Durante los test de Fórmula 1 en Barcelona de la temporada pasada, los equipos descubrieron un gran problema en sus monoplazas, el conocido «porpoising» o efecto marsopa. Esto ha supuesto un verdadero reto para los ingenieros de todos los equipos a la hora de encontrar una solución.
El porpoising surge principalmente por la generación del efecto suelo del coche. ¿Cómo es posible que una tecnología que se presentó como la gran novedad de la temporada, haya supuesto un problema tan grande para la mayoría de los equipos?
El efecto suelo y su relación con el porpoising
Para entender el porpoising necesitamos conocer el efecto suelo. De la misma forma que un avión genera sustentación, un coche es capaz de generar una fuerza descendente, llamada carga aerodinañmica o downforce. Esta fuerza se genera de varias maneras, incluyendo los alerones, los difusores y el propio fondo plano del coche.
El efecto suelo consiste en generar alta carga aerodinañmica mediante el propio fondo del coche y los conductos que este incorpora, unos canales Venturi, que aceleran el flujo de aire que pasa por la parte inferior del coche. Al acelerarse el flujo, la presión decrece, Principio de Bernoulli, y se genera una diferencia de presiones entre la parte superior e inferior del coche que succiona el coche contra el asfalto.
El porpoising se produce cuando el coche se acerca demasiado al suelo
El problema del efecto suelo radica en que puede generar cargas aerodinámicas muy elevadas pero con una gran sensibilidad a la altura del coche al suelo. Si el coche está a una altura muy baja, el flujo de aire que pasa por los canales de la parte inferior puede verse obstruido, provocando que se pierda carga aerodinámica. Este fenómeno puede llegar a ser tan pronunciado que el coche sufra lo que se denomina «porpoising» o efecto marsopa.
Este fenómeno consiste en que el coche comienza a rebotar cuando se mueve a alta velocidad. Al ir muy rápido, la élevada carga aerodinañmica generada por el efecto suelo empuja el coche hacia abajo, acercando el fondo del coche al asfalto. Llegado a un cierto punto, el flujo de aire que pasa por los canales se estrangula, lo cual genera una pérdida de carga aerodinañmica y el coche sube, volviendo a la altura normal. En ese momento, el coche vuelve a generar mucha carga aerodinañmica que de nuevo empuja el coche hacia el suelo… y así el ciclo se repite.»
Las consecuencias del porpoising para los pilotos y los coches
Este fenómeno puede ser muy perjudicial para los pilotos y también para los propios coches. Los pilotos que conducen monoplazas que sufren de porpoising experimentan continuos y bruscos movimientos verticales. Esto puede ser muy incómodo e incluso peligroso para los pilotos, ya que aumenta el riesgo de lesiones cervicales o de espalda.
Cuando se habla del efecto sobre el coche, el porpoising puede generar una gran carga de estrés en la estructura del mismo. Además, este fenómeno obliga a los pilotos a ir más lento para evitar el porpoising, lo que les hace perder tiempo en la pista.
Cómo los equipos han tratado de solucionar el porpoising
La solución más sencilla es subir el coche, alejar el fondo del suelo. Sin embargo, como hemos explicado, el efecto suelo es muy sensible a la altura del coche respecto al suelo. Al subir el coche se pierde mucha carga aerodinañmica lo que conlleva una menor velocidad en curva. Los equipos buscan entonces la altura mínima a la que puede ir el coche sin que haya porpoising para maximizar la carga aerodinámica, pero esta solución tiene sus límites.
El verdadero problema del porpoising no es que sea difícil de resolver individualmente, sino que la solución al porpoising implica ir más alto con el coche, por lo que los equipos que no tengan porpoising podrán ir más rápido que los que lo tengan. Por este motivo, los equipos que no tengan porpoising disfrutarán de una gran ventaja. Y a día de hoy, Red Bull y Ferrari, los dos equipos que más han dominado esta primera parte de la temporada son los equipos que menos sufren el porpoising. ¿Casualidad?
