Ferrari Tipo 021

El Ferrari type 021 es un motor de carreras alternativo endotérmico de ocho ciclos, diseñado por Ferrari para equipar sus monoplazas en el Campeonato del mundo de Fórmula 1. La peculiaridad de este motor es ser el primero equipado con un turbocompresor entre los que han equipado el Ferrari Fórmula 1, mientras que el récord del primer motor turbocompresor producido por el Ferrari es hasta el del 208 se presentó en 1980, un año antes del debut oficial del tipo 021. Este motor fue desarrollado desde 1981 hasta 1986 y se desarrolló principalmente en dos versiones llamadas 021 y 031 - 032.

Ferrari es conocido como el único equipo que siempre ha participado en todas las ediciones del Campeonato del mundo de Fórmula 1, y por ser el equipo más ganador en esta especialidad. Entre los diversos factores que llevaron a este éxito siempre han sido los motores, ya que la casa Maranello siempre ha logrado construir impulsores que sobresalían en términos de rendimiento. Sin embargo, en 1977 Renault entró en el campeonato del mundo con un motor inusual, a saber, turbo, aprovechando una cláusula regulatoria que existía desde el comienzo de la serie, a saber, la posibilidad de utilizar motores turbo de 1500 cc en lugar de motores aspirados de 3000 cc. Hasta entonces, ningún fabricante había elegido el camino de la Renault porque se creía que la solución se comporta más desventajas que ventajas, pero los franceses en los años que fueron capaces de hacer un coche competitivo y el motor de su propia, e imponer a todos en términos de rendimiento para que solo los problemas de fiabilidad le impidió aggiudiscarsi los dos títulos pilotos y constructores. En 1980 Ferrari corrió una de las peores temporadas de su historia, también porque utilizó un paquete de estructura - Motor - aerodinámica ahora fechado, que encontró su génesis en el monoplaza 312 T de 1975. Ya en 1978, Lotus introdujo los llamados mini-faldas con canales Venturi para mejorar la aerodinámica del coche, y Ferrari tuvo que correr a los guardias con una solución híbrida en 1979 y''80, porque utilizó un motor V de 180° en lugar del V8 Cosworth 90° al inglés, que, al ser menos voluminoso permitió crear canales Venturi de mayor tamaño y por lo tanto mejorar el rendimiento. En ese momento Enzo Ferrari (siempre reacio a las innovaciones) decidió que para 1981 querría un coche menos conservador y que se beneficiaría tanto de un nuevo motor en la parte superior de la potencia, sino también de un motor más compacto que mejoraría la aerodinámica con efecto suelo. Para este propósito se diseñó el tipo 021.

Desde 1970 hasta 1980, el equipo Emiliano utilizó una serie de motores de doce cilindros 180° V, con el objetivo de no renunciar a la elasticidad del V12, sino también mejorar la aerodinámica y el Centro de gravedad del automóvil gracias a un motor muy bajo, pero cuando los motores turbo de Renault incluso el Ferrari V12 estaban retrasados en términos de rendimiento y demasiado voluminoso para los canales Venturi El tipo 021 puede considerarse como el primer motor que Ferrari diseñó con una perspectiva más amplia en mente, es decir, no como una máquina de extremo a extremo, sino con el objetivo de que se integrara mejor con la carrocería que lo hubiera albergado. En este punto Mauro Forghieri decidió construir un motor V sobrealimentado para aumentar su potencia máxima, pero por regulación no podía tener un desplazamiento superior a 1500 cc, en lugar de los 3000 cc del aspirado. Por esta razón se optó por limitar el fraccionamiento a seis cilindros, porque hubiera sido más fácil (con la mitad del desplazamiento) hacer los componentes en comparación con un doce cilindros, tanto es así que el diámetro y la carrera tenían valores similares al motor de 3000 cc. dicho esto, se eligió un ángulo de inclinación de 120°. A este respecto el motor era muy Académico, porque maximizaba la eficiencia gracias al orden de explosión que con un ángulo de 120° ocurre precisamente cada 120° de rotación del cigüeñal. Esto hizo posible compartir los pasadores de manivela entre las bielas de los cilindros adyacentes a cada banco, por lo que la construcción del cigüeñal fue muy simple y económica, ya que consistía en solo tres Bielas. Pero esta solución también tenía lados débiles porque desencadena vibraciones peligrosas, las llamadas fuerzas de primer orden causadas por la inercia de los órganos móviles recíprocos, de hecho, el comportamiento del motor es igual al de dos tres cilindros en línea acoplados. Debido a estos fenómenos, fue necesario equipar la hélice con contrapesos de equilibrio para evitar la rotura, pero en detrimento del peso del sistema. La ventaja del primer sistema radica en el hecho de que para comprimir el aire que se enviaría a la cámara de combustión, El impulsor del compresor se instaló en el eje de la turbina impulsado por el gas de escape que de otro modo se habría perdido, mientras que el sobrealimentador se accionó por una correa de transmisión que abarcaba tanto la polea del compresor como el eje del motor, lo que de este último Para el sistema de sobrealimentación se decidió ir a lo largo de dos caminos paralelos, a saber, el uso de turbocompresores y el de un compresor volumétrico. Las pruebas con el compresor volumétrico no fueron alentadoras, porque el sistema (llamado Comprex y diseñado por Brown Boveri) nació como una tecnología para automóviles de carretera y llevó a la flacidez de la banda que lo operaba. Por esta razón se optó por equipar el motor con dos turbocompresores (uno para cada banco) que tenían una mayor inercia y en las primeras versiones del motor creaban problemas de turbo - lag (retardo de respuesta), pero garantizaban una potencia muy alta distribuida en un rango de revoluciones mucho más amplio y mayores niveles de fiabilidad. Gracias a un ángulo de banco tan amplio, fue posible colocar los colectores de escape y las turbinas dentro de los bancos, mientras que los colectores de admisión resultaron estar fuera. Con este sistema fue posible hacer el motor muy compacto a pesar de un ángulo de banco muy amplio, y diseñar grandes conductos Venturi para los coches que corrieron hasta 1982. Más tarde esta ventaja se perdió porque en 1983 los canales Venturi fueron prohibidos por el reglamento técnico, de hecho a partir de 1985 las turbinas y descargas se invirtieron con respecto al sistema de succión, con el objetivo de disminuir el Centro de gravedad y explotar el espacio en los lados para mejorar la eliminación térmica. Esta versión no fue hecha por Forghieri, quien es el padre del motor y renunció en 1984, sino por el ex ingeniero de Moto Guzzi Ildo Renzetti, revisado en 1986 por el ex Renault Jean Jacques His. Sin embargo, Forghieri logró hacer dos innovaciones antes de abandonar el proyecto. Ferrari en busca de potencias cada vez mayores a menudo corría el riesgo de averías de sus motores, por lo que el técnico de Romagna junto con colegas de Agip (que suministraba combustibles y lubricantes) experimentó con un sistema de combustible postinyección en la turbina en las fases inactivas del motor, con el objetivo de mantener el régimen de rotación de los impulsores alto y reducir el tecnología llamada emulsystem que consistía en una especie de inyección de agua con el propósito de controlar las temperaturas reduciendo el fenómeno de los golpes en la cabeza y mejorando el rendimiento termodinámico La segunda innovación fue en 1984 cuando pasamos de un sistema de inyección indirecta a través de una bomba mecánica, una solución con unidad de control electrónico y los electroinyectores (dos por cilindro) desarrollados por Weber y Magneti Marelli, que permitía un ajuste más fino del aire estequiométrico/combustible (el tapporto estequiométrico será uno, el límite cambiará a la carburación), con el beneficio de especialmente el consumo En 1983 el motor a batir fue el BMW M12/13 de Brabham que tenía potencias prohibitivas para todos los demás, más tarde se descubrió que utilizaba mezclas especiales de gasolina con alto poder calorífico y número de octanaje.

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