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TODO SOBRE EL CONTROL DE TRACCIÓN....

El anticipado regreso del control de tracción a la Fórmula Uno ha dado lugar
a un controvertido debate entre aficionados y profesionales. Sin embargo,
pocos conocen el auténtico potencial del control de tracción, tanto en
términos de dificultad a la hora de implementarlo, como de lo que es capaz
de conseguir. Williams Shoebotham, un ingeniero de automoción, nos da las
respuestas.
Los directores técnicos de los equipos de Fórmula Uno recomendaron
recientemente la legalización del control de tracción debido a las áreas
grises en las reglas y la posibilidad de hacer trampas. Después de eso, el
organismo regidor del deporte, la FIA, dijo que adoptaría la recomendación,
a cambio de unas concesiones en la seguridad por parte de los equipos. Aún
sigue sin saberse cuando ocurrirá todo esto, pero parece que en un futuro
muy cercano.
Es normal asumir que el control de tracción será fácil de implementar y que
reducirá la diferencia entre la parte de arriba y la parte de abajo de la
parrilla. Sin embargo, el control de tracción abre un nuevo mundo del
control activo de los coches que podría aumentar las diferencias entre los
pudientes y los pobres.
El control de tracción no se limita a reducir el deslizamiento de las ruedas
durante la aceleración. Permite que la tracción del eje trasero del coche
sea controlada en cualquier momento. Este control puede ser utilizado para
influenciar cualquier aspecto de las prestaciones del coche, incluyendo el
frenado y el paso por las curvas. El control de la tracción en las ruedas
traseras puede no ser la primera elección de un ingeniero para influenciar
el coche a la hora de frenar o girar, pero desde luego es una ayuda.
Este control de tracción requiere de un complejo algoritmo. Los equipos
programarán los ordenadores del control de tracción con el comportamiento
deseado en el coche en cada momento. Los sensores del coche dirán al control
de tracción cual es el comportamiento del coche. El ordenador entonces
utilizará modelos matemáticos para determinar que acciones deberían llevarse
a cado sobre el eje trasero para conseguir el comportamiento deseado.
El modelo matemático es necesario para predecir las cantidades de
acelerador, ignición y combustible necesarios para producir la tracción
deseada en las ruedas traseras. Este modelo incluiría las RPM del motor, así
como su temperatura, la presión del aire, el par motor, etc. Además, este
par motor puede ser negativo. El modelo también incluiría cosas como la
inercia rotacional del motor, las relaciones de las marchas, y la rigidez
torsional del eje.
El modelo matemático de dinámica del vehículo es necesario para predecir el
par motor necesario para producir el par deseado en las ruedas traseras.
Este modelo incluiría elementos como las fuerzas aerodinámicas, las masas,
los momentos de inercia, información sobre los neumáticos y posición de las
suspensiones. El modelo de dinámica del vehículo mejoraría con mapas del
circuito que leyeran los baches, las curvas y otros factores que influyen en
el coche.
Los modelos ayudan al control de tracción a conseguir el comportamiento
deseado, ¿pero cual es el comportamiento deseado?
Durante el frenado, el coche tendrá un control efectivo de la parte trasera.
Si se está frenando muy poco, entonces el tren trasero puede aplicar par
negativo en las ruedas traseras para asistir a los frenos. Si, por el
contrario, se está frenando demasiado, el tren puede aplicar par positivo
para contrarrestar los frenos. El piloto frenará de forma más efectiva y
tendrá que preocuparse menos de bloquear las ruedas y hacer un trompo.
En una curva, si un piloto responde al sobreviraje levantando el pie del
acelerador, la situación puede volverse peor. El control de tracción puede
utilizar la dinámica del coche para predecir cuando puede desacelerarse sin
el riesgo de empeorar la situación. El control de tracción puede entonces
tomar el control hasta que determine que el coche es estable otra vez. El
control de tracción también puede sentir o predecir el sobreviraje y
desacelerar sin necesidad de órdenes del piloto.
El control de tracción no es sencillo ni siquiera durante la aceleración.
Una rueda rodando a velocidad de suelo no crea fuerza hacia delante, por lo
que el neumático debe derrapar ligeramente para acelerar el coche. La
aceleración aumenta con el deslizamiento hasta su pico (normalmente un 20%)
y después comienza a reducirse. En contraste, el desgaste de los neumáticos
siempre aumenta cuando mayor es el deslizamiento.
Un buen piloto sin control de tracción puede acelerar casi al límite, pero
generalmente falla por el lado de menos deslizamiento y menos desgaste. El
control de tracción bien ejecutado puede mantener la aceleración cerca de su
punto ideal mejor que cualquier piloto pero, contrario a la intuición, el
mayor deslizamiento del control de tracción puede aumentar el desgaste.
Durante los entrenamientos un equipo puede elegir maximizar el agarre a
costa del desgaste y después cambiarlo para la carrera.
Hasta ahora sólo se han considerado la frenada, el paso por las curvas y la
aceleración. Sin embargo, un coche de F1 se verá envuelto en complejas
combinaciones de estas situaciones. ¿Qué hace el control de tracción para
maximizar las prestaciones en estos casos? ¿Cómo debería influenciar el
control de tracción al coche para que el piloto sienta la confianza de que
el coche hará lo que le pida? ¿Aún cree que el control de tracción es
sencillo? Maximizar el potencial del control de tracción será la misión de
departamentos enteros de desarrollo.
Esta complejidad supondrá un desafío a largo plazo para Ferrari y McLaren.
Al otro lado del pitlane Minardi está luchando por sobrevivir, y añadir
ingenieros que desarrollen el control de tracción es una utopía. Los
sistemas crudos que sólo evitan el deslizamiento de las ruedas son sencillos
de realizar, por lo que los equipos tendrán varias formas de control de
tracción una vez haya sido legalizado. Cada uno tendrá lo que hayan podido
pagar. Sin embargo, todos los equipos quieren que el control de tracción
regrese a pesar de sus lados negativos. Esto es un claro indicador de lo
frustrados que los equipos se han sentido debido a las trampas potenciales
que el control de tracción legal pretende evitar....