El Ingeniero de Pista

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Claudia Gómez Soto
hace 8 años
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1 Máster en Ingeniería de Automoción El Ingeniero de Pista

2 El Set-Up Acciones previas al rodaje Con anterioridad a cada sesión de rodaje o carrera, es importante tener en cuenta los siguientes aspectos: Organización previa de todo lo necesario desde el punto de vista operativo (material, neumáticos, gasolina, consumibles, herramienta, etc.) Adecuar el set-up del coche, en la sede del equipo, a la pista o terreno en el que se va a rodar. Realizar el check-list (o chequeo) de todos los sistemas que son necesarios para el correcto funcionamiento del coche (motor, cartografía, sistema eléctrico, etc.) PRESION 1,8(PARA ALINEAR) 1,8 (PARA ALINEAR) RUEDA NEUMATICO 18/65X17 S20 18/65X17 S00 TUERCA CONICA MECANIZADA CONICA MECANIZADA LLANTA 7X16 7X16 RELACION M.A. E/S CAJA CAMBIO RELACIÓN 3,17 2,57 2,13 1,78 1,50 1,27 2,69 RPM MAX GRUPO ,2200 VELOCIDAD 72,35 89,10 107,82 128,88 152,74 180,02 85,10 AUTOBLOC. TIPO VISCOSO (FFD) REGLAJE 650 Nm (a 50 r.p.m.) MARCA / NÚMERO TILTON EMBRAGUE TIPO/CALA REGLAJE MONODISCO CERAMETÁLICO CONTROL REGLAJE(UTIL/REAL) DIAMETRO / ALTURA MAZA 5 1/2'' MOTOR NÚMERO / REGIMEN MAX. XU10J4 acav MF3S CON SWITCH r.p.m. 2

Realizar el check-list (o chequeo) de todos los sistemas que son necesarios para el correcto funcionamiento del coche (motor, cartografía, sistema eléctrico, etc.

3 El Set-Up Organización n de datos Una vez en la pista, y sobre todo en las sesiones de test, es muy importante llevar un control exhaustivo de los cambios que se realizan, en qué orden, y cuáles son los ficheros de adquisición de datos asociados a los mismos. De igual modo, es importante contemplar, e identificar claramente en cada fichero de datos, los siguientes aspectos: Configuración de cada sesión (motor, relaciones de cambio, etc.) Piloto Datos de la pista (hora, temperaturas, estado, etc.) Neumáticos Configuración global (gasolina, lastre, etc.) 3

De igual modo, es importante contemplar, e identificar claramente en cada fichero de datos, los siguientes aspectos: Configuración de cada

4 El Set-Up Comunicación n con el piloto La introducción de los sistemas de adquisición de datos en los vehículos de competición ha permitido conocer mucho mejor lo que ocurre en el vehículo a lo largo del recorrido realizado. No obstante, la información y, sobre todo la sensación del piloto, es fundamental para conseguir que el conjunto coche-piloto sea efectivo y rápido. Es fundamental establecer un orden que se cumpla siempre, y ayudar al piloto a estructurar la información. Un posible orden es repasar las sensaciones en: Frenada Aceleración Entrada de curva (frenada y giro) Zona media de la curva (acelerador constante) Salida de la curva (acelerador a fondo) Curvas enlazadas (si las hay) Resto de componentes (palancas, volante, pedales, etc.) Estabilidad o inestabilidad de comportamiento Para cada información, se deberá tener una teoría del por qué, y verificarlo posteriormente con los datos adquiridos. 4

Es fundamental establecer un orden que se cumpla siempre, y ayudar al piloto a estructurar la información.

5 El Set-Up Normas para un set-up riguroso y fiable El lugar en el que se realice el set-up (reglaje), ha de ser lo más horizontal posible, y con las menores imperfecciones posibles. Se han de realizar los reglajes en las condiciones más similares a las de carrera (depósito de combustible, piloto, etc.) Antes de proceder a la verificación y / o modificación de los parámetros geométricos de suspensión y dirección (caída, avance, altura de casco, etc.), es conveniente accionar la suspensión ( bachear ), de tal modo que se eviten fricciones parásitas. Hay que prestar especial atención al reparto de pesos en las ruedas y en las diagonales del coche. Los repartos de peso se han de hacer sin barras estabilizadoras, y una vez realizados, éstas se han de colocar sin precarga. Tras cada una de las modificaciones de los ángulos de dirección y suspensión, es necesario verificar la altura de casco. 5

) Antes de proceder a la verificación y / o modificación de los parámetros geométricos de suspensión y dirección (caída, avance, altura de casco, etc.

6 El Set-Up Parámetros a ajustar en pista Dentro de los parámetros que se pueden ajustar en la pista, los principales son los siguientes: Altura de casco o de rodaje Ángulos de caída (eje delantero y trasero) Ángulo de convergencia (delantero y trasero) Reglajes de amortiguador (compresión y extensión) Muelles Barras estabilizadoras En caso de coches equipados con diferenciales activos, etc., cartografías de diferencial o de control de tracción. Parámetros aerodinámicos Vías Frenada (regulación, tipo de plaquetas, limitador) Parámetros ergonómicos (posición asiento, altura volante, etc.) 6

extensión) Muelles Barras estabilizadoras En caso de coches equipados con diferenciales activos, etc.

7 Simulación Introducción Las principales causas del auge de la simulación dinámica en la competición automovilística son las siguientes: o Costes cada vez más elevados para sesiones de test. o Carencia de pistas y lugares habilitados o Elevado coste de los test: dependiendo de la disciplina, el coste variable (sin inversión inicial) por cada kilómetro de pruebas (neumáticos, gasolina, revisiones de motor y cambio, etc.) oscila entre los 60 y los 600. o En aras de la disminución de los costes globales de los equipos de las distintas disciplinas, las Federaciones limitan, cada vez más, y a través de los reglamentos, las sesiones de test. Además de la simulación dinámica por ordenador, también se utiliza la simulación en banco (four y seven post-rig) y las simulaciones mecánicas y de fluido dinámica. 7

revisiones de motor y cambio, etc.) oscila entre los 60 y los 600.

8 Simulación Ventajas e inconvenientes de la simulación Ventajas: Repetibilidad Coste reducido Se puede simular 24 h. al día, 365 días al año o Los programas son cada vez más potentes y más intuitivos Inconvenientes: o Tiene poco en cuenta al piloto. o Se corre el riesgo de creer los resultados de la simulación, sin evaluarlos previamente desde el punto de vista físico y dinámico. o Fiabilidad muy elevada en términos cualitativos y comparativos, no tanto en términos absolutos. 8

9 Simulación Objetivos Los principales objetivos que se persiguen con la simulación son: Ahorro de tiempo y de dinero. o Evaluación de distintas configuraciones, para evitar la fabricación de costosos prototipos. o Cuantificar los cambios de configuración realizados en el coche. 9

o Evaluación de distintas configuraciones, para evitar la fabricación

10 Simulación Definición n de experimentos Outputs Inputs Aerodinámica Programa de Simulación Cinemática de Suspensión Diferenciales ITERACIONES Neumáticos Motor 10

11 Adquisición n de datos Introducción La incorporación de los sistemas de adquisición de datos a los vehículos de competición ha supuesto, sin duda, una de las grandes revoluciones del deporte del motor. La posibilidad de conocer cuál es la evolución de todos los parámetros registrados, en cualquier instante de la competición, permite mejorar la conducción, el comportamiento dinámico, el mantenimiento preventivo,.. 11

La posibilidad de conocer cuál es la evolución de todos los parámetros registrados, en cualquier

12 Adquisición n de datos Configuración n del sistema Dependiendo del fabricante, la configuración final de los sistemas varía, pero casi todos ellos cumplen con los siguientes requisitos: Fácil conexión entre módulos Comunicaciones multiplexadas Posibilidad de incorporar varios tipos de sensores Frecuencias de adquisición del orden de 2000 Hz (baja velocidad). Softwares de análisis potentes e intuitivos. Análisis en tiempo, en distancia y en frecuencia Posibilidad de comparar y exportar datos Conectividad con sistemas de simulación y con programas de análisis (Matlab, etc.) 12

sensores Frecuencias de adquisición del orden de 2000 Hz (baja velocidad). Softwares de análisis potentes e intuitivos.

13 Adquisición n de datos Mantenimiento preventivo Una de las principales capacidades de los sistemas de adquisición de datos es la de anticipar posibles averías mecánicas o de componentes en los coches. Algunos ejemplos son: Monitorizando la presión de aceite, es posible anticipar fallos de engrase. Un sensor de velocidad en rueda que deje de funcionar, puede significar una rotura del cable o del componente, pero también una excesiva holgura del rodamiento. Una tensión de batería inferior a la normal, indicaría un problema con el alternador. La relación no constante entre velocidad del eje motriz y régimen de giro del motor, puede indicarnos un exceso de desgaste del embrague. Valores de sonda lambda inferiores a lo normal, pueden estar indicando un problema de inyectores o de mapeado (y anticipar una posible rotura de motor). 13

Un sensor de velocidad en rueda que deje de funcionar, puede significar una rotura del cable o del componente, pero también una excesiva holgura del rodamiento.

14 Adquisición n de datos Puesta a punto dinámica Para poder analizar el comportamiento dinámico de los vehículos, la menor cantidad de canales a adquirir es: Ángulo de dirección Velocidad Posición del acelerador Aceleración longitudinal Aceleración lateral Régimen de giro Marcha A partir de los anteriores, y dependiendo del presupuesto disponible, se pueden incorporar: Giróscopos Desplazamientos de suspensión Temperatura y presión de los neumáticos 14

longitudinal Aceleración lateral Régimen de giro Marcha A partir de los anteriores, y dependiendo del presupuesto

15 Nuevas herramientas para puesta a punto: -Cámara de vídeo abordo. Cada vez más asequibles. Posibilidad de sincronizarlas con los datos (Motec y otros). Más útiles en monoplazas dónde si se monta en el arco de seguridad permite ver las manos del piloto y las dos ruedas delanteras. También es muy interesante para grabar movimientos de suspensión, rigidez de piezas, etc cuando el cocheestá en marcha. - Análisis de trayectoria con GPS. También cada vez más asequible. Algunos programas permiten exportar los datos a Google Earth 15

Más útiles en monoplazas dónde si se monta en el arco de seguridad permite ver las manos del piloto y las dos ruedas delanteras.

16 Bibliografía a y enlaces recomendados: - Race Car Vehicle Dynamics. Milliken - Analysis Techniques for Racecar Data Acquisition. Jorge Segers - F1 Technology. Peter Wright - Ferrari F1. Peter Wright - Tune to win y otros de Carrol Smith - Vehicle dynamics lectures. Richard Hathaway - Revista Racecar Engineering - Life in the fast lane, The mechanics tale y The charriot makers. Steve Matchett (ex mecánico de Benetton. Punto de vista desde dentro del equipo en la Fórmula 1 de los 90. Muchas cosas siguen vigentes) 16

Peter Wright - Tune to win y otros de Carrol Smith - Vehicle dynamics lectures.

17 - (incluye un apartado de ofertas de trabajo muy popular) - Las noticias técnicas son muy interesantes - Permite descargas gratuitas del software de adquisición de datos (i2 e i2 pro) - foro interesante de todo tipo de categorías de coches de competición - Noticias de bastantes campeonatos. - Técnica de F1 - Información técnica sobre prototipos 17

com Permite descargas gratuitas del software de adquisición de datos (i2 e i2 pro) - www.ten-tenths.

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