WRC-TECH: Com influeixen les baixes temperatures en l’aerodinàmica dels WRC?

La setmana que ve una nova prova s’unirà al Campionat del Mon de Ral·lis (WRC). Celebrat dins el Cercle Polar Àrtic, l’Arctic Rally Finland tindrà lloc al cor de Lapònia, als voltants de Rovaniemi. S’esperen temperatures molt baixes durant el cap de setmana, similars a les que els equips han experimentat durant les proves prèvies a l’esdeveniment, la majoria d’elles de -20ºC i amb pics de -30ºC. Ja vam repassar en un article anterior l’impacte d’un esdeveniment de neu com el Ral·li de Suècia. Però com poden influenciar aquestes baixes temperatures en l’aerodinàmica dels cotxes del WRC és el que tractarem d’explicar en les següents línies.

El primer impacte en l’aerodinàmica està relacionat amb la densitat de l’aire. Com més baixes siguin les temperatures ambientals, major serà la densitat de l’aire. Però, fins a quin punt? El següent gràfic mostra com canvia des de les condicions estàndard que podem trobar en un esdeveniment d’estiu (25ºC) fins a les baixes temperatures a les que els equips podrien enfrontar-se en l’esdeveniment de l’Àrtic (-25ºC).

Variació de la densitat de l’aire a causa de la temperatura ambient

La densitat de l’aire passa de 1,18 kg / m3 a 25ºC a 1,42 kg / m3 a -25ºC, fet que suposa un augment del 20%*. Com la densitat té un impacte directe en les forces aerodinàmiques (la força de sustentació en aquest cas), un augment del 20% en la densitat de l’aire es tradueix en un augment del 20% en la càrrega. Això vol dir que el cotxe haurà de suportar forces verticals més grans, de manera que la suspensió s’haurà d’ajustar en conseqüència. Un cop resolt això, el resultat és una major adherència. Juntament amb les velocitats molt altes que s’esperen en les especials de l’Àrtic, vol dir que les corbes es podran fer a major velocitat. Fins a quin punt? Dependrà de la confiança dels pilots en l’aerodinàmica, així com de la seva capacitat per mantenir el cotxe dins de la carretera, lluny dels bancs de neu.

* Cal dir que, fins i tot en el cas que les temperatures estiguessin finalment al voltant dels 0ºC, l’augment de la densitat de l’aire (i de la càrrega aerodinàmica) seguiria sent del 10% respecte a una cursa a 25ºC, el que no és gens menyspreable.

O.Solberg / A.Johnston, Hyundai i20 Coupé WRC, prova prèvia al Ral·li de l’Àrtic de Finlàndia, febrer de 2021 – fotografia de Colin Clark

Un segon impacte del canvi de densitat té a veure amb la resistència de l’aire : com la força d’arrossegament també depèn directament de la densitat del fluid, un augment del 20% en la densitat de l’aire es tradueix en un augment del 20 % en la resistència de l’aire*. El resultat és una reducció de la velocitat màxima que el vehicle pot assolir. Aquest efecte es veurà compensat pel recorregut i les condicions de la carretera, que segurament permetran arribar a velocitats molt altes, situant la prova de l’Àrtic com una de les més ràpides de l’any … o de la dècada.

* Cal dir que, fins i tot en el cas que les temperatures estiguessin finalment al voltant dels 0ºC, l’augment de la densitat de l’aire (i de la resistència aerodinàmica) seguiria sent del 10% respecte a una cursa a 25ºC, el que no és gens menyspreable.

Top 10 de les especials  més ràpides del Campionat WRC al període 2017-2021 – dades de ewrc-results.com

Només com a referència, la taula anterior inclou les 10 especials més ràpides dels últims quatre anys al Campionat de Ral·lis (WRC), per l’actual generació de cotxes del WRC. Fora del WRC, la velocitat mitjana més ràpida la van marcar  Kalle Rovanperä i Jone Halttunen al volant d’un Toyota Yaris WRC en l’edició 2020 de l’Àrtic Rally, quan van marcar un ritme de 143,9 km / h a Untamovaara. Un preludi del que podem esperar la propera setmana?

E.Evans / S.Martin, Toyota Yaris WRC, prova prèvia a l’Ral·li Àrtic de Finlàndia, febrer de 2021 – imatge d’Henri Vuorinen Photography

El tercer impacte de les baixíssimes temperatures ambientals està relacionat amb la refrigeració. Com els sistemes de refrigeració dels cotxes estan dissenyats per eliminar la calor a temperatures positives, quan l’aire és tan fred es corre el risc de refredar en excés. El resultat és mantenir les temperatures de treball per sota de la franja ideal, el que redueix el rendiment del motor, els frens i la transmissió. Per aquesta raó, en els esdeveniments d’hivern, els equips solen incloure alguns elements com plaques per al radiador, per reduir la quantitat d’aire fred que arriba als elements de refrigeració (radiadors, intercoolers, discs de fre i ventiladors  de la transmissió) .

En el cas de l’Arctic Rally Finland, ja hem vist en edicions anteriors com aquestes solucions van ser portades a l’extrem. La imatge inferior mostra la disposició de les tapes davant del radiador que Toyota va instal·lar l’Àrtic Rally 2020 al Yaris WRC de Rovanperä / Halttunen.

K.Rovanperä / J.Halttunen, Toyota Yaris WRC, Ral·li Àrtic 2020, 1r – foto de Taneli Niinimäki

En les proves prèvies a la prova d’enguany així com en esdeveniments hivernals com el recent Otepää Talveralli , hem vist les diferents solucions que els equips han estat avaluant: diferents mides de tapa de radiador, així com entrades d’aire de fre davant i del darrere bloquejades, per evitar que els frens funcionin a temperatures massa baixes.

O.Tänak / M.Järveoja, Hyundai i20 Coupé WRC, 2021 Otepää talveralli, 1r – foto de Hyundai Motorsport

També s’espera l’ús de flaps a les rodes davanteres i posteriors, per evitar la formació de gel a les superfícies del cotxe.

T.Neuville / M.Wydaeghe, Hyundai i20 Coupé WRC, 2021 Otepää talveralli shakedown – imatge extreta del vídeo Power stage

Finalment, una conseqüència indirecta de les baixíssimes temperatures està relacionada amb la fiabilitat de les peces aerodinàmiques. En el passat, els bancs de neu eren la forma més eficaç de passar ràpid per les corbes, ja que el vehicle podia recolzar-se en ells sense patir danys (la majoria de les vegades). Però ara, la presència de múltiples peces aerodinàmiques desaconsella aquesta pràctica, a risc de perdre els passos de roda del darrere, el divisor davanter o les aletes, el que suposaria una pèrdua sensible del rendiment aerodinàmic. El més freqüent és la pèrdua del pas de roda del darrere, el què suposa una ugment de la resistència generada en la part posterior del cotxe, de manera que hi ha una certa pèrdua de velocitat màxima, a més de perjudicar l’estabilitat del darrere.

En resum, les baixíssimes temperatures ambientals de l’Arctic Rally Finland facilitaran que els cotxes de l’WRC puguin prendre les corbes més ràpidament, que siguin més lents en les rectes i que s’enfrontin a problemes de refrigeració i fiabilitat. Una barreja de condicions que aportarà un interès addicional a un esdeveniment ja de per si ben emocionant.

Subscriu-te

El butlletí del motor en català

Totes les novetats de casa nostra en la nostra llengua

Subscriu-te
Notificació de

0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments