jueves, 5 de febrero de 2015

la tecnologia de las pruebas

























A lo largo de cada temporada los equipos realizan numerosas pruebas, muchas están limitadas a las computadoras, túneles de vientos, con otras durante las prácticas de cada evento y en los días específicos para pruebas, las pruebas en pista son una necesidad fundamental para la validación de datos, durante las prácticas en los días anteriores a cada carrera, los equipos se ven limitados en tiempo y tipo de instrumentos , sensores que pueden emplear, estas restricciones no son aplicables en los días de pruebas, durante los cuales los equipos pueden desplegar un arsenal más complejo, que les permita obtener una cantidad de data crecidamente superior, especifica y completa



Aerodinamic rakes
Este tipo de plataforma está diseñada para obtener valiosa información sobre el flujo de aire mientras pasa por el coche, llega a estos, lo deja y las interacciones que este crea, por medio de este instrumento se pueden medir presiones, los mismos llevan en su estructura o matrix, una serie de tubos Kiel que miden la presión del aire, dinámica y desde esta información se pueden obtener medidas específicas de la presión, velocidad y dirección del flujo de aire.


Los ingenieros deben balancear  un deseo por precisión y mayor adquisición de datos con poca interferencia, por esta razón los equipos diseñan rakes específicos para los trabajos que desean realizar, teniendo en cuenta su posición y manteniendo el número de sensores en un mínimo razonable, para que no creen en su interacción con el aire, variables interfieran de manera adversa con el trabajo que se trata de realizar.


Generalmente los equipos realizan extensivos trabajos en los túneles de viento donde montan versiones a escala o en relación con el modelo usado, para obtener una lectura que luego es comparada por las pruebas en CFD y finalmente comparadas con las pruebas en pista, para así obtener una visión completa y generar conclusiones más acertadas, basadas en los resultados de todas las pruebas, la calibración y validación de todos los datos es fundamental para mantener todo el programa en línea, los tubos Kiel son preferidos generalmente porque son menos sensitivos a cambios de yaw.
 

Pitot
Los tubos o sensores Pitot son sensores que ejecutan un trabajo similar a los tubos Kiel, principalmente son usados para medidas de presión, velocidad de fluidos, los mismos poseen distintos diseños desde los cuales se pueden obtener diversas medidas





Flow-viz
A diferencia con los rakes aerodinámicos y sus sensores, el usar la pintura o fluido Flow-viz, ayudan a los ingenieros a generar una imagen completa de lo que sucede mientras el coche viaja interactuando con el aire a su alrededor, a diferencia de los rakes que pueden medir y ayudar a visualizar el flujo de aire cuando se separan de la superficie del coche, el fluido Flow-viz permite observar el flujo de aire mientras está en contacto con el coche, los resultados de ambos dan un resultado muy detallado de cómo es esa interacción mientras está en contacto y una vez que se separa del coche.

El fluido utiliza una mezcla de pigmentos fosforescentes que se mantienen suspendidas en un medio de aceite mineral, generalmente basado en la parafina, las características de este medio es que permite investigar la dirección del flujo del aire, la dirección es aparentemente sencilla de contemplar, pero a los equipos les interesa el desplazamiento cada centímetro y que tipo de formas puede adquirir.











 Neumáticos

Las pruebas sobre los neumáticos se realizan con varias funciones y objetivos en mente, los pilotos obtienen una impresión de su comportamiento en el manejo, pero para los ingenieros es fundamental el comprender la forma que estos toman durante las distintas fases del recorrido, cuando están sujetos a distintas cargas que el bólido impone sobre estos, instalando unos escáner de láser, se miden las dimensiones de los neumáticos.



una cámara es utilizada para filmar los cambios que tienen los neumáticos durante las distintas cargas a los que están sujetos, un área fundamental en este estudio es como esos cambios de forma de los neumáticos impactan en la zona cercana al difusor, los equipos tratan de crear formas aerodinámicas que interaccionan con los cambios de los neumáticos, para tratar de cerrar distancias no deseadas dentro de las limitaciones que existen y las que imponen las regulaciones, cámaras térmicas y medidores de temperaturas son otras formas de medir el comportamiento de los neumáticos y las cargas que estos reciben por medio de la suspensión y las demandas del coche.


Presiones y temperaturas se pueden medir por medio de sensores que están montados en la válvulas de cada llanta, en el caso de las temperaturas los equipos disponen de distintas formas de colocarles de acuerdo a como lo crean necesario.






 











Midiendo Drag y Downforce

Esta es una de las tareas más difíciles para los ingenieros ya que no existen formas directas de realizar esas medidas, en el caso de Drag, los equipos deben realizar muchos cálculos basándose en una serie de cifras que poseen, como el torque del motor y teniendo en cuenta la resistencia aerodinámica a la que el coche está sujeto y todas las variables que esto incluye para conseguir una cifra estimada aproximada del drag que el coche produce, para medir el empuje o downforce, se emplean sensores  en la suspensión, nuevamente debiendo calcular que los sensores miden también cambios en el peso y la dinámica del coche cuando este negocia curvas o frena por ejemplo, los coches generan downforce por medio de numerosas complejas formas a lo largo de todo el coche lo cual en la mayoría de los casos no son medidas por los sensores que estén montados en el chasis, varias de estos apéndices que contribuyen al empuje total lo transmiten directamente a los neumáticos .

Potenciómetros lineares que miden los movimientos de la suspensión









Medidores de Strain o estrés, se colocan en la suspensión por ejemplo para ayudar a controlar y medir la vida útil de un componente, los sensores transmiten la data a los ingenieros en boxes, quienes pueden controlar los cambios que estos reciban ya sea con motivo de pruebas o establecer la vida útil de un determinado componente o controlarlo luego de un impacto con otro coche.
Generalmente estos sensores están construidos de materiales conductores por medio del cual al comprimirse o extenderse, la resistencia eléctrica varia, dando a los ingenieros valiosa data de las fuerzas a las cuales los componentes  que las transportan están sujetos.




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