¿Cambiará la F1 a 2 tiempos en 2025?

¿Cambiará la F1 a 2 tiempos en 2025?

Una recomendación inesperada del director técnico de la Fórmula Uno, Pat Symonds, fue cambiar los motores de cuatro tiempos de la F1 a los motores de dos tiempos. El uso de motores de dos tiempos en las carreras se remonta a 1926, cuando se introdujeron por primera vez.

La FIA ha reunido a un grupo de ingenieros, constructores de motores y gerentes de F1 para encontrar una solución para el futuro, incluidos Audi y Porsche, las dos probables incorporaciones a la serie de carreras. Sin embargo, se ha determinado que la próxima generación de motores de Fórmula 1 seguiría utilizando turbocompresores y sistemas híbridos, pero el resto de las especificaciones aún no se han finalizado.

Hay ciertos beneficios en el diseño de dos tiempos que se sacrificaron a las contrapartes de cuatro tiempos cuando se introdujeron por primera vez.

Averigüemos cuáles son esas ventajas que obtendrán los coches de F1 al cambiar a motores de 2 tiempos.

Ventajas de los dos tiempos

Ventajas de los dos tiempos

Fuente: pro-x

Mayor potencia:

Mayor potencia:

Fuente: Educación Energética

La potencia y las carreras de compresión son todo lo que se requiere en un motor de dos tiempos para crear potencia, pero los motores de cuatro tiempos requieren admisión, compresión, combustión y escape. Por lo tanto, un motor de dos tiempos genera potencia con cada revolución del motor, mientras que los motores de cuatro tiempos crean potencia con cada dos revoluciones del motor, lo que hace que el motor de dos tiempos sea dos veces más potente que una unidad de cuatro tiempos de cilindrada comparable.

Diseño simple:

Diseño simple:

Fuente: GrabCad / OMNICAD Design & Engineering Solutions

A diferencia de un motor de cuatro tiempos, los motores de puerto de pistón de dos tiempos no requieren un tren de válvulas, ya que el pistón en sí realiza el trabajo de una válvula. Los puertos de escape y admisión se abren y cierran a medida que el pistón se mueve. El diseño de un motor de dos tiempos afecta no solo al volumen y la presión del cilindro, sino también a la presión del cárter.

Luego, la mezcla presurizada de aire y combustible se precipita a la presión más baja del cilindro a medida que el pistón vuelve a subir para la carrera de compresión. El proceso se repite después de eso.

Visión de F1 2025 (menor costo):

Una de las ventajas más significativas de un motor de dos tiempos es su simplicidad y ahorro de peso en comparación con un motor de cuatro tiempos, lo que se traduce en menores costos de producción. Esto está en línea con el objetivo de la Fórmula Uno para 2025, que pretende reducir los costos significativamente.

Ahora que hemos descubierto el deseo detrás del cambio de la F1 a motores de 2 tiempos, averigüemos las cosas que podrían impedirles hacerlo.

Desventajas de los dos tiempos

Compactación:

El barrido es el proceso de repostar un cilindro con una nueva mezcla de aire y gasolina. Durante la carrera de potencia del pistón (cuando baja), tanto el puerto de escape como el puerto de admisión están abiertos, lo que significa que los procesos de escape y admisión se superponen, y no todos los gases de escape se reemplazan con una nueva mezcla.

Compactación:

Fuente: Por Jooja / wikicommons

Como resultado, la nueva mezcla de aire y combustible ocupa menos espacio en el cilindro, lo que resulta en una combustión menos potente que en un motor de cuatro tiempos. Debido a que ambos puertos están abiertos al mismo tiempo, una pequeña cantidad de aire de admisión y combustible puede escapar a través del puerto de escape. Debido a esto, los motores de dos tiempos son significativamente menos efectivos que los motores de cuatro tiempos.

Compactación:

Fuente: Simon Schäler / wikicommons

Para superar este problema, varios motores de dos tiempos utilizan una variedad de técnicas, incluidos puertos de transferencia desplazados y pistones con formas únicas.

No es respetuoso con el medio ambiente:

No es respetuoso con el medio ambiente:

Fuente: DEUS CUSTOMS/SUMINISTRADO

El sistema de lubricación del motor de dos tiempos es el culpable de este problema. La mezcla de aire y combustible de un motor de dos tiempos pasa a través del cárter, pero un motor de cuatro tiempos tiene su propio sistema de lubricación. El combustible y el aire tienen que mezclarse con el aceite que se encuentra en la parte inferior del motor, que luego se quema con la mezcla, lo que reduce aún más la eficiencia.

Es por eso que los motores de dos tiempos emiten nubes azules cuando arrancan. Dado que la separación no es precisa, los motores de dos tiempos a menudo queman aceite como parte de su mecanismo operativo, a pesar de que la mayor parte del aceite se adhiere al cárter una vez dentro.

Un motor de dos tiempos es menos costoso que un motor de cuatro tiempos, pero no logra la neutralidad de carbono. Además, para 2025, todos los vehículos estarán propulsados por energías alternativas. La Fórmula 1 está considerando fabricar combustibles sintéticos, y Porsche ya está trabajando en ello. El combustible neutro en carbono es un procedimiento costoso que no puede ser contrarrestado por la simplicidad de los motores de dos tiempos que son ineficientes por diseño.

El diseño de Ferrari resolvió el problema

Ferrari simplemente había agregado un cárter de aceite para solucionar el problema de la quema de aceite, como en un motor de cuatro tiempos. Sin embargo, esto significaba que el aire que entraba en los cilindros no se comprimía al pasar por el cárter. Esto requirió la adición de un sobrealimentador, que presuriza el aire de admisión.

No es respetuoso con el medio ambiente:

Fuente: Por Jonathan Sharp / Drivetribe

Ferrari llevó el diseño directo al motor de dos tiempos, ya que el aire y el combustible ya no se mezclaban en el cárter. Al mismo tiempo, se reemplazó el puerto de escape por una válvula de escape. La inyección de combustible también se retrasó, lo que permitió que se suministrara aire adicional a la cámara de combustión, lo que resolvió el problema de la eliminación de gases de escape.

¿Cambiará pronto la F1 a motores de 2 tiempos?

Incluso si Ferrari fuera capaz de mejorar el diseño de dos tiempos, el de 2 tiempos podría no llegar a la F1. Cuando se trata de nuevos fabricantes de motores de F1, como Porsche y Audi, la FIA ha declarado que cualquier decisión tomada por el grupo de expertos debe apelar a ellos.

La creación de un motor avanzado de dos tiempos para uso en la calle no es práctica para los fabricantes, especialmente para aquellos que se han unido recientemente a la escena de la Fórmula Uno.

Además, los equipos de Fórmula 1 afirman que el tren motriz híbrido-eléctrico proporcionaría más potencia que el motor de combustión. Nadie está interesado en rediseñar el motor de combustión de la F1. Incluso si el debate continúa, es probable que veamos mejoras en los trenes motrices actuales por el momento. Aunque Ferrari ha demostrado que se pueden utilizar motores de dos tiempos, la voluntad de los equipos de Fórmula Uno de desarrollar un nuevo tren motriz parece poco probable.

Artículos recomendados

Deja una respuesta

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *