Mototécnica 

Reducción de inercias

El peso sí importa, eso lo tenemos claro. ¿Pero qué ocurre cuando los kilos se pierden en los neumáticos y las llantas? Para descubrirlo, hemos probado una Yamaha R1 equipada con llantas O.Z. de magnesio y los nuevos Michelin Power Pure, los más ligeros del mercado. Si tenéis alguna duda, preguntádselo a una mujer: ¿Todos los kilos son iguales? Para nada, os responderá. Depende de dónde estén. En una moto, como en una mujer, hay puntos exactos donde sacar peso prioritariamente.

01.07.2010 | 18:02

Son los puntos, como saben hasta los nacidos en 2009, de las masas no suspendidas. Aún mejor si, además de no suspendidas, estas partes son rotantes: Entonces, el efecto es máximo. Para ser exactos, más que en términos de masa es necesario razonar en términos de momento de inercia, que mide la "resistencia" (inercia) de un elemento al ponerse en rotación o al variar la velocidad de rotación: Si la inercia de un cuerpo respecto a la aceleración depende de su masa, aquella rotación está medida por el momento de inercia. La conducción de una moto se compone de una sucesión de variaciones de su posición en el espacio y de la velocidad a las que se oponen principalmente las fuerzas de inercia -más grandes cuanto más rápidas sean las variaciones-. Como hemos dicho, las inercias se pueden dividir en fuerzas verdaderas y propias, y en momentos. Cuando se acelera desde parado, el motor debe vencer la fuerza de inercia correspondiente a la masa de la moto + piloto y también el momento de inercia que es resistente al aumento de la velocidad de rotación de las ruedas y del cigüeñal (además de otras contribuciones menos importantes). En cambio, en una chicane, la velocidad de paso incluso puede mantenerse más o menos constante, pero para levantar la moto desde el lado opuesto se necesita poder vencer las inercias procedentes de la masa de la moto y del piloto a la posición del centro de gravedad y al momento de inercia de las ruedas. Cuando se habla de aligerar una moto, no se tiene en cuenta el momento de inercia. Sin embargo, aquí se esconde el secreto de los "puntos exactos" para la dieta, siendo el momento de inercia consecuente, más que la masa en cuestión, también a su distancia del eje de rotación. La masa, cuanto más alejada esté del eje, más cuenta para el momento de inercia (proporcional al cuadrado de esta distancia). Un objeto pesado pero compacto, tendrá un momento de inercia inferior al de un objeto más ligero pero más grande, como se puede apreciar al hacer girar o detener un disco pequeño de metal o una rueda de bicicleta.

Michelin Power

Pure adoptan una estructura de la carcasa y de los hombros que utilizan fibras aramídicas en lugar del acero. El resultado es un ahorro de peso que puede llegar a 1 kg por neumático en comparación con los equivalentes de la misma categoría. También es nueva la tecnología bi-mezcla 2CT que ahora incorpora mezclas más blandas de un 50% delante y del 80% detrás, contra los precedentes 20% y 22% respectivamente. En el cuadro inferior, secciones de la vuelta a la pista de Vallelunga en los que la mezcla blanda está en contacto con el asfalto comparando los Power Pure con los 2CT (Fuente Michelin). Las llantas O.Z. Cattiva R tienen seis radios (con rebajes) en lugar de los cinco característicos de la versión de aluminio forjado para aprovechar al máximo las diversas características del magnesio. Notable el peso de 2,85 kg del delantero y de 4,25 kg el trasero completo con amortiguador de tirones. Cuestan 3.240 euros la pareja, IVA incluido. Partiendo de una misma masa (M1=M2) distribuida de forma distinta en el momento de inercia, cuando la masa está medianamente más alejada del eje, su momento de inercia es mayor. Por este motivo, actuando sobre la parte más exterior (neumáticos), el efecto es máximo.

Los "puntos exactos"

Una vez hemos explicado todo esto, podemos centrarnos en la nueva tecnología de los neumáticos ligeros LTT (Litle Tyre Technology) aplicada por primera vez a los nuevo Power Pure del que los técnicos de Michelin se sienten muy orgullosos por la reducción del peso. El kilo de menos (entre anterior y posterior) respecto a la competencia, corresponde a 3 kg ganados en las llantas. En términos de momento de inercia, por efecto de aquel radio al cuadrado de la fórmula, el desvío es todavía más impresionante. Sin embargo, el de un juego de Power Pure es un 10% inferior respecto a la media de la competencia. Pero, ¿qué sucede con neumáticos tan ligeros? ¿Son mejores o peores? La fórmula de aquel proyectista de la Lotus Colin Chapman "Add lightness" (añade ligereza) se ha desmentido pocas veces hasta el momento. Y esas "pocas veces" han ocurrido cuando se ha excedido con la ligereza, como el célebre caso de la 500 GP de 115 kg utilizada de 1984 a 1990, que en los últimos años eran, utilizando las palabras de Luca Cadalora que la pilotó en 1989 (Yamaha YZR del Team Agostini) "caballitos enloquecidos". Demasiada ligereza, demasiada manejabilidad, demasiada reactividad, pueden convertirse en dificultad en la pista. Por este motivo hemos calzado los Power Pure en dos superdeportivas de comportamiento muy distinto. No solamente en una Yamaha R1, con el tren delantero relativamente pesado y que de hecho las ha adoptado como primer equipo, sino también en la más ágil Aprilia RSV4. Lograríamos evidenciar aún más cómo cambia el comportamiento, porque montamos en la R1 un par de llantas superligeras O.Z., las "Cattiva R" de magnesio forjado que ofrecen un total de 4 kg menos. La reducción de peso respecto a la moto "base" llega hasta 5 kg, equivalentes al 2,5%, pero la reducción de la inercia de las ruedas llega probablemente al 50%.Estos niveles requieren cierta sensibilidad muy refinada para notarse.

Dos simples segundos

Nuestra prueba tienen lugar en el circuito italiano de Vallelunga, con zonas interesantes desde el punto de vista de la manejabilidad, concretamente la curva lenta 8 y las rápidas "esses" 2 y 5. Un piloto experto en competiciones de Supersport analizará las prestaciones de la moto, curva a curva, en las distintas configuraciones. También contará con la ayuda de un telemetrista experto en competición y de un especialista en dinámica (Pierpaolo De Filippi del grupo MOVE del Politécnico de Milán coordinado por el profesor Sergio Savaresi). Al final, hemos probado la RSV4 con gomas Power Pure como referencia. Para cada paso, hemos previsto un par de vueltas de verificación para regular las suspensiones. Antes de pasar al análisis de los resultados es necesario hacer algunas puntualizaciones. Ante todo decir que los Power Pure son neumáticos de uso en carretera, aunque completamente nuevos. Esto justifica en cierta manera una mejora del tiempo por vuelta respecto a los Pilot Power 2CT. Aún siendo neumáticos bi-mezcla, tienen carcasas y mezclas distintas, con la parte "blanda" claramente más extendida sobre los flancos para poder ser utilizada en cada curva. Michelin nos ha proporcionado los resultados de sus trabajos efectuados independientemente en el mismo Vallelunga, que confirman el mejor compromiso de las mezclas blandas. En la práctica, mientras en las Pilot Power 2CT la mezcla blanda trabaja sólo en los ángulos de inclinación muy acusados, las Power Pure las aprovechan mucho antes, sobre todo la delantera. Los valores medios en la vuelta dicen que la mezcla blanda se aprovecha durante el 31% del tiempo contra el 4% del delantero y durante el 80% contra el 26% del posterior. El piloto nos ha confirmado que una sensible parte de la mejora (8 décimas en el paso 1) procede del mayor feeling del delantero. Y aquí es necesario abrir una explicación más compleja. El tiempo por vuelta se compone de muchas variables, a menudo relacionadas entre sí, por lo que las intervenciones en las ruedas y los neumáticos producen una serie de efectos que deben ser depurados para encontrar la efectiva influencia de las inercias. Hacia eso se dirige el análisis detallado que hemos seguido "seccionando" la pista para resaltar las partes más significativas. Para el piloto es más difícil valorar estos efectos por separado, como nos demuestra esta declaración recogida al término del paso 2 con la R1: "Si no hubiera sabido nada, pensaría que he llevado una moto mucho más ligera". El efecto neto de la reducción de inercia en la rotación nos parece el de una mayor reducción de la masa. Hasta aquí nos salen las cuentas, si se trabaja en los "puntos exactos", se aprecia. El fenómeno más perceptible es el aumento de la reactividad en los cambios de dirección, tanto en los lentos como en los rápidos, el instante en el que el peso es más perceptible. Todavía más lo es la entidad del momento de inercia porque, como todos sabemos, las ruedas funcionan como dos giroscopios y, como tales, tienden a conservar la dirección del propio eje en el espacio. Por eso, cuando se cambia la inclinación de la moto, las ruedas se "resisten" tanto más cuanto mayor sean sus velocidades de rotación y su momento de inercia. Dado que para mejorar el tiempo por vuelta se espera que la velocidad de rotación pueda aumentar, lo que se puede hacer para no comprometer la manejabilidad es reducir el momento de inercia. Pero también disminuye la resistencia a la aceleración (inercia a las variaciones de velocidad de rotación), mejorando la aceleración a la salida de curva: uno de los tantos efectos combinados y difíciles de cuantificar, pero que seguramente tienen su peso en la reducción de décimas en el tiempo por vuelta. En conclusión, los efectos de la reducción del momento de inercia son tangibles y mucho más evidentes que cualquier otra reducción de masa de pareja entidad. Hasta ahora, se podía actuar únicamente en las llantas, que ofrecen reducciones importantes, pero a cambio suponen grandes desembolsos. Por eso resulta interesante el beneficio ofrecido por los Power Pure, que ponen al alcance de todos la posibilidad de mejorar la manejabilidad de forma mucho más notable que cuanto cabría imaginarse por el escaso kilo de ahorro en términos de masa, aunque sea no suspendida: 8 décimas y un tren delantero más esbelto a igualdad de perfil no son poca cosa. Y pasando de la configuración básica a esa con menos inercia, el tiempo por vuelta ha bajado en dos segundos y cuatro décimas: considerando que se han obtenido con gomas de calle, es poco menos que una eternidad.

La R1 equipada con la telemetría para el análisis de manejabilidad instalada por el grupo MOVE del Politécnico de Milán (e-Shock) y para el análisis de los tiempos por vuelta (GET).

Vallelunga

El circuito de Vallelunga tiene un trazado de 4.110 metros y se recorre en sentido horario. Cuenta con diez curvas, de las cuales son siete a derechas y tres a izquierdas. A grandes rasgos, se divide en una parte lenta (la mitad inferior del plano) y otra rápida y con mucha inercia. Las curvas más interesantes son la Curva Grande (2) donde la moto es muy veloz y con mucha inercia, el lento Tornantino (8) y la Trincea (5), con un rápido cambio de dirección.

Sensaciones de Conducción

Los comentarios de nuestro probador son bien claros: Ya en el paso 1 (cambio de neumáticos) la diferencia en la entrada en curva es sensible, hasta el punto de necesitar un mínimo de práctica antes de encontrar la confianza necesaria con una moto que se inclina mucho más rápidamente. En el paso 2, el cambio es evidentísimo, especialmente en la fase de inicio de curva. Por el contrario, no parece haber contraindicaciones en términos de reducción de estabilidad en los curvones rápidos o aumento de la tendencia a levantarse. El único efecto colateral digno de mención ha sido el aumento de la tendencia a derrapar del neumático trasero, en parte también explicable por la reducción del momento de inercia (a igualdad de par motor, una menor parte se emplea para acelerar la rueda por lo que al neumático le llega más). Posiblemente con una regulación afinada de las suspensiones se hubiera podido dar con las condiciones adecuadas para hacer trabajar mejor la rueda trasera. Por cuanto respecta a la Yamaha R1, las variaciones de comportamiento generadas por los neumáticos y las llantas han tenido un solo sentido, en la dirección de una progresiva mejora de un aspecto crítico de esta moto sin nunca llegar a empeorar el feeling -a pesar de obligar a revisar los parámetros propios, sobre todo con los efectos más radicales del paso 2-. En la RSV4 nos esperábamos la contraprueba que, de hecho, llegó de forma absoluta. En este caso, nos hemos limitado a valorar los efectos de las cubiertas. La RSV4 giró enseguida en los tiempos de la R1 en el "paso 2" y la sensación que dio fue de poder mejorar si hubiéramos tenido más vueltas a nuestra disposición. El temido "exceso de manejabilidad" no se ha manifestado ni tan siquiera en la moto más ágil de la categoría.

Aaálisis del tiempo por vuelta

Alo largo de las sesiones de las pruebas se han probado cuatro configuraciones: Paso 0 (mejor tiempo 1'49" 268). Paso 1 (1'48"449). Paso 2 (1'46"870) y, de nuevo, el Paso 0 (1'49"336) para verificar el efecto de adaptación del piloto a la moto y a la pista. Así pues se han ganado ocho décimas sólo con los Michelin Power Pure y unos buenos dos segundos y cuatro décimas montando también las llantas O.Z. Cattiva R. Veamos cómo. En la imagen 1 se nota cómo con las llantas ligeras (curva roja) se gana mucho en la salida de las curvas veloces, donde el piloto abre más el gas y la diferencia a favor llega a ser de 7 km/h. Las gomas ligeras (curva azul) hacen la diferencia, sobre todo en los tramos lentos (imagen 2), mientras en la parte anterior (la rápida) no se aprecian grandes ventajas. Evidencia cómo en las curvas lentas (el Tornantino) el piloto tiene más dificultad para abrir el gas con los Pilot Power , pues con los Power Pure y sobre todo con las llantas O.Z. se obtienen velocidades más elevadas en la salida de las curvas; en cambio, la velocidad de paso siempre es muy similar, incluso en el Paso 2.

Análisis de la dinámica

Los valores más interesantes para este tipo de análisis son la aceleración longitudinal y la velocidad con la que la moto inicia la tumbada (roll-rate). Las mediciones se ha efectuado con la unidad inercial "e-Lean" de e-Sock, que incluso calcula el ángulo de inclinación. El análisis de los datos obtenidos con las dos motos (a igualdad de condiciones de piloto y neumáticos, los Michelin Power Pure) se ha centrado en la comparación de las fases de frenada, inclinación y aceleración. Los datos evidencian diferencias significativas a favor de la RSV4 en frenada y entrada de curva, mientras que a la salida de curva las prestaciones de la dos motos son comparables. La diferencia entre las dos aparece, por ejemplo, en la frenada del Tornantino (curva 8) y en las "esses" (curva 9). En la imagen 1 se muestran las aceleraciones longitudinales de las dos motos y nos enseñan que la RSV4 alcanza niveles de deceleración superiores a la R1 y mantiene niveles de deceleración superiores durante toda la frenada. Concretamente se aprecia cómo la deceleración de la RSV4 también mantiene niveles más altos durante la segunda fase de la entrada en curva, muy crítica porque empuja a los neumáticos con fuerzas tanto longitudinales como laterales. Muy interesante resulta el análisis de la relación entre velocidad de inclinación y aceleración longitudinal. En la imagen 2 se hallan los datos relativos a la curva 9, la "Esse". Se aprecia en particular: A. también en este caso el paso entre las fases de aceleración y de frenada es más repentino en la RSV4 (se observa la diferencia con que varía la aceleración en los dos casos). B. el nivel de deceleración en la frenada es superior en la RSV4. C. con la RSV4 se "sobreponen" mayormente las fases de inclinada y frenada. El punto de inicio de frenada está en una fase en la que la velocidad de inclinación todavía es muy elevada, mientras que en el caso de la R1 la frenada sólo se inicia cuando la tumbada se ha terminado. Las dos motos analizadas tienen, por consiguiente, comportamientos dinámicos en la fase transitoria muy diversos. La RSV4 se muestra más "prestacional", ya sea por mejor profundidad y modulabilidad en la frenada como, sobre todo, por una mayor capacidad de "mezclar" fácilmente los transitorios longitudinales (frenada/aceleración) con los de inclinación. Esta facilidad de superponer las dos fases dinámicas representa, en nuestra opinión, la peculiaridad más destacada de la RSV4 que la hace particularmente "manejable". En cambio, son muy parecidos los transitorios en aceleración que desvelan potencias de motor y capacidad de transmisión al suelo muy próximas. Las cubiertas aligeradas, en síntesis, mejoran la manejabilidad de la R1, aunque no la pongan al mismo nivel de la RSV4. La situación mejora con las llantas O.Z., pero tampoco en este caso la dinámica de la Yamaha alcanza a la de la Aprilia, moto nacida para correr. (Pierpaolo De Filippi, Giulio Panzani - Politécnico de Milán)

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