a tratar de recuperar la carga aerodinámica trasera perdida por las regulaciones.


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En amarillo arriba están los enlaces de la horquilla inferior de la suspensión trasera, ahora separados y sin restringir el flujo de aire a través del perfil de la botella de coque (flecha azul)

Piso en Z

Para compensar la prohibición del 21 de las rejillas y ranuras en los pisos que anteriormente habían ayudado a sellar el piso al inducir vórtices en sus bordes exteriores, Mercedes creó un corte en forma de Z en parte a lo largo del piso. que cedió algo de superficie a cambio de hacer tropezar el aire para crear los vórtices deseados.

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La sección amarilla muestra el área del piso entregada al crear el piso en Z

Esto y las formas de onda inmediatamente delante de la Z trabajaron en conjunto para hacer que el aire girara y volteara debajo del borde del piso. El piso Z terminó apareciendo en todos los autos, pero apareció primero en el Mercedes.

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En el W12 no fue suficiente para recuperar por completo lo que habían estado haciendo las máquinas tragamonedas, y durante las primeras carreras, el Merc tuvo un déficit significativo en la carga aerodinámica trasera, más obvio en la carrera de apertura en Bahréin, donde el auto simplemente no lo hizo. Tener la estabilidad trasera de entrada en curva que se ve tradicionalmente en los coches de este equipo.

Se creía que los cambios habían dañado el concepto de bajo rastrillo del Mercedes más duro que los diseños rivales de alto rastrillo, particularmente porque el difusor y los conductos del freno trasero, los cuales habían sido restringidos en la longitud de sus paletas, estaban físicamente más separados. en un carro de bajo rastrillo. En el automóvil de alto rastrillo, el difusor se eleva con el automóvil en su suspensión para estar más cerca de los conductos de freno.


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El W12 carecía de la estabilidad trasera característica de Mercedes en Bahréin

El enlace de flujo de aire entre los dos componentes fue una herramienta poderosa para energizar el flujo de aire alrededor del difusor y, por lo tanto, la fuerza descendente creada por el suelo radiante.

Para las carreras restantes entre Bahrein y Silverstone, el equipo realizó cambios detallados en las tablas de la barcaza y los bordes del difusor para sortear la limitación básica de la parte trasera y se desarrollaron nuevas configuraciones en torno al déficit para hacer que el automóvil sea más manejable.

Sin embargo, entre bastidores, se estaba trabajando en la gran actualización planificada, que debutaría en Silverstone.

LA ACTUALIZACIÓN DE SILVERSTONE

Visiblemente, la actualización de Silverstone fue menos dramática que su efecto. Había una tabla de barcaza reelaborada, un borde de piso remodelado y deflectores rediseñados alrededor de toda la zona inferior delante de los pontones.

Su objetivo era desviar algo de flujo de aire que se dirigía a los bajos alrededor de los flancos inferiores. ¿Por qué un equipo aerodinámico buscaría reducir la masa del flujo de aire hacia la parte inferior de la carrocería, cuando la carga aerodinámica de la carrocería es aproximadamente cuatro veces más eficiente en la resistencia que la fuerza aerodinámica del alerón trasero? Porque se trataba de inducir al difusor a detenerse más completamente a altas velocidades cuando el automóvil se hundía en su suspensión trasera.

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Todos los equipos usan el difusor de pérdida hasta cierto punto. A medida que aumenta la velocidad de un automóvil, la carga aerodinámica que actúa sobre él aumenta en el cuadrado del aumento de velocidad. A medida que la parte trasera del automóvil es empujada hacia abajo sobre su suspensión por la fuerza aerodinámica, se alcanza un punto donde el ángulo de expansión del difusor es lo suficientemente bajo como para que ya no haya suficiente diferencia de presión entre el aire debajo de la sección plana del piso y eso debajo del difusor para que el difusor siga funcionando.

Efectivamente, se detiene, perdiendo el coche mucha carga aerodinámica, pero también la resistencia asociada. La velocidad a la que lo hace se puede ajustar con la altura de marcha trasera y los ajustes de suspensión.

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También se puede ajustar según la cantidad de masa de flujo de aire que se alimenta al suelo. El punto de pérdida será más fácil de alcanzar cuanto menos masa de flujo de aire atraviese el piso. De ahí que la actualización de Silverstone desvíe parte del flujo de aire del suelo.

Con una geometría de suspensión trasera que se bloquea en una posición más baja una vez más allá de un umbral de carga preestablecido y que solo se desbloquea una vez que se alcanza un umbral diferente (inferior), se puede inducir al automóvil a perder mucha resistencia a alta velocidad, pero aún así tener una buena carga aerodinámica a las velocidades requeridas para las curvas. Esto es lo que tenía Mercedes.


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Mercedes tenía a Red Bull lamido en términos de velocidad en línea recta después de Silverstone

El sistema de suspensión había estado en su lugar durante mucho tiempo, pero la actualización de Silverstone permitió que el difusor fuera más efectivo. Le permitió a Mercedes usar alas más grandes y más rastrillo para crear más carga aerodinámica, sabiendo que las penalizaciones habituales de arrastre serían superadas por la pérdida del difusor y el fregadero de suspensión asociado.

Durante el resto de la temporada, Red Bull no pudo acercarse a las velocidades en línea recta de Mercedes, mientras que su ventaja en las curvas se redujo considerablemente. Esa fue la esencia de la imagen competitiva diferente entre los dos autos antes y después de Silverstone, una que solo se mejoró entre México y Brasil cuando Mercedes encontró una configuración mucho mejor que le permitió a Hamilton extraer más del auto.

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Se cambió la celosía alrededor de las tablas de la barcaza (arriba), al igual que la forma del borde del piso, notablemente alrededor de su borde de ataque. El objetivo de estos cambios combinados era reducir la masa del flujo de aire al suelo y desviar parte de ella alrededor de la carrocería exterior. Esto normalmente sería contrario a la intuición para lograr una carga aerodinámica más eficiente, pero se hizo para facilitar una mayor pérdida del difusor en las rectas.

En general, esos cambios fueron suficientes para permitir que Mercedes se llevara una octava corona de constructores consecutiva sin precedentes, y a veces parecía poco probable.

Fuente

Written by notimundo

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