Los propietarios de la F1 han empezado a desvelar su proyecto de nuevos motores para el 2.021. Se trata de un dato clave para el futuro de la máxima categoría del automovilismo, puesto que su definición condiciona mucho las decisiones de los fabricantes actuales y potenciales.
Las intenciones anunciadas, de reducir la complejidad, aumentar el ruido, y facilitar la posibilidad de una mayor competitividad entre equipos de fábrica y equipos cliente, fueron acogidas de forma distinta por aficionados, fabricantes y escuderías privadas. Esto no es nuevo; siempre ha habido diversos puntos de vista, y en buena parte comprensibles.
Para alcanzar estos objetivos, se presenta un esquema de motor V6 turbo 1,6 litros de cilindrada, con sistema híbrido de recuperación de energía cinética, MGU-K, mayorado respecto del actual, pero prescindiendo del sistema de recuperación térmica, MGH-U. Asimismo, se apunta la posible supresión de la limitación de flujo, actualmente establecido en 100 kg/hora, y un aumento del límite de revoluciones desde las actuales 15.000 a 18.000 rpm. De la capacidad máxima de combustible no se ha dicho nada explícitamente, pero parece que también desaparece cualquier restricción.
Para una categoría que se presenta como el máximo exponente del automovilismo, en nuestra opinión son malas noticias. Se suprime el sistema más novedoso de recuperación energética, el sistema térmico MGU-H, que tantos problemas genera a algunos motoristas, precisamente por su innovación. Asimismo, la supresión del límite de flujo de combustible nos parece también una mala propuesta, porque es el mejor sistema de igualar las condiciones: Cada competidor dispone del mismo flujo de energía, y con él tiene que obtener las máximas prestaciones. De hecho, es un sistema que no entiendo por qué no se ha utilizado mucho antes. Además, genera un incentivo a la eficiencia, siempre bienvenida desde el punto de vista ambiental y técnico.
Sería bueno también recordar donde nos encontramos actualmente.
Desde 2014 se pasa a un sistema denominado «unidad de potencia» compuesto por 6 elementos: un motor térmico V6 a 90º de 1.600 cm3 de cubicaje, limitado a 15.000 rpm, turboalimentado a sobrepresión libre, y un sistema de recuperación de energía mediante generador, MGU-K, similar al KERS anterior, con limitación de recuperación a 2 Mjoules por vuelta, y además incorporando un nuevo sistema de recuperación térmica por acoplamiento al turbocompresor, conocido como MGU-H, sin limitación de recuperación de energía en este caso, y con libertad para acumular dicha energía en la batería, mantener el turbo compresor girando para evitar el retardo en la fase de aceleración, o bien utilizarla directamente en propulsar el vehículo mediante el motor eléctrico. Además, se dispone de una batería de 4 MJoules de capacidad, que permite alimentar un motor eléctrico de 120 KW durante 33 segundos por vuelta. Finalmente, se dispone de una unidad de gestión de todo el sistema, estandarizada para todos los equipos, y que permite programar y tratar de optimizar todo el conjunto, manteniendo el consumo por debajo del máximo permitido. Porque también en 2.014 se establece un doble límite de consumo, de 100 kg por gran premio, y de flujo de combustible a 100 kg/hora. Posteriormente, para 2017 y 2018, se aumenta a 105 kg el combustible disponible por gran premio, sin alterar el flujo de combustible.
Desde la entrada de ese reglamento, los ingenieros se han centrado fundamentalmente en el máximo aprovechamiento de la energía, especialmente en materia de optimización de cámara de combustión y del proceso de explosión y combustión, y en la optimización del uso del MGU-H, de tal manera que se aproveche esa capacidad no limitada de recuperación, y dispongamos del máximo de potencia el mayor tiempo posible y en las mejores condiciones.
Por otra parte, pronto se vió que el límite de 15.000 rpm era más teórico que real, dado que con el flujo de combustible disponible, dificilmente se alcanzan las 12.000 rpm. En efecto, más revoluciones significa mayor número de veces que llenamos las cámaras de combustión por unidad de tiempo, y por tanto, mayor consumo.
Lo cierto es que se ha logrado mejorar la eficiencia del motor térmico hasta límites insospechados hace unos años, superando el 50%, y permitiendo vehículos que disponen de más de 950 cv en condiciones de carrera, con un consumo un 30% inferior a los V10 de hace 15 años, máximo exponente histórico de la velocidad de un F1 en condiciones de carrera.
Los escasos datos facilitados por los propietarios de la F1 nos hacen pensar en motores con limitación de presión de sobrealimentación, dado que si se quieren alcanzar las 18.000 rpm, suponemos que por cuestiones de ruido más que otra cosa, y se permite libertad de flujo de combustible y de presión de soplado del turbo, podemos encontrarnos con vehículos de una potencia muy elevada, por encima de los 1.200 c.v. En este sentido, recordar que en los años 80, cuando los turbos campaban a sus anchas, se conseguía ya esa potencia con motores de 1.500 cm3 y sin ayuda eléctrica.
Si añadimos un sistema de recuperación de energía cinética libre, y no limitado a 2 MJoule por vuelta como ahora, y la capacidad de la batería tampoco presenta restricciones, podemos disponer en la mayoría de circuitos de energía suficiente para hacer funcionar siempre que lo necesitemos el motor eléctrico, si se mantuviera con la potencia actual, de 120 Kw, equivalentes a unos 160 CV. Véase al respecto el Porsche 919 modificado, y su reciente récord de Spa.
Como conclusiones, podemos indicar las siguientes:
-La eliminación del MGU-H no supone per se una disminución de potencia máxima, que, si no cambiáramos nada más, seguiría manteniéndose, aunque su disponibilidad disminuiría, puesto que solamente podríamos cargar la batería con el sistema de recuperación MGU-K, limitado a 2 Mjoule x vuelta, lo que con el motor eléctrico actual supone unos 16,5 segundos de disponibilidad de 120 KW por vuelta en promedio.
-La eliminación de la restricción del flujo de combustible permite aumentar la potencia del motor térmico, puesto que ésta es aproximadamente proporcional a dicho flujo.
-La eliminación de la restricción de combustible disponible por carrera no afecta a la potencia máxima, pero permite ir al máximo toda la duración de un gran premio, evitando que los pilotos tengan que practicar conducción económica en algunas fases y circuitos. Por otra parte, supone un aumento de peso del conjunto, a no ser que se limite la capacidad de combustible del depósito, con la consiguiente disminución de prestaciones y sobrecarga de neumáticos.
-El aumento del límite de revoluciones supone a la larga, si se amplia o elimina la limitación del flujo de combustible, un aumento de potencia del motor térmico, casi proporcional al incremento de rpm. Así, si pasamos de 15.000 a 18.000, ello supone un 20% de aumento, que también repercute de igual forma en aumento de consumo. Si además tenemos en cuenta que en la actualidad no se alcanzan ni las 12.000, el aumento de potencia y consumo podría ser muy superior a ese 20%. Pero:
-La falta de definición de muchos otros parámetros, como tipo de combustible, capacidad máxima de la batería, potencia máxima del motor eléctrico, duración de los motores y elementos de la unidad de potencia, capacidad máxima del depósito (para forzar repostajes en carrera), presión máxima de soplado del turbo, materiales, peso…puede condicionar de forma sustancial el resultado final.