Análisis técnico: Nascar NextGen 2022

En este artículo del IAD, vamos por otra nota técnica, en este caso vamos a analizar punto a punto el auto de Nascar 2022. Se vienen los NextGen con nuevos desarrollos y mejoras por parte de la categoría de Stock Cars más importante de Estados Unidos.

Análisis estructural:

Vamos con el primer punto a analizar. Podemos decir que los nuevos Nascar tuvieron una absoluta renovación con los modelos anteriores. Si bien en esta categoría lo que más importa es la seguridad del piloto, en este modelo no dejó de serlo, incluso se mejoró aún más. 

Para la nueva estructura del NextGen se optó por separar el cockpit del piloto y utilizar un sistema de chasis modular para las partes delantera y trasera, que no ocurría con el modelo anterior, el mismo era todo una sola pieza unificada tubular. En este nuevo modelo de chasis, los módulos delanteros y traseros van anclados al cockpit mediante bulones. Refiriéndonos a este punto más técnicamente hablando, tenemos que decir que se tratan de Fusibles estructurales, el cual su función es practicamante, en el caso de un golpe delantero o trasero, se separe el conjunto que sufrió el impacto y se cambie toda la parte estructural más rápidamente mediante el cambio de pieza completa. También para este modelo se aumentaron las defensas laterales, frontales y traseras, mediante el agregado de material absorbente de energía del tipo IMPAXX.

Estructura Nascar 6ta Generación

Nueva estructura Nascar NextGen

Anclajes del sub-chasis modular con el Cockpit.

En la primera imagen podemos observar la estructura del Nascar de la generación anterior, que como decíamos, la misma era un mismo conjunto de diseño tubular que para los NextGen fue reemplazado por el diseño de la segunda imagen. Como podemos observar en la celda de seguridad nueva, esta tiene mucho más refuerzos y defensas donde va ubicado el piloto. Sumado a esto, podemos ver que el nuevo cockpit ha reemplazado en la zona del techo, los tubos curvos por tubos rectos con agregado de más diagonales, para aumentar la rigidez de la misma. Se puede observar como la parte delantera, el chasis modular se puede reemplazar rápidamente en caso de un impacto fuerte.

Estructura completa Nascar NextGen

Para esta segunda imagen de la nueva generación, podemos ver el resto de la nueva defensa delantera diseñada en aluminio con material absorbente para una mejor absorción de energía.

En la parte trasera, podemos ver el chasis modular trasero, donde se encuentran los anclajes para la nueva suspensión trasera independiente, la estructura de impactos trasera y el tanque de combustible. Un detalle interesante, el diseño del módulo trasero donde se encuentra el tanque de combustible, es similar en diseño a los Fórmula 1 actuales, para que en el caso de un impacto a gran velocidad o lateral, el tanque de combustible se separe de la celda de seguridad del piloto.

Sub-chasis modular trasero con defensa en aluminio e IMPAXX

Para finalizar con esta sección, podemos afirmar que el objetivo de la categoría es meramente hacia el lado de la seguridad de los autos, dejando de lado la performance. Este nuevo NextGen mejoró muchísimo en seguridad pero sigue penando en performance para circuitos mixtos. Este nuevo diseño de chasis modular carece de la rigidez que necesita un auto de competición para mejorar las respuestas del mismo en el paso por curva, en el caso de que se corra fuera de un óvalo.

Un detalle interesante: La carrocería de estos autos está construida completamente en fibra de carbono.

Suspensión:

Para la zona de la suspensión, en la parte delantera se mantiene el paralelogramo deformable con algunos cambios en la barra estabilizadora, en este caso se sigue posicionando la misma por delante de la línea del eje delantero, pero ahora agregando los reguladores de rigidez de la barra de tipo hoja (cuchilla llamada en nuestro país). 

Para la suspensión trasera, la nueva novedad para los NextGen es la nueva suspensión independiente. Dejando de lado los ejes rígidos con Track Bar utilizados por la generación anterior, en este caso está formada por una suspensión de paralelogramo deformable, con la barra estabilizadora en la parte superior.

Otra de las novedades que permitió esta nueva suspensión trasera independiente, es la modificación completa del tren motriz trasero, utilizando para este nuevo modelo, el transeje. En este tipo de sistema, la transmisión y el eje trasero se combinan en una sola unidad. Hay varias razones por las que los ingenieros cambiaron el diseño del tren motriz, esta es una de las principales: La parte inferior del cuerpo completo no cabría debajo del eje trasero sólido tradicional. Por motivos aerodinámicos, la transmisión de los NextGen necesitaba cambiar y NASCAR eligió un transeje.

La combinación de la transmisión y el diferencial trasero reduce el peso total de un auto de carrera. Mover la transmisión a la parte trasera del vehículo equilibra mejor el peso del tren motriz de adelante hacia atrás. Sin una transmisión en la parte delantera de un automóvil, puede mover el motor hacia atrás y reducir el peso en las ruedas delanteras.

Nuevo diferencial trasero Transeje, podemos observar como la transmisión y el diferencial trasero forman una sola unidad.

Para finalizar esta sección, podemos decir que el nuevo auto tiene muchas mejoras en sus suspensiones. Obviamente como dijimos en el apartado anterior sobre las estructuras, estas nuevas geometrías podrían mejorar su desempeño, aumentando la rigidez estructural, pero no es el principal objetivo de la categoría. El aumento de performance de los autos, los ingenieros de Nascar lo buscaron a través de la aerodinámica, como veremos a continuación.

Aerodinámica.

Este es otro de los puntos donde los NextGen sufrieron una completa renovación, y para nosotros, los amantes de lo técnico, podemos decir que es para felicitar a la categoría por estas nuevas implementaciones. Vamos a enumerarlas:

• Splitter delantero con piso plano: Una de las novedades en estos NextGen, es la incorporación del piso plano, primero vamos a hablar del mismo en la parte delantera. Se incorpora un nuevo Splitter con un diseño para que se aproveche mejor el efecto que produce el piso plano delantero. Esto es una mejora muy importante para la carga aerodinámica delantera.
• Piso plano con difusor trasero: Siguiendo con la sección baja de los NextGen, seguimos hablando de la parte media y trasera del piso. Gracias a la suspensión trasera independiente, se incorpora el piso plano en toda la sección baja, uniéndose a un difusor final en la parte trasera, que provoca una baja presión y un aumento de  la aceleración del aire que pasa por debajo del auto, aumentando la carga aerodinámica trasera (Downforce).

• Tomas de aires bajas: Las mismas están ubicadas en el frente de la parrilla y tiene su salida de aire en la parte superior del capó. Esto también provoca el aumento de Downforce.

Como últimos puntos a nombrar para la sección aerodinámica, podemos decir que toda la implementación de Splitter con piso plano y difusor, están construidas en fibra de carbono, generando un menor peso y mayor rigidez en estos elementos.

Un punto importante: Los Nascar siempre se destacaron por su gran asimetría, con respecto a las suspensiones y lo aerodinámico. En estos nuevos NextGen no va a hacer la excepción. Muchas horas de análisis CFD llevaron a los ingenieros a diseñar las nuevas carrocerías para generar las cargas aerodinámicas asimétricas en ambos lados del auto, que son muy importantes para las carreras en óvalos. Hay una desventaja en la carga aerodinámica. Con cientos de kg de carga aerodinámica adicional, los autos NextGen requieren mucha más potencia para avanzar.

Análisis lateral CFD, podemos observar como el splitter toma parte del flujo y lo lleva hacia el piso del auto, creando una zona de baja presión y un aumento de la velocidad del mismo, que está favorecida por el difusor trasero.

Neumáticos:

Para esta nueva generación de Nascar, se incorporan los neumáticos más grandes, con llantas de 18 pulgadas de aluminio forjado, agregando las Centerlock, una única tuerca central para ajustar la llanta al vehículo, utilizado en la Fórmula 1 y en el Super TC2000 de nuestro país, una mejora sustancial para el cambio de neumáticos en boxes. Estos nuevos neumáticos de más bajo perfil mejoran la respuesta del auto en el tránsito por curva. 

Una de las razones por las que los autos usan aluminio en sus llantas, es que el material de aluminio es mejor que el acero para expulsar el calor de los frenos. Además, el diseño abierto de las llantas modernas también ayuda a expulsar mejor el calor de los frenos. El resultado será menos desvanecimiento de los frenos, un fenómeno peligroso durante las carreras largas.

Finalmente, las llantas más grandes permiten tener discos de frenos más grandes, Los fabricantes esperan un aumento del 25% en la capacidad de frenado con los NextGen.

Videos:

Pruebas de los NextGen en Daytona.

Pruebas de los NextGen en Daytona (parte 2)

Análisis de la CenterLock – NextGen

Autor: Nelson Vigliani, Sergio Pendas.

Docentes relacionados:

Sergio Pendas

Pedro Campo

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