La gran pregunta que surgió de las pruebas de Bahrein fue si el Red Bull-Honda RB16B realmente era más rápido que el Mercedes W12, ya que Max Verstappen encabezó los tiempos en el último día, con Lewis Hamilton de nuevo en cuarto lugar y quejándose de un automóvil con cierta inestabilidad trasera. En nuestro primer artículo de Tech Tuesday del año, Mark Hughes echa un vistazo a la batalla técnica en la parte delantera de la parrilla en 2021, con ilustraciones de Giorgio Piola.
Lo que parece evidente es que las regulaciones de piso recortadas de este año han contribuido a mezclar el orden competitivo inicial, con Mercedes ahora trabajando a fondo para comprender y corregir sus problemas antes de que el Gran Premio de Baréin comience la temporada 2021 en el final del mes.
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Mercedes de baja comisión frente a Red Bull de alta comisión
El ángulo de inclinación se refiere a la altura de manejo del automóvil, de atrás hacia adelante, con algunos equipos levantando la parte trasera del automóvil en relación con la parte delantera mucho más que otros, lo que se conoce como ‘alto rastrillo’, en contraposición a ‘bajo rastrillo ‘, cuando la parte trasera es más baja.
Solo en retrospectiva se puede especular que el cambio en las regulaciones del piso puede haber tenido más efecto en el Mercedes de bajo rastrillo que en el Red Bull de alto rastrillo. Antes de la prueba, había dos teorías en competencia sobre la forma en que podría desarrollarse entre las dos filosofías y los equipos no tenían forma de saber cuál sería la verdadera, ya que solo tienen datos sobre sus propios autos.
Una teoría decía que la máquina de alto rastrillo, al trabajar las superficies aerodinámicas con más fuerza alrededor de la parte trasera del automóvil, recibiría un impacto mayor cuando se quitara una parte crucial de esas diversas superficies y que el automóvil de bajo rastrillo, concebido para dar una mejor distribución de la carga aerodinámica en el rango de condiciones de operación y con picos más bajos, sería más tolerante al corte del piso.
La teoría alternativa era que el Mercedes de baja inclinación, que compensa la menor tasa de expansión del piso al tener una distancia entre ejes más larga y, por lo tanto, más área de piso, recibiría más impacto porque estaba perdiendo una mayor superficie de piso.
La carga aerodinámica generada por el suelo radiante es un múltiplo de la presión negativa que crea (menos en un coche de baja inclinación) y el área del suelo sobre la que trabaja la presión negativa. Cuanto mayor sea la presión negativa total (presión por unidad de área multiplicada por el área), mayor será la carga aerodinámica.
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A altas velocidades, la diferencia en el ángulo de inclinación entre los dos tipos de automóviles se reduce a medida que la parte trasera del automóvil de alta inclinación es forzada hacia abajo sobre su suspensión por la fuerza aerodinámica. En curvas de alta velocidad, se podría esperar que el auto corto de alto rastrillo genere menos carga aerodinámica total que el auto largo de bajo rastrillo, porque depende de la diferencia en el rastrillo para compensar su piso más pequeño.
Pero a bajas velocidades, donde la diferencia de inclinación es mayor, el automóvil de alta inclinación puede compensar con creces su piso más corto. Siempre que el flujo de aire pueda mantenerse conectado cuando la parte trasera del automóvil esté tan lejos del suelo.
El año pasado, Mercedes hizo todo lo posible en el diseño de su suspensión trasera para generar más carga aerodinámica desde la parte trasera al aumentar el espacio a través del cual el flujo de aire podría viajar en esa parte crucial del automóvil entre los neumáticos traseros y el difusor.
Hicieron esto barriendo los brazos inferiores de la suspensión trasera hacia atrás. El flujo de aire mejorado aumentó la carga en los neumáticos traseros lo suficiente como para que la parte delantera del automóvil pudiera cargarse más sin que la parte trasera se deslizara por mucho tiempo.
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Finalmente le permitió a Hamilton preparar el auto con el giro positivo que había buscado en vano desde que entraron las regulaciones de ‘autos grandes’ de 2017. Entre 2017 y ’19, la longitud del Merc había ayudado a darle una gran carga aerodinámica a alta velocidad, pero también lo había hecho poco insensible en la entrada lenta de la esquina. Con la mayor estabilidad trasera del coche del año pasado, la parte delantera podría tener una mayor capacidad de respuesta sin temor a alterar la parte trasera.
¿Es posible que las regulaciones del piso recortado le hayan robado al Mercedes suficiente de esa carga aerodinámica sesgada hacia atrás que ya no puede llevar una configuración tan agresiva en la parte delantera sin abrumar a la parte trasera en la entrada de la esquina?
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Actualización de la suspensión trasera de Red Bull
Este año, Red Bull ha tomado una hoja del libro de 2020 de Mercedes y también buscó barrer la suspensión trasera hacia atrás, pero se ha visto restringido en cómo hacerlo por la restricción de gasto de token de desarrollo ’21. No obstante, se cree que han logrado una manera ingeniosa de hacerlo conservando los mismos puntos de montaje.
Se puede ver que la horquilla inferior trasera está ahora detrás de la barra de dirección, mientras que antes estaba en la parte delantera. Al igual que lo hizo Mercedes el año pasado, esto habrá aumentado el volumen de espacio a través del cual puede pasar el flujo de aire entre la cara interior del neumático trasero y la pared del difusor.
Esto es particularmente crucial a bajas velocidades en un automóvil de alto rastrillo y es bastante factible que Red Bull haya encontrado aún más beneficios que Mercedes el año pasado.
Como puede ver en este dibujo técnico, la horquilla inferior trasera de la RB16B está ahora detrás de la barra de dirección …
Además, la distancia entre ejes más corta del Red Bull significa que siempre ha sido menos propenso al cambio de dirección perezoso en curvas lentas que sufrieron los Mercs de 2017-19.
Si el RB16B de alto rastrillo ha compensado las restricciones del piso del ’21 con un extremo trasero más fuerte debido al cambio de suspensión, mientras que Mercedes, que ya tenía la suspensión trasera más baja en el ’20, no pudo hacerlo, entonces podría ser por qué vimos un Mercedes con un problema de estabilidad trasera y un Red Bull con la parte trasera plantada. Exactamente lo contrario de la mayor parte de la temporada pasada.
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Además, en curvas lentas, el concepto de baja inclinación puede ser incapaz de prestar al Mercedes el apoyo aerodinámico trasero que necesita para compensar la reducida superficie del suelo. Mientras que el flujo de aire resultante del piso de alto ángulo de inclinación del Red Bull (mejorado por su nueva suspensión inclinada hacia atrás) podría ser lo suficientemente robusto como para hacer que esa respuesta agresiva de la parte delantera sea perfectamente factible sin alterar el equilibrio del automóvil.
Esas son las teorías y los signos de interrogación que se dirigen a la primera carrera. Para Mercedes, ¿es solo una cuestión de ajustar la configuración en torno al nuevo flujo de aire? ¿O ese nuevo flujo de aire lo pone en una desventaja fundamental frente a un Red Bull que de repente se ha energizado? Obtendremos una imagen más clara de dónde se encuentran entre sí una vez que la batalla comience de verdad en el Gran Premio de Bahrein a fin de mes.
