METODOLOGIA DE DISEÑO APLICADA A UN AUTO DE CARRERA
repasemos la metodologia de diseño 1 propuesta:
1) restringir posibilidades. respetar las normas es uno de los factores iniciales que van a ir dando forma a nuestras ideas. hay normas particulares del deporte que estan redactadas en conjunto y componen el reglamento tecnico y el deportivo. para conveniencia de todos esas normas deben ser respetadas. por otro lado hay normas que tienen que ver mas con cuestiones sociales que deportivas. por ejemplo desde hace varios años se prohibio la publicidad de cigarrillos en los autos de formula 1 (no se si abarca tambien a otras categorias) ya que justamente el deporte es una actividad que promueve la salud. hay paises en los que esta prohibido el consumo de alcohol, otros en los que no se pueden hacer este tipo de actividades en determinados dias, y asi segun el nucleo social en el que nos desenvolvamos impondra sus restricciones propias.
por otro lado estas mismas normas nos obligaran a determinadas caracteristicas que son obligatorias, las mas destacadas tienen que ver con condiciones de seguridad para todos los participantes y terceros, como ser la resistencia a los golpes del habitaculo o el uso de sistema contra incendios, con el tipo de neumaticos y un monton mas.
asi que no esta de mas tener bien presentes todas estas normas para los proximos pasos en el proceso de diseño.
2) brainstorm. la idea de este metodo es en pocas palabras no olvidarse de nada. se pueden ir volcando terminos que uno recuerde y por otro lado ver articulos o libros y sin ningun orden ir agregando todos los que esten vinculados, directa o indirectamente. asi uno se asegura no estar llegando al final del prototipo y que venga un amigo y le diga 'donde vas a poner el radiador?' y ahi nos demos cuenta que nos olvidamos de el y nos arruina todo el diseño (exagerando un poco para ser grafico). perfectamente se pueden involucrar entre 100 y 200 terminos segun el nivel de dificultad de las fuentes que uno consulta.
a modo de ejemplo:
3) una forma de agrupar elementos y conceptos es por la funcion que cumpliran. no importa todavia sus dimensiones ni cual es el lugar fisico que ocuparan. generalmente cuando agrupamos encontramos elementos que estan a medio camino entre dos grupos, perfectamente podemos incorporarlos a ambos para analizarlos desde dos puntos de vista diferentes. el simple hecho que hacer un cuadro como el que adjunto, y logicamente luego de tener presente o haber leido que significa cada elemento comienza a hallarse la relacion que existe entre todas las partes.
4) analizar la funcionalidad y la relacion con el entorno. es muy dificil trabajar sobre un sistema en el cual diferentes partes estan interrelacionadas y cualquier cambio en una de ellas repercute en las otras. por ejemplo un cambio en la posicion de la bateria, puede originar una diferente distribucion de pesos y por consiguiente diferente comportamiento, o un cambio en el aleron delantero modificara la condicion de sub-sobre virancia y la capacidad de frenado que el vehiculo tenia y asi con cada cambio que uno quiera realizar.
sin embargo quizas sea posible llevar este sistema o al menos parte de el a un razonamiento lineal que siempre es mas facil de interpretar. hagamos el intento.
ahora que estamos hablando en forma especifica de un auto de carreras veamos cuales son las condiciones que necesitamos para que nuestro proyecto sea exitoso. de mas esta decir que la mayoria de las competencias automovilisticas premian el tiempo en que se tarda en hacer determinado recorrido. cuanto menor el tiempo mas se valora su desempeño. y cuales seran las capacidades que influyen en ese mejor tiempo?:
- aceleracion en el sentido de marcha
- frenado o desaceleracion
- aceleracion lateral al tomar las curvas
y justamente vemos que las tres se refieren a algun tipo de aceleracion. por algo peter wright (team lotus) dijo: 'manejar un auto de carreras consiste en mantener la aceleración más alta posible en la dirección correcta'.
bien, nuestro bolido necesita lograr la mayor aceleracion en todas las direcciones y lograr esto dependera de dos factores. por un lado las fuerzas internas que pueda generar, en la aceleracion en sentido de marcha por medio de la potencia del motor, en el frenado por la capacidad que tenga su sistema de frenos. por el otro en las fuerzas que pueda aplicar o generar en el punto de contacto con el medio en el que transita. y el punto de contacto, no es un punto, es una pequeña superficie de cada neumatico, de dimensiones variables, que se ha convenido en llamar 'parche de contacto'. es decir esos dos factores deben estar equilibradamente maximizados, de nada sirven unos neumaticos de 10 pulgadas de ancho para transmitir la potencia de un ciclomotor, y tampoco sirven 500 caballos si no se pueden transmitir al piso. no fue porque si que los formula 1 hicieron el cambio de motor delantero pasandolo atras, el mayor peso en el tren trasero mas la transferencia de peso al acelerar ayuda a aplicar la potencia al piso, a costa de un piloto mucho mas expuesto.
entonces tanto el parche de contacto como la fuerza que apliquemos sobre el, sera lo que debemos optimizar para lograr nuestro objetivo de mejorar los tiempos. en realidad no es un parche de contacto, es uno por cada rueda, generalmente cuatro en total (tyrrell de 6, te extraño!),
respecto al parche de contacto, su principal caracteristica es que es permanentemente variable. es variable en cuanto a su calidad y en cuanto a sus dimensiones.
la calidad del contacto dependera del material y rugosidad del suelo sobre el que se rueda, del tipo de compuesto del que esta hecho el neumatico, de su coeficiente de friccion, de la temperatura que va alcanzando en las distintas zonas por las que transita y de la humedad que afecta el contacto entre ambas superficies. dificilmente podamos sacar partido de estas variables, ya que los neumaticos generalmente estan reglamentados y sobre el suelo y factores climaticos no podemos hacer mucho. solo podemos influir sobre la temperatura pero en un estrecho margen.
sus dimensiones varian mayormente de acuerdo a las dimensiones del neumatico y a la presion a la que se lo infla.
respecto a la fuerza vertical que actua sobre el mismo, esa fuerza varia permanentemente partiendo de la carga estatica (distribucion de pesos), en funcion de la transferencia de pesos, de la carga aerodinamica, de las irregularidades del terreno (que son absorbidas por las suspensiones) y de las perdidas por consumo.
conocer la interaccion de todas estas variables es fundamental para el resultado final, pero creo que van a requerir sus espacios propios y quedaran por el momento esbozados en este analisis. estos puntos a tratar seran entonces: neumaticos, cargas masicas, cargas aerodinamicas y suspensiones.
5) esta es la parte concreta en la que se empieza a dibujar. no los super planos hechos con autocad. mas bien simples esquemas donde se implantan y se ve la relacion entre los distintos volumenes.
simplemente voy a dar inicio aqui al razonamiento y los invito a que veamos un ejemplo conctreto en el blog toritoF5.blogspot.com
los elementos mas significativos y que practicamente definiran el aspecto general del vehiculo seran sin duda:
habitaculo
motor
neumaticos
los dos primeros podran estar en linea (hablando de autos de carrera habitaculo adelante y motor atras, en autos de calle acondicionados para carrera, que no es lo mismo, probablemente sea al reves) o dispuestos uno al lado del otro (como algunos en nuestra F5, habra en alguna otra categoria?). los neumaticos ya sabemos donde van, respetando una distribucion rectangular, aunque hay algunas ideas arriesgadas como en los 70 un caso que estaban dispuestos en forma de rombo, pero que no prospero.
en cuanto a los siguientes elementos, si bien su ubicacion es de menor importancia en cuanto a la configuracion primaria ya que son de un menor volumen, pueden alterar factores esenciales como son la aerodinamica, el balance estatico, la inercia rotacional y otros comportamientos dinamicos, o bien la estetica general, la habitabilidad o la seguridad. estariamos hablando en este caso de volumenes intermedios, por ejemplo bateria, matafuegos, radiadores, tanque de combustible o alerones.
antes de cerrar este apartado van dos consejos que estan muy relacionados entre si:
- no perder el sentido comun. ideas exoticas o extravagantes son muy tentadoras y deben ser tamizadas por el filtro de lo posible antes de desperdiciar demasiado tiempo en ellas. por ejemplo si llegamos a la conclusion de que cuanto mayor sea la trocha mejor es tenida en curva porque es menor la transferencia de pesos, no podemos diseñar ejes con un trocha de seis metros, ya que intuimos que estructuralmente y funcionalmente va a ser un fracaso.
- no enamorarse de la obra durante el proceso de diseño. es muy comun aferrarse y defender una resolucion parcial que nos atrae por alguna razon subjetiva, pero que nos impide la resolucion de otras o desmerece la resolucion del conjunto. por ejemplo puedo plantear que el aleron trasero sea proporcionalmente similar al de un F1 por razones de estetica, pero descubro que la resistencia que generaria el ala seria demasiado pesada para un motor de baja cilindrada.
un saludo a todos.
