{"id":737,"date":"2019-08-04T13:39:35","date_gmt":"2019-08-04T13:39:35","guid":{"rendered":"https:\/\/evhnews.com\/?p=737"},"modified":"2019-12-17T14:32:50","modified_gmt":"2019-12-17T22:32:50","slug":"energia-electrica-en-la-f1-una-decada-de-exitos-hibridos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/evhnews.com\/es\/2019\/08\/04\/energia-electrica-en-la-f1-una-decada-de-exitos-hibridos\/","title":{"rendered":"Electric Power In F1: A Decade Of Hybrid Success"},"content":{"rendered":"

La energ\u00eda el\u00e9ctrica en la F1: Una d\u00e9cada de \u00e9xitos h\u00edbridos. Cr\u00e9dito de la imagen: Mercedes Motorsports Media<\/em><\/span><\/p>\n

El Gran Premio de Hungr\u00eda de 2019 marca el 10\u00ba aniversario de la primera victoria h\u00edbrida en F\u00f3rmula 1<\/strong><\/p>\n

Hace diez a\u00f1os, en el Gran Premio de Hungr\u00eda de 2009, Lewis Hamilton fue el primer piloto de F\u00f3rmula Uno en ganar una carrera con un motor h\u00edbrido. El sistema de recuperaci\u00f3n de energ\u00eda cin\u00e9tica (KERS) fue el primer paso hacia la electrificaci\u00f3n de las unidades de potencia en la F\u00f3rmula Uno. Hoy nos ocupamos de la unidad de potencia h\u00edbrida de la F1 y del proceso de desarrollo que condujo a uno de los motores de combusti\u00f3n interna m\u00e1s eficientes jam\u00e1s fabricados.<\/p>\n

\"M207015\"<\/p>\n

\"M207019\"<\/p>\n

\"M207024\"Lewis Hamilton comenz\u00f3 la temporada 2009 de F\u00f3rmula 1 a los mandos de un McLaren-Mercedes MP4-24. En esta temporada en particular, gan\u00f3 el Gran Premio de Hungr\u00eda y el Gran Premio de Singapur. Cr\u00e9dito de la imagen: Mercedes Motorsports Media<\/em><\/span><\/p>\n

\u00bfQu\u00e9 convierte al Gran Premio de Hungr\u00eda de 2009 en la primera victoria h\u00edbrida de la F1?<\/strong><\/p>\n

El reglamento de F\u00f3rmula 1 de 2009 dio a los equipos la oportunidad de a\u00f1adir un componente h\u00edbrido a sus trenes motrices: el Sistema de Recuperaci\u00f3n de Energ\u00eda Cin\u00e9tica, conocido por sus siglas KERS. El reglamento actual hace obligatoria la unidad de potencia h\u00edbrida; sin embargo, en 2009, los equipos pod\u00edan decidir si quer\u00edan utilizar el KERS. Tanto Brawn como Red Bull, los dos equipos que hab\u00edan ganado las primeras carreras de 2009, optaron por utilizar un motor convencional. Sin embargo, Mercedes-Benz hab\u00eda desarrollado un sistema h\u00edbrido que McLaren-Mercedes utiliz\u00f3 en 2009. As\u00ed que cuando Lewis gan\u00f3 el Gran Premio de Hungr\u00eda el 26 de julio, fue la primera victoria de la historia para un coche h\u00edbrido de F\u00f3rmula Uno. De hecho, el KERS desempe\u00f1\u00f3 un papel decisivo en la carrera de Lewis, que adelant\u00f3 a Mark Webber por la segunda plaza con la ayuda del sistema. Cuando el l\u00edder de la carrera, Fernando Alonso, se retir\u00f3 unas vueltas m\u00e1s tarde, Lewis se puso en cabeza y consigui\u00f3 su 10\u00aa victoria de la temporada.th<\/sup>\u00a0y la primera victoria h\u00edbrida en la historia de este deporte.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo funciona el sistema h\u00edbrido actual?<\/strong><\/p>\n

La FIA distingue seis componentes en una unidad de potencia de F\u00f3rmula 1, cuatro de los cuales forman el sistema h\u00edbrido conocido oficialmente como Sistema de Recuperaci\u00f3n de Energ\u00eda (ERS). Dos de esos elementos del ERS son m\u00e1quinas el\u00e9ctricas que recuperan energ\u00eda y la entregan en forma de prestaciones adicionales. Est\u00e1 la Unidad Generadora de Motor Cin\u00e9tico (MGU-K), que recupera la energ\u00eda cin\u00e9tica del coche al frenar. Aunque es m\u00e1s avanzado y potente que el KERS de 2009, el principio b\u00e1sico es similar. La energ\u00eda recuperada por el MGU-K puede utilizarse para propulsar el coche.<\/p>\n

La segunda m\u00e1quina el\u00e9ctrica es la Unidad Generadora de Motor-Calor (MGU-H) que se sit\u00faa entre el compresor y la turbina del turbocompresor, encajada entre las dos bancadas de cilindros del motor en el dise\u00f1o Mercedes.<\/p>\n

El propio turbocompresor se alimenta de los gases de escape del motor; sin embargo, una vez que el compresor se pone en marcha, hay un exceso de energ\u00eda en la corriente de escape que el MGU-H puede recuperar. Esta energ\u00eda el\u00e9ctrica se puede utilizar para mantener el compresor en funcionamiento al frenar, de modo que no se produzca un retardo del turbo cuando el conductor vuelva a pisar el acelerador.<\/p>\n

Ambas m\u00e1quinas el\u00e9ctricas est\u00e1n conectadas mediante un cable trif\u00e1sico a inversores que convierten la energ\u00eda el\u00e9ctrica en tensi\u00f3n continua para el paquete de bater\u00edas, m\u00e1s conocido como almac\u00e9n de energ\u00eda (ES), donde la energ\u00eda recuperada se almacena qu\u00edmicamente en celdas de iones de litio. En t\u00e9rminos de recorrido energ\u00e9tico, las m\u00e1quinas convierten la energ\u00eda rotacional en energ\u00eda el\u00e9ctrica que luego se almacena como energ\u00eda qu\u00edmica.<\/p>\n

Todo el sistema h\u00edbrido, de hecho, toda la Unidad de Potencia, est\u00e1 controlado por la Electr\u00f3nica de Control (CE), que se encuentra junto al Almac\u00e9n de Energ\u00eda en una \u00fanica carcasa. En el transcurso de una carrera, la CE realiza m\u00e1s de 43 billones de c\u00e1lculos de media, incluida la velocidad a la que deben funcionar los motores el\u00e9ctricos y la potencia que debe desplegarse, al tiempo que vigila el ES para asegurarse de que est\u00e1 optimizado para obtener el m\u00e1ximo rendimiento.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo ha evolucionado el sistema h\u00edbrido en la \u00faltima d\u00e9cada?<\/strong><\/p>\n

Los inicios de la era h\u00edbrida en la F\u00f3rmula 1 se remontan a 2007, cuando se utiliz\u00f3 un sistema de recuperaci\u00f3n de energ\u00eda para pruebas de desarrollo.<\/p>\n

Su paquete de bater\u00edas pesaba 107 kilogramos y alcanzaba una eficiencia del 39%; su electr\u00f3nica de potencia refrigerada por agua estaba empaquetada en una voluminosa caja que ocupaba un espacio considerable en el coche.<\/p>\n

Dos a\u00f1os m\u00e1s tarde, cuando el KERS se utiliz\u00f3 por primera vez en una carrera, el sistema pesaba bastante menos. El almac\u00e9n de energ\u00eda de 2009 pesaba 25,3 kilogramos, m\u00e1s de un 75 por ciento menos que el paquete de bater\u00edas de dos a\u00f1os antes. Al mismo tiempo, la eficiencia se increment\u00f3 hasta el 70 por ciento. La electr\u00f3nica de potencia utiliz\u00f3 aire en lugar de agua para la refrigeraci\u00f3n y se empaquet\u00f3 en una carcasa de fibra de carbono mucho m\u00e1s peque\u00f1a.<\/p>\n

El siguiente gran paso fue el reglamento de la Unidad de Potencia de 2014, que supuso la introducci\u00f3n de motores V6 de 1,6 litros turboalimentados con un sistema h\u00edbrido muy capaz. Adem\u00e1s de recuperar la energ\u00eda cin\u00e9tica de la frenada con el uso de la MGU-K, se permiti\u00f3 a los equipos cosechar energ\u00eda a trav\u00e9s de la MGU-H. Desde los primeros pasos del sistema h\u00edbrido en 2007, el peso de las bater\u00edas se ha reducido en un 81% hasta el l\u00edmite reglamentario de 20 kg. La densidad de potencia de las celdas de las bater\u00edas se multiplic\u00f3 por doce y el almac\u00e9n de energ\u00eda alcanza ahora un nivel de eficiencia del 96%.<\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9 es importante la eficiencia en la F\u00f3rmula 1?<\/strong><\/p>\n

La eficiencia de la unidad de potencia influye en el rendimiento del coche en la pista, tanto en t\u00e9rminos de potencia como de ahorro de peso. La potencia del motor viene determinada por dos factores: el caudal de combustible y la eficiencia del motor. En la F1, el caudal de combustible est\u00e1 limitado a un m\u00e1ximo de 100 kg por hora, por lo que el \u00fanico factor sobre el que pueden influir los equipos es la eficiencia del motor. Un motor m\u00e1s eficiente significa m\u00e1s potencia y, por tanto, mejor rendimiento en pista.<\/p>\n

Otro aspecto es el ahorro de peso: Seg\u00fan el reglamento, los equipos pueden utilizar un m\u00e1ximo de 110 kg de combustible por carrera. Sin embargo, el peso del combustible no forma parte del peso m\u00ednimo reglamentario del coche, por lo que si se necesita menos combustible que el m\u00e1ximo permitido, se puede empezar la carrera con un coche m\u00e1s ligero. Eso se traduce directamente en tiempos por vuelta m\u00e1s r\u00e1pidos: por cada cinco kilos de peso ahorrado, el coche es unas dos d\u00e9cimas por vuelta m\u00e1s r\u00e1pido.<\/p>\n

\u00bfC\u00f3mo se aseguran los equipos de sacar el m\u00e1ximo partido del sistema h\u00edbrido?<\/strong><\/p>\n

La uni\u00f3n entre el ERS y el motor es una de las piezas clave para que una unidad de potencia funcione al m\u00e1ximo de sus posibilidades, y es algo en lo que los equipos se centran cada fin de semana de carrera. Se trata de averiguar c\u00f3mo suministrar y recuperar la energ\u00eda de forma \u00f3ptima.<\/p>\n

Antes de un fin de semana de carreras, se realizan simulaciones en las que el ordenador calcula los reglajes y escenarios ideales. A continuaci\u00f3n, se prueban por primera vez en el simulador Driver in Loop (DiL), para crear un perfil para ese circuito espec\u00edfico. Cada circuito requerir\u00e1 que el sistema ERS recupere y despliegue energ\u00eda de formas diferentes, por lo que el DiL es un buen primer paso para entender c\u00f3mo funcionan los resultados del ordenador.<\/p>\n

A continuaci\u00f3n, el perfil creado en el DiL se traslada al banco de potencia, donde el hardware se pone a prueba. En este paso se trata de ver lo que puede dar de s\u00ed el hardware. Una vez completado el trabajo en el banco de potencia, se pasa a la pista de carreras, para ver y comprender la realidad. Preparar el ERS para cada circuito depende de las prestaciones de frenado y de paso por curva del coche, para calcular el tiempo que durar\u00e1 una vuelta con el acelerador a fondo, porque esto determinar\u00e1 cu\u00e1nto tiempo tiene que funcionar el MGU-K, cu\u00e1nta energ\u00eda tiene que extraer de la bater\u00eda y tambi\u00e9n cu\u00e1nto tiempo absorber\u00e1 energ\u00eda el MGU-H y cu\u00e1nta energ\u00eda puede introducir en la bater\u00eda.<\/p>\n

Las conclusiones se extraen de los entrenamientos del viernes y se trabajan durante la noche, antes de utilizarlas el s\u00e1bado en la clasificaci\u00f3n, donde la bater\u00eda puede agotarse por completo. Durante la carrera, la bater\u00eda se mantendr\u00e1 en el mismo estado de carga. Esto se debe a que, a diferencia de un coche el\u00e9ctrico en el que se llena la bater\u00eda y se agota, el ERS recupera lo que puede, lo almacena brevemente en la vuelta y lo despliega en el mejor momento.<\/p>\n

\u00bfHasta qu\u00e9 punto son relevantes para la carretera las tecnolog\u00edas KERS y ERS?<\/strong><\/p>\n

KERS, ERS, MGU-H y MGU-K: en la F\u00f3rmula 1 nos encantan los acr\u00f3nimos de ingenier\u00eda. Sin embargo, como era de esperar, esas letras no tienen una gran relevancia fuera del mundo de la F1; las tecnolog\u00edas que se esconden detr\u00e1s de esas siglas, sin embargo, son muy relevantes. En el mundo de los coches de calle, un sistema como el KERS o el MGU-K se conoce como\u00a0sistema de frenado regenerativo<\/em>.<\/p>\n

Al frenar, el coche recupera parte de la energ\u00eda cin\u00e9tica y la utiliza para cargar una bater\u00eda que puede volver a utilizarse para propulsar el veh\u00edculo. La tecnolog\u00eda que hay detr\u00e1s del MGU-H se conoce m\u00e1s com\u00fanmente como compresor de refuerzo el\u00e9ctrico o\u00a0e-booster<\/em>. Otro \u00e1mbito en el que se observan desarrollos similares en el mundo de los coches de carretera y la F\u00f3rmula 1 es la introducci\u00f3n de sistemas de alto voltaje.<\/p>\n

\u00bfPor qu\u00e9? En un sistema el\u00e9ctrico, las p\u00e9rdidas de energ\u00eda se manifiestan en forma de calor, un efecto nada agradable en un coche. Las p\u00e9rdidas pueden reducirse disminuyendo la corriente. Para reducir la corriente manteniendo la misma potencia, hay que aumentar la tensi\u00f3n. En la F1, ahora estamos cerca de los 1.000 voltios con la bater\u00eda ERS. Los coches de carretera el\u00e9ctricos modernos suelen funcionar con sistemas de hasta 400 voltios; sin embargo, el voltaje aumentar\u00e1 en el futuro y se acercar\u00e1 m\u00e1s al que se utiliza actualmente en la F\u00f3rmula 1.<\/p>\n

Aunque el recorrido de desarrollo de la F1 y la industria automovil\u00edstica es muy similar, hay una diferencia. En la F1, estas tecnolog\u00edas se utilizan para que los coches vayan m\u00e1s r\u00e1pido. En el mundo de los coches de carretera, se utilizan para llegar m\u00e1s lejos con la misma cantidad de energ\u00eda.<\/p>\n

\"EVHN<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La energ\u00eda el\u00e9ctrica en la F1: Una d\u00e9cada de \u00e9xito h\u00edbrido. Cr\u00e9dito de la imagen: Mercedes Motorsports Media La...<\/p>","protected":false},"author":165558846,"featured_media":740,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_coblocks_attr":"","_coblocks_dimensions":"","_coblocks_responsive_height":"","_coblocks_accordion_ie_support":"","_crdt_document":"","advanced_seo_description":"Electric Power In F1 A Decade Of Hybrid Success","jetpack_seo_html_title":"","jetpack_seo_noindex":false,"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":false,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"two_page_speed":[],"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2},"_wpas_customize_per_network":false,"jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[688324433,688380953],"tags":[],"class_list":["post-737","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-electric-hybrid-motorsports","category-new-technology-electric-hybrid-motorsports-electric-hybrid-motorsports"],"jetpack_publicize_connections":[],"featured_image_urls":{"full":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"thumbnail":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success-150x150.jpg",150,150,true],"medium":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success-300x200.jpg",300,200,true],"medium_large":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success-768x513.jpg",640,428,true],"large":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",640,427,false],"1536x1536":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"2048x2048":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"trp-custom-language-flag":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",18,12,false],"newspack-article-block-landscape-large":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"newspack-article-block-portrait-large":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"newspack-article-block-square-large":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"newspack-article-block-landscape-medium":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"newspack-article-block-portrait-medium":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",600,401,false],"newspack-article-block-square-medium":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"newspack-article-block-landscape-intermediate":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",600,401,false],"newspack-article-block-portrait-intermediate":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",450,300,false],"newspack-article-block-square-intermediate":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",600,401,false],"newspack-article-block-landscape-small":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",400,267,false],"newspack-article-block-portrait-small":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",300,200,false],"newspack-article-block-square-small":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",400,267,false],"newspack-article-block-landscape-tiny":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",200,134,false],"newspack-article-block-portrait-tiny":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",150,100,false],"newspack-article-block-square-tiny":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",200,134,false],"newspack-article-block-uncropped":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"enternews-featured":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",800,534,false],"enternews-medium":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",712,475,false],"enternews-thumbnail":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",472,315,false],"tenweb_optimizer_mobile":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",600,401,false],"tenweb_optimizer_tablet":["https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg",768,513,false]},"author_info":{"display_name":"EVHNews","author_link":"https:\/\/evhnews.com\/es\/author\/evhnews\/"},"category_info":"Electric & Hybrid Motor Sports<\/a> New Electric & Hybrid Motor Sports Technology<\/a>","tag_info":"New Electric & Hybrid Motor Sports Technology","comment_count":"0","jetpack_featured_media_url":"https:\/\/evhnews.com\/wp-content\/uploads\/2019\/11\/Electric-power-in-F1-a-decade-of-hybrid-success.jpg","jetpack_likes_enabled":true,"jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/pbbbdx-bT","amp_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/737","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/165558846"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=737"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/737\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1444,"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/737\/revisions\/1444"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media\/740"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=737"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=737"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/evhnews.com\/es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=737"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}