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Mientras la F1 se dirige a Estambul, es un buen momento para recordar las extrañas circunstancias del evento del año pasado, donde los dos Mercedes se clasificaron cinco segundos por detrás del Lance Stroll, y donde Lewis Hamilton fue inicialmente cinco segundos más lento que los líderes en la carrera. pero logró ganar por más de medio minuto.
Todo tenía que ver con el rendimiento de los neumáticos y el umbral de temperatura. ¿Es posible que podamos ver algo similar este fin de semana? Tal vez no, ya que la carrera es vital unas semanas antes en el año, hay muchas posibilidades de que esté seco y la superficie de la pista ha estado baja durante un año en lugar de 10 días, como fue el caso el año pasado.
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Pero esas circunstancias de 2020 dejaron al descubierto los mecanismos por los que funcionan los neumáticos, y siempre son relevantes para comprender los diferentes patrones de rendimiento entre los autos y en las diferentes etapas del fin de semana de la carrera.
Las llantas deben estar en su ventana de temperatura de trabajo (típicamente 90-120 grados C) para incluso comenzar a funcionar correctamente. En circunstancias normales, esto se logra cuando las cargas de frenado y las curvas se aplican en la vuelta de salida de los boxes, y los neumáticos están a la temperatura ideal o cerca de ella al comienzo de la primera vuelta rápida.
Pero si la pista no tiene agarre suficiente para poner buenas cargas de frenado o curvas en el neumático, pueden permanecer fuera de ese umbral y se convierte en una espiral viciosa: el neumático con agarre insuficiente para generar cargas adecuadas y, por lo tanto, permanece frío y, por lo tanto, no puede generar agarre, etc.
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Como explicó Andrew Shovlin de Mercedes después del evento del año pasado, “Lo que pasa con los neumáticos y los problemas de temperatura de los neumáticos, cuando tienes frío, es que dos o tres grados pueden marcar la diferencia entre hacer que funcionen, generar agarre y que las temperaturas suban. o simplemente en ese lado frío donde la goma se vuelve como plástico y no tiene agarre, y simplemente se vuelve más y más frío.
«No es necesario hacer mucho para pasar de una fase a la otra».
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La diferencia en el tiempo de vuelta entre un neumático en este estado «plástico» frío y uno a la temperatura correcta será de segundos, no sólo de décimas. Solo la más mínima entrada para hacer que esa goma cruce el umbral de temperatura, y de repente se encenderá.
No es una escala progresiva, sino similar a un interruptor. Por lo tanto, la más mínima diferencia en la distribución del peso o la geometría de la suspensión o el rendimiento aerodinámico o la forma en que las temperaturas de los frenos se introducen en la llanta pueden marcar fácilmente la diferencia entre competir por la pole y estar cinco o más segundos fuera del ritmo, como descubrió Mercedes el año pasado.
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Este patrón se repitió tanto en el neumático húmedo como en el intermedio tanto en la calificación como en la carrera. Los Racing Points pudieron hacer que el neumático pasara rápidamente ese umbral de temperatura, generalmente en una vuelta.
El Red Bull estaba dando un par de vueltas antes de que se activara la goma, pero el Mercedes necesitó hasta siete vueltas antes de que no estuviera en segundos del ritmo. Siete vueltas consecutivas no es un lujo que pueda permitirse en la clasificación. Pero finalmente, el día de la carrera, los neumáticos de Hamilton finalmente alcanzaron ese mágico punto de cambio de temperatura.
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A partir de ese momento, fue generalmente el hombre más rápido en la pista. Además, debido a que esas vueltas lentas iniciales no le habían quitado mucha goma al neumático, pudo hacer la carrera con una parada menos que los primeros primeros, los Racing Points y los Red Bulls.
Para comprender por qué el rendimiento de la llanta puede variar tanto según su temperatura, es necesario observar el mecanismo por el cual genera agarre. Esto se aplica a todos los neumáticos: slicks, inters o mojados. Existe el agarre ‘mecánico’ en el que el parche de contacto del neumático agarra la superficie de la pista y el agarre ‘químico’ mediante el cual se adhiere a la superficie a nivel molecular.
Debido a que el caucho es viscoelástico, no reacciona de forma lineal a las cargas. Hasta cierto punto, aceptará la energía entrante de las cargas en las curvas y reaccionará contra ella saltando hacia atrás en la dirección opuesta.
Esa resistencia de la acción de saltar es lo que genera el agarre. La velocidad a la que ocurre ese mecanismo de carga / reacción se conoce como frecuencia de contacto.
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Un compuesto blando generará una buena unión química con la superficie de la pista y, por lo tanto, permitirá que este proceso sea más fuerte, pero solo hasta cierto punto. Si las cargas se vuelven demasiado altas para ese compuesto, la frecuencia de contacto supera la capacidad del caucho para aceptar las cargas entrantes. No se puede doblar lo suficientemente rápido.
Por lo tanto, las pistas que generan mayores cargas requieren un compuesto más duro. A medida que el neumático acepta las cargas, la energía se absorbe y eso genera calor. A medida que aumenta la temperatura del neumático, la goma se vuelve más blanda. Pero a medida que aumenta la frecuencia de contacto, se vuelve más difícil.
Entonces, esos dos mecanismos funcionan en direcciones opuestas y habrá un punto óptimo, una combinación ideal de temperatura y suavidad del compuesto en el que el compuesto y la frecuencia de contacto están en equilibrio. Esto se llama la ‘transición vítrea’ y es donde los ingenieros de neumáticos intentan mantener el neumático.
Si la superficie de la pista es aceitosa, la frecuencia de contacto se reduce, no se alcanza la temperatura, el neumático permanece duro y relativamente inelástico y no se pueden activar ni la unión química ni los mecanismos mecánicos de agarre.
Estos mecanismos están sucediendo todo el tiempo, pero las condiciones extremas de Estambul el año pasado simplemente los hicieron más visibles. Veamos qué nos depara la pista este fin de semana…
