Fórmula 1: en busca de la configuración ideal

Un fin de semana de carreras no comienza con las clasificaciones; la búsqueda del máximo rendimiento comienza tan pronto como el coche sale a la pista. Por lo tanto, los tiempos por vuelta registrados en los entrenamientos libres y la pretemporada son solo indicativos, ya que cada equipo experimenta innumerables variaciones en los ajustes.

Ajuste del encendido, generador de potencia

El primer componente mecánico que cada equipo puede modificar es el grupo motopropulsor, un motor V6 turbo-híbrido asociado a un motor eléctrico que se puede configurar de múltiples maneras. Aunque la normativa limita en gran medida los desarrollos importantes, los ingenieros aún disponen de herramientas para sacar el máximo partido a la unidad. El más influyente de ellos es el ajuste del encendido, que se mide en grados e indica el número de grados antes del punto muerto superior (el punto más alto del pistón) en el que se enciende la bujía. En términos sencillos, adelantar el avance permite obtener más potencia, pero si se lleva demasiado lejos, se corre el riesgo de que se produzca un golpeteo, es decir, una autoignición incontrolada de la mezcla de aire y combustible que puede destruir literalmente un cilindro y todo el motor. El límite de seguridad para el avance del encendido varía de un circuito a otro, especialmente en función de las variaciones de la temperatura ambiente. Por el contrario, las relaciones de la caja de cambios solo pueden modificarse una vez por temporada mediante un cambio «comodín», por lo que no son una variable de un circuito a otro.

La velocidad de las ruedas, un indicador fiable

Cada coche de F1 está equipado con innumerables sensores que registran datos como el recorrido de la suspensión, el ángulo de giro, la temperatura de los frenos, la presión de los neumáticos, etc. De toda esta información, los datos relativos a la velocidad de las ruedas de los cuatro neumáticos son los más reveladores. Indican los bloqueos y los derrapes, lo que ofrece una imagen clara del comportamiento del coche. Por ejemplo, los ingenieros utilizan estos datos para comprobar que el diferencial está casi bloqueado durante la frenada, luego se abre gradualmente en la curva antes de bloquearse de nuevo a la salida. También comprueban el rendimiento de los frenos: un ligero bloqueo de las ruedas delanteras al final de una zona de frenado es aceptable, pero un bloqueo de las ruedas traseras al inicio del frenado es una señal de alarma que socava la confianza del piloto.

El secreto: tener un coche equilibrado

El objetivo principal es conseguir un coche bien equilibrado que no dependa de ajustes extremos, lo que le permite ser competitivo en diferentes tipos de circuitos y en diferentes condiciones. Un coche que sigue avanzando en línea recta a pesar del giro de las ruedas delanteras se denomina «subvirante», mientras que lo contrario, es decir, cuando las ruedas traseras patinan en una curva, se denomina «sobrevirante». Los pilotos tienen sus preferencias personales, pero, en general, un coche subvirante es más lento pero más tolerante, lo que reduce el riesgo de error del piloto. La distribución típica del peso en la F1 se sitúa entre el 44 % y el 48 % en el eje delantero. Los equipos pueden modificar ligeramente esta distribución durante un fin de semana de carrera desplazando el lastre dentro del chasis.

El equilibrio aerodinámico, la clave del éxito

Cada equipo comienza la temporada con un concepto aerodinámico global que determina el diseño del monoplaza. De un Gran Premio a otro, la oficina de estudios aerodinámicos perfecciona el coche para adaptarlo a las exigencias específicas de cada circuito, mientras que los ingenieros de pista ajustan los ángulos de los alerones delantero y trasero en consulta con el piloto. En la F1, la fuerza de apoyo proviene principalmente de tres zonas: el alerón delantero, el alerón trasero y el difusor. El difusor añade carga aerodinámica «gratis», sin aumentar la resistencia, mientras que el aumento del ángulo de ataque de los alerones aumenta tanto la carga aerodinámica como la resistencia, lo que perjudica la velocidad en línea recta (piensa en el DRS). La curva de sustentación/resistencia (L/D) de los alerones se aplana a medida que aumenta el ángulo, lo que significa que cada unidad adicional de apoyo aerodinámico cuesta más resistencia a ajustes más altos.

Se establece una relación L/D objetivo para cada circuito: aproximadamente 1:1 para Mónaco, donde la velocidad máxima no es importante, y hasta 4:1 para Monza, donde la velocidad en línea recta es fundamental. Este objetivo guía los ajustes del alerón trasero; a continuación, se ajusta el alerón delantero para obtener el equilibrio aerodinámico deseado, generalmente un 3-4 % inferior a la distribución del peso del coche para mantenerlo estable en las curvas rápidas. En la práctica, los equipos empujan el alerón delantero hasta el límite de comodidad del piloto, maximizando así la fuerza de carga total. En pista mojada, el equilibrio se reduce entre un 2 y un 3 % para aumentar el subviraje y ayudar al piloto a mantener el control.

Un centro de balanceo correctamente definido y todo funciona a la perfección

Sin entrar en detalles geométricos, el centro de balanceo es el punto alrededor del cual el chasis se balancea de un lado a otro cuando el coche toma una curva. La posición correcta de este punto garantiza una maniobrabilidad predecible y un funcionamiento fluido. Cuando un coche de Fórmula 1 toma una curva, la batalla invisible entre los centros de balanceo y el centro de gravedad del coche determina si la máquina va a derrapar o a tambalearse. Los equipos dedican innumerables horas a ajustar el centro de balanceo, que siempre se encuentra por debajo del centro de gravedad, ya que cuanto más cerca están ambos puntos, menos se balancea el chasis de un lado a otro. En la práctica, un centro de balanceo más alto obliga a los brazos de suspensión a soportar una mayor parte de la carga, lo que facilita el trabajo de los amortiguadores y mantiene el coche más estable. Dado que el centro de gravedad de un coche viene determinado por su diseño, los ingenieros solo pueden manipular los centros de balanceo. Para ello, modifican la geometría de los triángulos de suspensión, ajustan la inclinación de las ruedas y, sobre todo, juegan con las barras estabilizadoras. El objetivo es sencillo: elevar el centro de balanceo delantero para acercarlo al centro de gravedad, con el fin de mejorar la capacidad de respuesta del eje delantero, mientras se mantiene deliberadamente el centro de balanceo trasero más bajo. Esta flexibilidad trasera favorece un ligero balanceo que desplaza la masa hacia atrás cuando el conductor acelera, lo que mejora la tracción.

El resultado es una distribución de la rigidez al balanceo que favorece la parte delantera (generalmente más del 50 %), dejando el eje trasero más flexible para que los neumáticos traseros se mantengan bien anclados al suelo durante las aceleraciones. Menos movimientos de la carrocería también significa una aerodinámica más limpia; un chasis estable corta el aire con menos perturbaciones. Sin embargo, un chasis demasiado rígido reduciría la capacidad de la suspensión para absorber los baches, lo que dificultaría la conducción del coche en superficies irregulares. Las barras estabilizadoras son la palanca más rápida para realizar ajustes sobre la marcha entre sesiones. Si un coche sobrevira, los ingenieros flexibilizan la barra trasera para dar más agarre al eje trasero. Por el contrario, un subviraje persistente se corrige flexibilizando la barra delantera. En suelo mojado, la barra trasera puede incluso desconectarse por completo para limitar el sobreviraje excesivo.

El ajuste de la geometría de las ruedas, otro elemento de ajuste fino, sigue siendo importante a pesar de la prohibición del sistema DAS de Mercedes a partir de 2020. La convergencia describe el ángulo que forman las ruedas con el eje longitudinal del coche cuando se mira desde arriba. La convergencia delantera (hasta aproximadamente 2°) orienta el neumático delantero interior hacia el punto más alto de la curva antes de que el piloto gire el volante, lo que mejora la entrada en la curva. La convergencia trasera, también limitada a aproximadamente 2°, ayuda a contrarrestar el sobreviraje enderezando las ruedas traseras durante la frenada, lo que maximiza la superficie de contacto en ese momento crítico. Los ajustes se realizan a través de la articulación de la dirección y se miden con una barra «caña de pescar», pero deben equilibrarse teniendo en cuenta el desgaste de los neumáticos.

La inclinación, es decir, la inclinación de las ruedas con respecto al plano vertical del coche cuando se mira desde atrás, es otro elemento clave de la adherencia mecánica. Los coches de F1 modernos circulan con una inclinación negativa, especialmente en la parte delantera, lo que garantiza que el neumático exterior permanezca plano sobre la pista en las curvas. El neumático interior adquiere inevitablemente una inclinación positiva, pero su menor carga permite maximizar la adherencia global. En circuitos con largas rectas y una carga aerodinámica reducida, los equipos suelen aumentar la inclinación negativa para compensar la adherencia mecánica. Sin embargo, no pueden abusar de ello: un camber negativo excesivo perturba la aerodinámica del coche y puede sobrecalentar los flancos de los neumáticos. Por eso, fabricantes como Pirelli establecen límites estrictos.

Por último, el ángulo de caída, es decir, la inclinación de la línea que une los puntos de fijación superior e inferior de la suspensión delantera, añade una capa adicional de estabilidad. Un ángulo de caída positivo, en el que el punto superior se encuentra más atrás, se comporta de manera similar a la horquilla de una motocicleta, ayudando a las ruedas delanteras a centrarse automáticamente y ofreciendo una mejor sensación de conducción. Aunque se define en gran medida durante la fase de diseño del coche, los equipos pueden seguir ajustando el ángulo de caída durante el desarrollo para obtener un control adicional.

En su incesante búsqueda de la velocidad, cada milímetro del centro de balanceo, cada grado de convergencia o caída, y cada fracción de ángulo de avance son palancas que los equipos accionan para que sus coches se mantengan pegados a la pista y superen a sus competidores. Detrás de cada vuelta vertiginosa de un Gran Premio se esconde una silenciosa orquesta de ajustes, en la que los ingenieros hacen malabarismos con una docena de variables interdependientes para sacar el máximo rendimiento a un coche de Fórmula 1. La más reveladora de estas variables es el neumático, único punto de contacto entre la máquina y el asfalto. Dado que el caucho es el único elemento en contacto con la pista, su comportamiento determina la delgada línea entre la adherencia y la catástrofe. Cuando la temperatura de un neumático supera el umbral de los 100 °C, se produce una rápida reacción química que alcanza su punto álgido, ofreciendo una ventana efímera de máxima adherencia. Una vez finalizada la reacción, el compuesto se endurece, lo que indica la inevitable parada en boxes. Por lo tanto, los equipos buscan el ajuste perfecto de la presión en caliente: una presión más baja amplía la superficie de contacto, lo que mejora la adherencia pero sacrifica la capacidad de respuesta y acelera el desgaste, mientras que una presión más alta reduce la superficie de contacto, lo que mejora la sensación de conducción en detrimento de la tracción. Al ajustar las presiones delantera y trasera, también modifican el equilibrio del coche: una parte delantera más flexible favorece el sobreviraje, mientras que una presión trasera más baja tiende a hacer que el vehículo subvire.

El sistema de frenado es igualmente inestable, ya que está construido alrededor de discos de carbono cuyo coeficiente de fricción varía considerablemente en función de la temperatura. En una misma zona de frenado, el disco puede pasar de un frenado adherente a un deslizamiento, y esta disparidad se amplifica de una curva a otra, de izquierda a derecha y de delante hacia atrás. Para mantener el equilibrio de los frenos dentro de un rango muy estrecho, los fabricantes suministran discos de diferentes diámetros y perforaciones, cada uno de ellos diseñado para disipar el calor de una manera específica. Sin embargo, incluso el disco mejor diseñado puede «vitrificarse», cubriéndose de una película resbaladiza que lo hace casi inutilizable, una condición que es prácticamente imposible de revertir sobre la marcha. Los coches de F1 modernos mitigan estas fluctuaciones mediante una combinación de frenos delanteros mecánicos y un sistema trasero que combina discos y pastillas tradicionales con la recuperación de energía cinética. La unidad Brake-by-Wire (BbW) interpreta la fuerza ejercida sobre el pedal, la estrategia de recuperación actual y la distribución deseada de la frenada para modular la presión trasera con extrema precisión, lo que proporciona una coherencia que habría sido impensable hace diez años. La geometría de la suspensión añade otra capa de complejidad. Los ingenieros se esfuerzan por mantener el morro del coche pegado a la pista, manteniendo la altura de la carrocería lo más baja posible sin que el separador delantero roce al frenar o al pasar por baches. La parte trasera está ligeramente elevada para optimizar el ángulo del difusor y mejorar la fuerza de apoyo. Para lograr este delicado equilibrio, a menudo es necesario instalar un tercer amortiguador en la parte delantera, un dispositivo que hace mucho más que simplemente absorber los baches. Al ajustar de forma independiente la compresión y el rebote, el amortiguador puede calentar los neumáticos, influir en su desgaste y modificar sutilmente las características de subviraje o sobreviraje del coche. Cada ajuste repercute en el chasis, afectando a la sensación de conducción, al rendimiento de los frenos y a la eficiencia aerodinámica. Todas estas palancas (ángulo de caída, presión de los neumáticos, ajustes de los frenos de control electrónico, ajuste de los amortiguadores) no son botones aislados, sino que forman parte de un sistema complejo e interdependiente. El reto de los ingenieros consiste en armonizarlos para que el piloto pueda realizar tiempos por vuelta regulares y, al mismo tiempo, preservar los neumáticos para la última parte de la carrera. El piloto se convierte entonces en el sensor más valioso del circuito, traduciendo las sutiles reacciones del coche en datos que los ingenieros pueden convertir en ajustes. En el competitivo mundo de la Fórmula 1, la batalla se libra tanto en los garajes repletos de datos como en el circuito, donde cada milímetro y cada milibar cuentan para subir al podio.