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El nuevo Porsche 919 Hybrid listo para las pistas

Porsche acaba de revelar el nuevo 919 Hybrid en el Autodromo Nazionale di Monza.

5 abr 2017
11h31
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El prototipo Le Mans que libera una salida de sistema de aproximadamente 900 PS (662 kW), fue retrabajado a fondo. La meta, es sin lugar a dudas ganar las 24 Horas de Le Mans y  los títulos de la FIA World Endurance Championship, tanto para los fabricantes como para los pilotos, por tercera ocasión consecutiva después de 2015 y 2016.

Foto: Porsche

El modelo 2017 del Porsche 919 Hybrid, despliega un amplio rango de innovaciones, particularmente en la aerodinámica del vehículo, así como en el chasis y el motor de combustión. Andreas Seidl que funge como director técnico reporta: “Para la temporada 2017, entre el 60% y el 70% del vehículo es de reciente desarrollo. El concepto básico para el 919 Hybrid sigue siendo la optimización de los detalles más finos y el incremento de la eficiencia. El monocasco se ha mantenido sin cambios desde 2016 pero el potencial de optimización de los demás componentes fue analizado y en la mayoría de los casos se hicieron los ajustes necesarios”. Tal como en Fórmula 1, el monocasco está hecho de un compuesto de fibra de carbón usando un diseño semejante al de un sandwich.

Las regulaciones técnicas para el campeonato 2017 FIA WEC World Endurance, introdujo nuevas limitaciones en término de las dimensiones de algunos componentes del cuerpo que afectan la aerodinámica. En un esfuerzo por aumentar la seguridad, las nuevas medidas reducen la fuerza de presión de los prototipos LMP1 sobre la pista, lo que hace que las vueltas sean tomadas a menor velocidad. Basados en las nuevas especificaciones y los descubrimientos realizados, los ingenieros de Porsche diseñaron dos nuevos paquetes aerodinámicos para el 919 Hybrid, guiados, por supuesto, por el deseo de compensar los tiempos de cada vuelta que se hacían más largos a causa de los requerimientos de las regulaciones.

En 2016, Porsche entregó tres paquetes aerodinámicos para la temporada pero las nuevas regulaciones también impusieron un límite en la cantidad de paquetes. Andreas Seidl dice: “Limitar a los equipos a dos paquetes aerodinámicos por temporada es una medida que tiene como objeto mantener bajo control los costos inherentes”.

Uno de los paquetes aerodinámicos, ha sido específicamente diseñado para la pista de alta velocidad de Le Mans. Para obtener las velocidades más altas en las secciones rectas  extremadamente largas, el paquete se enfoca a minimizar la resistencia del aire. El segundo paquete, aerodinámico, compensa el nivel de deslizamiento más alto con mayor presión de agarre en las pistas con giros y curvas. La afinación fina para las pistas específicas aún está permitido pero en términos generales, la temporada 2017, involucrará un mayor nivel de compromiso que el año pasado, cuando se contaba con tres paquetes aerodinámicos.

Foto: Porsche

Un punto de interés para los ingenieros, fue diseñar la nariz del vehículo para que fuera menos sensible aerodinámicamente hablando. Seidl explica: “En 2016, la nariz del vehículo acumuló pequeñas cantidades de hule de las llantas depositado por desgaste sobre la pista, esta acumulación de hule alteró la estabilidad y el balance del vehículo. Analizamos este fenómeno y optimizamos los componentes relevantes del cuerpo”.

Cuando se compara de frente el 919 de este año con el modelo del año pasado, destacan inmediatamente los arcos de las llantas que ahora son más anchos y largos. Por el costado, el nuevo canal del monocasco hacia el arco de las ruedas es visible junto con las tomas de aire traseras para los radiadores que han sido también rediseñadas.

Seidl nos explica: ”Como resultado de las pérdidas aerodinámicas que tendremos a causa de las nuevas regulaciones, esperamos un incremento de tres a cuatro segundos por vuelta en Le Mans y tendremos que esperar a ver como las mejoras que hemos realizado nos permitirán compensar esas pérdidas”.

Como parte del paquete de medidas y de mejoras, los ingenieros de Porsche han mejorado la eficiencia y desempeño del tren motriz. La transmisión en los ejes frontal y trasero, el motor de combustión, el motor eléctrico y el sistema de recuperación de energía, todos han sido mejorados, pero el principio básico detrás del sistema de tracción no ha cambiado: El eje trasero del 919 es movido por un motor de combustión V4 de dos litros, extremadamente compacto. El motor combina tecnología turbo reducida con inyección directa de combustible lo que entrega un poco menos de 500 hp y es el motor de combustión más eficiente en la historia de Porsche hasta la fecha. Dos sistemas de recuperación de energía diferentes, uno que recupera la energía del frenado situado en el eje frontal  y otro que la recupera del del escape, alimentan una batería de ion litio que a su vez da poder adicional a un motor eléctrico capaz de entregar 400 hp al eje frontal bajo demanda. El 919 Hybrid, desarrollado en Weissach, es el único prototipo capaz de recuperar energía tanto al frenar como al acelerar. Obtiene una potencia para el sistema de más de 900 hp, beneficiándose de la enorme tracción que genera el auto cuando acelera al salir de las curvas y que de hecho con el incremento de potencia se convierte en un vehículo de tracción en las 4 ruedas.

Aproximadamente el 60% de la energía recuperada proviene del KERS (Kinetic Energy Recovery System) de los frenos del eje delantero. El 40% restante es generado por el sistema de recuperación de energía del escape. Un promedio del 80% de la energía recuperada del sistema de frenado del eje delantero, se convierte de inmediato en fuerza motriz. Si el motor de combustión tuviera que proporcionar esta cantidad de energía, tendría que incrementar su potencia en 100 hp, lo que a su vez aumentaría el consumo de combustible del 919 en más del 20%. En Le Mans, esto sería equivalente a un litro de combustible más por cada vuelta realizada. Una ventaja adicional del altamente eficiente sistema de recuperación de energía del 919, es que le permite funcionar con frenos más pequeños y ligeros, una característica que no sólo reduce peso sino también resistencia al aire, los frenos más pequeños requieren de menos aire para su enfriamiento.

Para recuperar energía del sistema de escape, una pequeña turbina se encuentra localizada en el trayecto. Esta turbina gira a una velocidad de más de 12,000 rpm y mueve a su vez un generador. Al igual que la energía recuperada de los frenos frontales, la energía es almacenada en la batería de ion litio hasta que sea necesitada.

Foto: Porsche

El conductor puede acceder a esta energía sobre demanda con solo pulsar un botón, usándola al salir de una vuelta al tiempo en que de manera simultánea recupera energía a través de los gases generados por aceleración. Para asegurar que la turbina funcione con la misma eficiencia a bajas velocidades, cuando la presión del escape es baja, la turbina despliega una configuración de geometría variable. A pesar de la sofisticada tecnología a bordo, el equipo de ingenieros pudo reducir el peso del sistema de escape.

Seidl nos ilustra: “Nuestra meta fue asegurar que el peso del vehículo no excediera el peso del vehículo del año pasado, a pesar de las adiciones realizadas en nuevas tecnologías y las actualizaciones del chasis y el cuerpo así como las mejoras del tren motriz”.

El 919 empezará nuevamente en la clase de mayor eficiencia energética prescrita por las regulaciones. Esto significa que el auto puede usar 8 megajoules de energía recuperada sobre la pista de 13.629 kms de Le mans, sujeto a la restricción de consumir un máximo de 4.31 litros por vuelta. Ambos valores de consumo son monitoreados estrechamente y sumados al final de cada vuelta.

En paralelo con las mejoras realizadas al chasis, una cantidad de innovaciones de software han sido de gran ayuda para mejorar la calidad de conducción del 919, particularmente en términos de control de tracción y administración del sistema híbrido. Ambos factores tienen un impacto significativo en la vida útil de las llantas y esta consideración cobró especial relevancia en 2017. Los equipos LMP1, ahora disponen de tres juegos de llantas menos para cada auto y carrera de fin de semana, así que hay que escatimar el cambio de llantas hasta donde sea posible. Andreas Seidl comenta: “Trabajando estrechamente con nuestro socio Michelin, nos hemos preparado intensivamente de manera que podamos mantener nuestro paso hasta el final de cada carrera aún y cuando tengamos que escatimar en llantas. Todas las carreras, ya sean de seis o de 24 horas de duración, serán de alta competitividad este año. En Le Mans, durante la noche, cuando las temperaturas son más bajas, es posible regatear hasta cuatro cambios de llantas.

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