¿Un aparato para regar el jardín, o para la eficiencia energética de la Fórmula 1?

“¿Por qué diablos han obligado a utilizar estos Ultrasonic Fuel Flow Meters (UFFM en inglés, o sensores para el control del flujo de gasolina) si ya hay una restricción de combustible en la Fórmula 1? La carta que un aficionado enviaba a Jean Todt la pasada semana con motivo de la descalificación de Daniel Ricciardo y Red Bull cuestionaba la politica con el combustible en la Fórmula 1 actual. Su argumento era sencillo: los comisarios solo deberían vigilar que se introdujeran cien kilos preceptivos en el monoplaza. Después, allá cada cual con su ritmo de carrera.

“Pero en vez de ello, han decidido complicar las cosas obligando a utilizar este ‘gadget’ (que es muy parecido al Gardena que utilizo para regar mi jardín), y se supone que debe medir la cantidad de combustible…”. Evidentemente, el enfado aumentaba con el incorrecto funcionamiento del aparato pero, sobre todo, como soga que ahorca a la que se supone disciplina más rápida del mundo de la competición.

¿Para qué sirve entonces el sensor de caudal? ¿Es tan crucial para la Fórmula 1?

No limita el rendimiento, busca la eficiencia energética

El UFFM es un pequeño pero esencial dispositivo técnico en esta nueva era de la Fórmula 1. Y, de momento, también polémico. Históricamente, el valor del combustible ha sido crucial en épocas sin restricciones, más cantidad a bordo significa más peso y un monoplaza más lento. Hoy, sin embargo, el caudal se controla a través del UFFM, un sistema, para buscar la eficiencia energética y no para limitar el rendimiento.

El sensor de la compañía Gill Sensors, proveedor oficial de la FIA, se utiliza tanto en el Mundial de Resistencia y 24 Horas de Le Mans como en la Fórmula 1. En el primero se controla el consumo por vuelta, el flujo máximo constante. En la segunda, por carrera, y con las revoluciones como factor determinante. Aquí, ya se sabe, no se pueden consumir más de 100 kg/h a partir de 10.500 vueltas. Para controlarlo está el aparato de riego de nuestro amigo…

Sobre el papel, el sensor pretende poner más énfasis en el desarrollo de los sistemas de recuperación de energía frente a la parte térmica. Mapas de motor, inyecciones 'psicodélicas', presiones de turbo, etc... Sin embargo, la polémica de Red Bull sobre el correcto funcionamiento del sistema pone en el aire unas condiciones mínimas de equidad para los equipos. A mayor flujo con el gas a fondo, más gasolina entre en el motor y más potencia se alcanza.

Pero hay que reconocer que la tecnología y funcionamiento del UFFM es extraordinariamente complejo. En Australia, al parecer, el sistema se veía afectado por “ruido” en la señal del aparato. Consciente de ello, la FIA avisó a otros equipos, que regularon el caudal con el margen de seguridad indicado para no exceder los límites. Red Bull, sin embargo, decidió usar sus propios medios al margen del sensor oficial de la FIA.

La complejidad de calibrar el UFFM

Hace falta una precisión de medición increíble para controlar el flujo de combustible de estos motores. Para empezar, el sensor debe estar calibrado para el tipo de combustible a utilizar, y en la Fórmula 1 los equipos utilizan gasolina de diferentes fabricantes. También el UFFM ha de ser calibrado para lograr una medición precisa según la amplia gama de temperaturas por las que puede atravesar el combustible. Por ello también hay que considerar sus diferentes condiciones de viscosidad y densidad. El sensor cuenta con diferentes algoritmos para captar esas variaciones de temperatura. Y también se ha de controlar la caída en la presión del combustible.

A grandes rasgos, UFFM funciona a través de canal interno con una apertura de entrada y salida por las que fluye el combustible. La primera cuenta con ranuras para provocar turbulencias dentro del canal, ya que ello facilita mejor la medición. En ambos extremos se sitúan dos transductores ( dispositivo que convierte un determinado tipo de energía de entrada en otra diferente a la salida). Ambos están situados en el cuadal, por lo que tienen que ser compatibles con el combustible y la presión.

Según la gasolina se mueve a través del sensor, uno de los transductores manda una señal de ultrasonido al opuesto. Como se conoce la distancia física entre ambos, es posible determinar el tiempo de paso entre uno y otro. El sistema graba el tiempo y, a continuación, se manda una señal opuesta, una dinámica que se repite dos mil veces por segundo. Una vez tomadas las lecturas en ambas direcciones, se calcula el flujo con la distancia conocida y la densidad del combustible .

No es una “solución sólida” por el momento

Posiblemente, el conflicto con Red Bull no sea el último de la temporada en la Fórmula 1. Porque los errores del UFFM en un monoplaza dado determinarán sus prestaciones, como alegaba el propio Cristian Horner tras la carrera de Australia. Incluso Porsche, que utiliza dos unidades en su nuevo prototipo para las 24 Horas de Le Mans, se ha quejado que no es una “solución sólida” por el momento. Por ello la FIA pedía a los equipos en Australia un margen de seguridad. Red Bull, por el contrario, decidió utilizar sus propios sistemas de medición, jugando con sus propias reglas

Lo cierto es que el desafío técnico que ha de afrontar el sensor de caudal de la FIA es extraordinario. Puede que, conociéndolo, nuestro amigo estaría ahora encantado de utilizarlo para optimizar el riego de su jardín.