Las estrategias e interioridades de la Fórmula E al descubierto

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¿Cómo se recargan los coches de la Fórmula E? ¿Qué potencia utilizan cuando compiten? ¿Cómo recuperan energía? ¿Cuántas personas trabajan en el equipo?. Andrés Castillo, ingeniero de pista del piloto Jérôme d’Ambrosio en el equipo Mahindra Racing de Fórmula E, responde estas cuestiones, y muchas otras. QEV Technologies, empresa que se encarga de la gestión del equipo Mahindra Racing, compartió el conocimiento de sus técnicos, con décadas de experiencia, con los alumnos del máster especializado en motorsport y “e-racing”.

1. El coche y la potencia.

- ¿Qué partes del monoplaza son comunes y cuáles puede desarrollar cada equipo?

Cada equipo puede desarrollar el powertrain, es decir: motor, transmisión, inversor y la caja que lo contiene, que es una pieza de carbono que además soporta la suspensión trasera, que también es de cada equipo. La batería, monocasco, kit aerodinámico, suelo, carrocería, e incluso el volante, a nivel de hardware (que no software) es común para todos.

- El piloto no siempre cuenta con la misma potencia disponible, ¿cuáles son las diferencias entre cada sesión?

En la Fórmula E usamos varios niveles de potencia por reglamento. En el shakedown, una corta sesión de treinta minutos que hacemos los viernes pensada para comprobar el coche, estamos limitados a hacer seis vueltas con una potencia limitada a 110 kW (147 CV). En los primeros y segundos entrenamientos libres rodamos normalmente con 200 kW (270 CV), pero podemos dar una vuelta a potencia máxima, 250 kW (335 CV), otra a 225 kW (301 CV), que es la potencia del modo “Attack Mode*” y también podemos probar el “Fanboost**" en cualquier vuelta. La potencia máxima, 250 kW, solo la empleamos en clasificación. En carrera competimos a 200 kW, pero aumenta dependiendo del "Attack Mode" (225 kW) o del Fanboost.

*Attack Mode: Novedad de la temporada 2018/2019. En cada ePrix, los pilotos deben pasar por una zona de activación fuera de la trazada durante un número de ocasiones marcada por la FIA. Al pasar por ese lugar, se dispone de 25 kW extra durante un tiempo marcado.

** Fanboost: Se trata de un sistema que involucra a los aficionados que siguen las carreras desde sus casas. Éstos tienen en sus manos la posibilidad de dar un impulso extra de potencia a su piloto favorito durante cinco segundos en la segunda mitad de carrera. Los cinco pilotos más votados, reciben este “turbo”.

- La Fórmula E celebra entrenamientos, clasificación y carrera en un mismo día, ¿cómo preparan los eventos los pilotos y equipos? ¿Cómo se preparan en el simulador?

Una de las peculiaridades de la Fórmula E es que toda la competición se desarrolla el sábado. Las únicas excepciones son cuando se disputan dos ePrix en un mismo fin de semana, pero se celebran dos carreras y clasificaciones de forma independiente. En la Fórmula E todo ocurre muy deprisa. Solo tenemos una hora y media para trabajar entre los Entrenamientos Libres 1 y Entrenamientos Libres 2; y menos de una hora entre los Entrenamientos Libres 2 y clasificación. Y después de eso, debe haber al menos tres horas hasta la carrera.

¿Y cómo nos preparamos para eso cuando todos los circuitos son urbanos y no hay entrenamientos previos? Realizamos un completo plan de entrenamiento en el simulador, que es una herramienta clave y de un altísimo desarrollo. Antes de cada carrera, pasamos una semana entera con los pilotos oficiales rodando alrededor de ocho horas al día, y también tenemos pilotos de simulador que hacen el trabajo previo de validación de códigos y software.

El trazado del circuito lo recibimos unas semanas antes por parte de la FIA… Bueno, en realidad recibimos un dibujo, a partir del cual trabajamos. Algunos equipos van al “circuito” (que en ese momento son calles abiertas al tráfico) con apoyo de una empresa externa y lo escanean con una máquina en 3D, que copia el perfil a la décima de milímetro, “cazando” hasta los baches. Otra técnica habitual es realizar una medición del “grip”, aunque no es muy representativo, ya que el agarre evoluciona mucho durante el fin de semana de competición.

- Has trabajado con pilotos que venían de otras categorías, ¿qué es lo que más les preocupaba o llamaba la atención al llegar por primera vez a la Fórmula E?

La principal adaptación es pasar de ir a fondo, a controlar la energía de la forma más óptima. Ahora tenemos mucha ayuda de las simulaciones y es más sencillo, porque el piloto tiene mucho apoyo por parte del coche y recibe mucha información de cómo distribuir la energía en función de un montón de parámetros… Pero al principio quedaba mucho más en su mano; o, mejor dicho, en el pie del piloto. Los pilotos que mejor lo han entendido han conseguido mantener la diferencia en carrera a lo largo del tiempo.

Otra dificultad para los pilotos que llegan desde la Fórmula 1 es que un Fórmula E representa todo lo contrario en cuanto a carga aerodinámica. El F-E es un coche con muy poca resistencia y carga aerodinámica.

El tercer punto que puede sorprender es que la Fórmula E solo corre en circuitos urbanos, entre muros. Es el piloto quien tiene que tener la confianza de ajustarse al muro… y marcar la diferencia en términos de milésimas de segundo.

- ¿Cómo es la gestión de la batería? ¿Qué debe hacer un piloto para competir durante 45 minutos + 1 vuelta sin agotarla?

Depende mucho de la configuración del circuito. En uno con muchas curvas, por ejemplo, aunque vayas a fondo, el porcentaje en el que vas a fondo durante la vuelta es muy bajo. En circuitos con muchas rectas, el porcentaje con el pedal a fondo es muy alto. La diferencia de cara a ahorrar energía entre un circuito y otro puede ser notable. Es decir, si una vuelta a fondo nos cuesta 2 kWh en un circuito determinado, vamos a tener que bajar a 1,6 kWh para poder rodar los 45 minutos. ¿Y cómo se ahorran esos 0,4 kWh? En términos generales, lo más efectivo es economizar cuando el coche va rápido, porque la potencia de salida está fijada siempre en 200 kWh. El ahorro es proporcional al tiempo. Si el piloto levanta un segundo el pedal, deja de consumir la misma energía si va a 60 km/h que si va a 160 km/h. Pero, obviamente, si voy a 160 km/h, cubro muchos más metros en esos segundos y el ahorro es mucho más eficiente. Esa es la norma general.

Básicamente, el piloto tiene que levantar el pie antes de frenar. Si es una frenada a la que se llega a 200 km/h, dejan más tiempo correr el coche que si llegas a 110 km/h. Antes de eso, usan la palanca para activar la regeneración. Podemos decir que se hace en fases distintas: se levanta el pie, se pulsa la palanca y después se acciona el freno.

- ¿Qué puede decir (y qué no) el ingeniero al piloto mientras compite?

Aquí no hay secretos. Todos los pilotos saben que todos los equipos escuchamos las radios de los demás. No nos lo da nadie, pero la Fórmula E tiene una aplicación para smartphones que permite elegir las radios de los pilotos que quieres escuchar. Hemos desarrollado un sistema para ir extrayendo esas comunicaciones, y además tenemos compañeros desde la base del equipo que escuchan esas comunicaciones y nos mandan los mensajes más relevantes de nuestros competidores.

Podemos decir lo que queramos, pero tanto piloto como ingeniero intentamos decir lo menos posible, para no dar información sensible o relevante a otro equipo. Por ejemplo, si vas a usar más energía en las siguientes vueltas para atacar o si tienes algún problema, te lo guardas. El piloto nos va dando constantemente información sobre lo que sucede en el coche: la energía que queda, temperaturas de baterías… todo eso nos sirve para ir configurando la estrategia en tiempo real. A día de hoy, muchos equipos lo hacemos de forma encriptada. Es tan curioso que puedes llegar a escuchar a pilotos decir códigos de cuatro dígitos hexadecimales o “Alfa Bravo 3 Charlie”, que nosotros desde el muro entendemos y que no queremos que entiendan el resto de los equipos. Aunque asuste bastante el mensaje, es sencillo: tenemos un desencriptador en el box, en el que metemos el mensaje en una casilla, damos a “entender” y nos traduce la información.

- ¿Cómo se recargan los coches y cuánto tardan en cargarse?

Cada equipo cuenta con dos cargadores (uno por coche) para cargar los coches cuando no estamos en pista. Han mejorado año a año y dado un increíble salto de calidad con respecto a los que usábamos al principio del campeonato. El tiempo de carga del coche depende de la temperatura de la batería. Si no está muy caliente, podemos llegar a realizar una carga total más o menos en una hora y media. Por ejemplo, una carga del 15% al 85% tarda 50 minutos.

¿Y cómo se alimentan esos cargadores? Como estamos en la calle, a través de generadores de altísima potencia. Para alimentarlos usamos un combustible ecológico que se llama Aqua Fuel. ¡Incluso en la ficha técnica pone que se puede beber y que no es tóxico! Es extremadamente caro y está desarrollado en la Fórmula E.

 

2. El futuro de la Fórmula E y su comparación con la F1.

- ¿Cómo crees que sería una Fórmula E de diseño libre? ¿Veríamos conceptos radicales?

Sinceramente, espero que sigamos así para poder tener carreras tan buenas y competidas. La igualdad técnica es el secreto de la competitividad. Creo que el diseño no cambiaría mucho a nivel de imagen… pero a nivel técnico, seguramente llevaríamos motores integrados por rueda. Dependiendo de la potencia que tuviéramos disponible, podríamos llevar incluso cuatro motores. Usaríamos lo que llamamos “torque vectoring”, la capacidad de usar un motor de forma independiente del otro para hacer girar el coche. Es decir, podríamos hacer que la rueda de la derecha girara más rápido que la de la izquierda para ayudar al coche a tomar una curva; o al revés, para estabilizarlo.

- A nivel de prestaciones, ¿hay algo en lo que la Fórmula E sea superior a la Fórmula 1?

Es difícil hacer comparaciones a nivel de prestaciones. Por ejemplo, la aceleración de 0 a 100 km/h (2,8 segundos) o de 0 a 80 km/h es muy parecida en ambos coches, porque es una cuestión de agarre. Los F1 están limitados en lo que a agarre respecta, y además, el motor eléctrico nos permite disponer de mucha potencia nada más nos empezamos a mover, a solo 10 rpm. A 30 km/h ya tenemos todo el par motor disponible. En Fórmula 1, sin embargo, desde que arrancan hasta que llega a 4.000 rpm, la potencia va subiendo hasta los 900 o 1000 CV. También es superior la regeneración de energía, gracias al tamaño de nuestras baterías.

- ¿Sirve realmente la Fórmula E de banco de pruebas para la evolución de los coches eléctricos? ¿En qué apartados específicamente?

La Fórmula E actual quizás sea equiparable en ese sentido a la Fórmula 1 de los setenta. Estamos desarrollando conceptos útiles para los coches de calle. Aquí los fabricantes llegan por dos motivos. El primero, por imagen y marketing; y el segundo, porque se están desarrollando conceptos que pueden utilizar en sus modelos de calle. Desde los propios motores, que se están reduciendo de peso y de tamaño y se está aprendiendo mucho en cuanto a gestión de software; hasta las transmisiones, engranajes, aceites… que son cada vez más eficientes.

- A nivel técnico, ¿cuál es la diferencia entre todos los equipos? ¿Qué marca diferencia en un entorno en el que se pueden hacer cambios tan mínimos?

La diferencia la marca, sobre todo, el número de personal con el que cuentas. Nosotros somos aproximadamente cincuenta, pero hay otros equipos con apoyo de fábrica que pueden llegar a 150 empleados. Eso quiere decir que para el trabajo que hago yo, hay tres personas en otros equipos, y así cada compañero. Cuantas más horas y personas haya, mayor potencial de desarrollo e investigación. Sin embargo, en la Fórmula E el mayor tiempo se consume en la pista y eso hace que, tengas 200 o 2.000 personas, no puedas marcar realmente la diferencia.

- ¿Con la energía que un Fórmula E consume una carrera, cuantos kilómetros haría un coche eléctrico en la calle?

La energía que usamos en carrera es de 52 KW/h, y esa podría ser perfectamente la batería de un coche de calle decente. ¿Cuántos kilómetros haría un coche de este tipo en la calle? Depende de lo que pese el coche, de la eficiencia… Los coches eléctricos tienen un problema y es que su diseño se basa en un círculo del que es difícil salir: poner más baterías para tener más autonomía, lo que lleva a aumentar el peso, que a su vez limita la autonomía... Se están lanzando modelos que pesan 2,6 toneladas y entras en conceptos que dejan de ser lógicos, porque no dejas de poner baterías pero sigues con 400 km de autonomía.

- ¿Cuál es el siguiente paso en el futuro de la Fórmula E?

El siguiente paso será contar con un nuevo diseño (tercera generación), y hay un compromiso de que las baterías sigan siendo iguales entre todos los equipos y las características también. Un poco más adelante, querríamos ver un salto mucho más grande que residiría en la química de baterías, doblando su densidad energética, como cuando se pasó del níquel-cadmio al litio. Eso nos permitirá contar con coches muchísimo más potentes y con más autonomía.

 

3. Personal y seguridad.

- ¿Cuántas personas trabajan en los equipos de Formula E? ¿Hay limitación de personal?

Tenemos veinte pases operacionales para las personas que pueden trabajar en el coche. A partir de ahí, hay tres o cuatro más de management y algunos de invitados. Aunque parezca sencillo, todo está muy controlado, y cada vez más. Ha habido mucha polémica este año, tanta que cada cierto tiempo entran operarios de la FIA al box y piden los pases a los empleados. Comprueban que su nombre esté en la lista entregada a la FIA y que esa persona sea realmente ella. Los pases son personalizados e intransferibles, y además comprueban que estés haciendo la función que pone en el credencial. No puedes tener una persona de relaciones públicas trabajando en el coche. En pista hay limitación, pero fuera de ella no.

- ¿Qué medidas de seguridad hay que tomar en un box con coches eléctricos?

Hay unos puntos prescritos y un mismo tipo de material que tenemos que usar todos los equipos. El momento más crítico es el de conectar y desconectar la batería, para conectarla posteriormente al cargador. Al tener tanta tensión, se podría producir un arco voltaico, una chispa que llega de un arco a otro del cable sin tener contacto. Tanto en la conexión como en la desconexión, la batería tiene una serie de luces que nos dice cuándo podemos conectarla y desconectarla. Además, el técnico dispone de una equipación especial, con guantes aislantes y una máscara que nos protegería contra un posible chispazo; y el apoyo de un compañero que le asiste con un gancho, y que es quien conecta y desconecta la batería. Ese gancho es aislante y si el compañero tuviera un calambre, el asistente podría retirarlo usando el gancho sin que le pasara la corriente a él. El coche tiene una serie de luces en el morro que nos dice el status de la batería y nos permite saber si es seguro o no conectar o desconectar la batería.

El otro punto crítico es la bajada del piloto del coche. La batería pierde el aislamiento y el coche queda cargado y aislado del suelo por los cuatro neumáticos. Lo que no puede hacer el piloto es pisar en el coche y en el suelo a la vez. Y si lo hace, ve una luz roja en el morro y un aviso en el dashboard. ¿Cómo salen entonces del coche? Muy sencillo: saltan.

 

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