El pasado gran premio de México, celebrado en un circuito situado a 2.285 metros sobre el nivel del mar, nos recordó y puso de manifiesto que la altura tiene efectos importantes sobre los monoplazas.
El próximo gran premio de Brasil también se corre a cierta altitud, aunque mucho menor que en el caso de México, por lo que es buen momento y merece la pena ver con un poco de detalle cuáles son esos efectos, y si suponen ventajas o inconvenientes para el funcionamiento de los vehículos.
Es obvio que todos los coches corren a la misma altitud, y, por tanto, podríamos pensar que los efectos deberían compensarse, y quedar, en términos comparativos, igual que a nivel del mar. Pero esto sería un razonamiento muy simplista, que prescinde de varios factores que no son iguales para todos.
En efecto, tienen repercusiones distintas, en función de las características de cada motor, de cada diseño aerodinámico del coche, de cada diseño mecánico y del sistema de frenado, que alteran de manera desigual a las prestaciones de los monoplazas, resultando unos más afectados que otros.
- Efectos sobre los motores.
Al aumentar la altitud con respecto al nivel del mar, disminuye la presión atmosférica, teniendo como efecto la disminución de la densidad del aire. Por cada unidad de volumen de aire, al ser menos denso, hay menos oxígeno, y, por tanto, se puede quemar menos combustible por ciclo. Resultado de todo ello es que perdemos potencia.
La pérdida de presión con la altitud, a niveles cercanos al mar, se estima en 10 mm de mercurio por cada 100 m de elevación. Esto representa una reducción de la presión atmosférica del 1,3% cada 100 metros, lo que se traduce casi directamente en el mismo porcentaje de pérdida de potencia por cada 100 m de altitud. En el caso de un motor atmosférico, correr en México supondría la pérdida de más del 20% de su potencia total. Los motores actuales de F1 son turboalimentados, por lo que esa pérdida de potencia se reduce considerablemente, ya que una mayor presión absoluta de soplado del turbo podría compensar la pérdida de presión atmosférica debida a la altura en el motor térmico. No obstante, ello tiene un límite, ya que, en función del tamaño de la turbina y la energía disponible en los gases de escape, así como el mejor aprovechamiento de dicha energía por diseño de piezas y cámaras de combustión, se puede compensar más o menos dicha pérdida. Pero en todo caso, supone una mayor aplicación de la energía térmica de los gases de escape al motor térmico, en detrimento del sistema de recuperación MGU-H, mientras que El MGU-K no se ve afectado por la altitud. Dado que unos motoristas aprovechan mejor que otros ese sistema MGU-H, en el caso de trabajar en altitud pierden parte de esa ventaja. Eso podría explicar en parte las mejores prestaciones de Red Bull, y, en menor medida, Renault (e incluso Mclaren). En efecto, Renault no ha sabido optimizar tanto como Mercedes o Ferrari la recuperación mediante el sistema MGU-H, pero en México todos necesitan más presión de turbocompresor para obtener la potencia del motor térmico, y, por tanto, dejan de disponer de esa parte de energía para la recuperación del MGU-H, con lo que las diferencias en recuperación de energía se reducen.
- Efectos sobre la aerodinámica.
Al ser menos denso, el aire presenta menor resistencia al avance, y por tanto el coche corre más a igualdad de potencia, mientras que el efecto de empuje vertical contra el suelo, o downforce, disminuye, porque ese aire ejerce menos presión sobre alerones y elementos aero del vehículo. También el efecto horizontal de los pontones y demás elementos aerodinámicos se reduce. Los efectos en los F1, vehículos muy sofisticados en el apartado aero, son de gran calado, alterando notablemente las prestaciones. Eso se puso de manifiesto de forma destacada en los primeros entrenos del viernes, en los que los Red Bull se pusieron los primeros claramente, relevando por enésima vez que disponen de diseños muy eficientes aerodinámicamente.
El resto de equipos, con Mercedes y Ferrari a la cabeza, una vez dispusieron de los datos in situ, fueron ajustando la configuración aerodinámica de los vehículos, y el sábado ya estaban más cerca.
La configuración aerodinámica para este circuito es de alta carga, similar a Mónaco o Hungría, tratando de compensar esa menor densidad y por ende menor fuerza ejercida sobre los elementos aero, y, sin embargo, las velocidades máximas alcanzadas son las más altas del campeonato. No es que de repente hayan conseguido una mejora importante de potencia. Antes bien, como hemos visto, todo lo contrario. Sin embargo, la menor densidad del aire, derivada de la altitud, supone una resistencia al avance muy inferior a la normal. Todo ello se traduce en mayor velocidad en las rectas, y menor velocidad de paso en las curvas.
- Efecto sobre frenos y chasis.
La altitud también repercute en el manejo del vehículo, ya que se pierden las referencias habituales en las frenadas de finales de rectas, llegando a más velocidad de la esperada, y la falta de downforce afecta a las velocidades en curva, especialmente rápida. Se requiere por tanto una especial atención y concentración para no acabar fuera de la pista.
Los frenos también sufren los efectos. Al llegar más rápido a las curvas, y con menor resistencia aerodinámica pasiva, son más exigidos. No es casual que Brembo haya presentado en México para Ferrari nuevos discos de freno con mayor número de perforaciones, que permite una mayor y mejor refrigeración, utilizando para su fabricación nuevos materiales y tratamientos más resistentes.
Por otra parte, la baja carga aero pone de manifiesto las bondades del buen diseño de las suspensiones y chasis, es decir, lo que se llama el agarre mecánico, dándole un mayor protagonismo. Aquellos que dispongan de vehículos equilibrados y capaces de afrontar las curvas y pianos sin perder la compostura tienen más ventaja. En este sentido, los Red Bull brillan especialmente, lo que, complementado con la menor pérdida relativa de los motores, dan como resultado lo ya conocido: un triunfo y un más que probable doblete si la mecánica hubiera aguantado hasta el final en el caso de Ricciardo.
- Conclusiones.
La importante altitud sobre el nivel del mar de la Ciudad de México, constituye un caso particular muy interesante, que, dado el elevadísimo nivel tecnológico y de detalle en el que se mueve la F1, puede llegar a suponer una alteración importante de la relación de fuerzas entre los equipos, poniendo de relieve aquellos diseños más eficientes. Ahora solo nos queda ver si esa mejora comparativa, especialmente de Red Bull, les permite volver a luchar por la primera plaza en Brasil. Y ya puestos, soñar con una carrera en México, bajo la lluvia…