Alejandro Fernández @soindieithurts

Todos quienes disfrutamos de la Fórmula 1 muchas veces repasamos los monoplazas y nos sentimos atraídos por ciertas partes que motivan nuestra curiosidad, y una de ellas es el tubo Pitot que solemos encontrar en la bandeja superior delantera de varios coches delante de las antenas. Este tubo, o tubos en los coches que poseen más de uno, es un instrumento que mide la velocidad del flujo de aire y más específicamente la velocidad del aire en los aviones y también es empleado en los coches de competición.

Dicho elemento fue inventado por el ingeniero francés y nacido en Italia Henri Pitot a principios del S XVIII y mejorado un siglo después por otro científico francés con el mismo nombre pero apellidado Darcy. Los equipos colocan a estos tubos. que suelen tener forma de “L” invertida. en aquellas áreas donde desean medir la velocidad del aire y durante las sesiones de prueba también podemos verlo bien por encima de la toma de aire principal del motor.

Seguramente les viene a la mente un largo aditamento de color negro encima de la toma de aire de los coches de rojo. Como es de esperar, estos tubos contienen aire y entonces la presión puede ser medida cuando el aire exterior presiona al que está dentro del tubo hasta que ya no puede entrar logrando la llamada presión de estancamiento, también conocida como Presión Total o Presión del Pitot, esto último en el Argot aeronáutico. Esta presión en sí no sirve para determinar la velocidad, pero gracias a la Ecuación de Bernoulli y al uso de un diafragma en el otro lado del tubo, entre otras cosas, si se nos permite hacerlo. Como es norma de este espacio, no los aburriré con ecuaciones.

Recuerden que un Formula 1 posee varias partes que hacen que la corriente de aire que pasa por el se acelere o frene según el caso, y es por ello que colocan estos tubos en varios lugares para tener diferente lecturas. Y otra cosa digna de mencionar es que la velocidad que este tubo ayuda a medir no es la que posee en ese momento el coche respecto del suelo, sino respecto del aire. Dicho de otra manera, si el coche tiene por delante una masa de aire que sopla hacia él a 100km/h y el coche va a 100 km/h respecto del suelo, la velocidad del aire detectada por nuestro tubo será de 200 km/h.

Y también siguiendo nuestro ejemplo teórico sabríamos que velocidad del viento hay en un coche que va a 50 km/h con un viento de cola a la misma velocidad. Esto último es de vital importancia en la aviación porque le permite al piloto saber si el avión sustenta o no, y como se suele decir en aeronáutica “Velocidad y altura conservan la dentadura”. El pitot en los F1 es una demostración más de que la función crea el órgano y veremos cual ha sido el proceso que ha llevado a su implantación. En un motor sin sobrealimentación la presión máxima de admisión, que es la que determina la cantidad de oxigeno que entra en el cilindro, es igual a la presión atmosférica que existe en el lugar y momento preciso en que se encuentre ese motor. Hasta no hace muchos años los coches no disponían de ningún tipo de aparato electrónico que interviniese en el funcionamiento de sus sistemas.

La alimentación de los motores se regía exclusivamente por leyes físicas y la alimentación de combustible se efectuaba por efecto venturi (el carburador) o inyección mecánica en la admisión, dependiendo en ambos casos de la cantidad de aire, y por tanto su velocidad, que pasa a través de la admisión. Seguramente recordamos coches con las “trompetas” al aire en los años 60. La regulación de la presión se efectúa por medio de la mariposa de admisión, permitiendo que sea mayor cuanto mas apertura se le de, aunque el limite sigue siendo la presión atmosférica.

Para aumentar la presión de admisión exite la sobrealimentación bien sea por un compresor mecánico, un turbo o…. bien presión natural. Y surgió el genio del gran Colin Chapman, que en el Lotus 72 instaló, directamente sobre las trompetas de admisión, una caja con unas pequeñas aberturas orientadas en el sentido de la marcha que tenían por objeto incrementar la presión del aire en la admisión y poder introducir mayor cantidad de mezcla en los cilindros. El incremento de la presión se produce en las bocas debido al impacto del aire de la marcha y se va incrementando con la velocidad por lo que a coche parado la presión de admisión sigue siendo la atmosférica.

La intención al principio era paliar la pérdida de potencia debido a las altas temperaturas en algunos GP’s, la elevación del circuito como en México o las bajas presiones atmosféricas asociadas a la meteorología cuando hay mal tiempo. Esta toma de aire pasó a utilizarse en todas las carreras ya que se obtenía mejora en la potencia. Lo malo es que ese incremento no era lineal ya que dependía de la velocidad del coche, o sea que la presión del aire no es igual al ir despacio que al ir rápido. Bien, pues después de lo explicado ya tenemos la presión dinámica influyendo en el rendimiento del motor aunque hasta ahora no es necesario tener una lectura de su valor ya que los reglajes de alimentación eran fijos para cada carrera y se establecían dependiendo de las variables ya comentadas y sobre todo según se trate de circuitos lentos o rápidos.

Con el tiempo llegó la electrónica, y su influencia en la gestión de la alimentación es una de las más importantes. Hasta ahora la presión dinámica estaba ahí pero a partir de ahora hay que hacerle llegar el dato a la gestión de alimentación para que haga el cálculo instantáneo de la cantidad de combustible a inyectar en función de la cantidad de aire que le llega al motor. Y bien, ahora que ha surgido la necesidad de conocer el dato de presión dinámica en cada momento habrá que situar el sensor adecuado, o sea el Pitot, en una zona libre de perturbaciones y transformar su lectura en impulsos eléctricos que se hacen llegar a la unidad de control de combustible y de ahí a nuestra conocida ECU. Este tubo obviamente está orientado en el sentido del movimiento del vehículo y está conectado a un manómetro diferencial (nuestro viejo diafragma) para calcular la diferencia entre la presión dinámica y estática.

En el manómetro se crea un desnivel y esto proporciona la diferencia de presión que es proporcional a la velocidad del tubo y que proporciona el valor de la velocidad. Y no todo es para la alimentación del motor, sino también para medir la velocidad del aire antes de atacar a los alerones y diversas partes del coche, es así que los vemos en esas grandes parrillas colocados en los costados durante los tests, detrás del difusor y demás. Para terminar, todos los datos recolectados en tests, clasificaciones y carrera son de vital importancia para también estudiar el comportamiento de ciertas piezas, modificarlas o bien rediseñarlas.

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