¿Como aguanta un motor de F-1 el desgaste de una carrera?


               La máxima exigencia a la que puede estar sometido un motor es definitivamente la máxima competencia deportiva, el campeonato de Fórmula 1.

               Tomando como ejemplo los motores de Formula de BMW, tenemos que cuentan con dos bancadas de 5 cilindros dispuestos en “V”, que impulsan a ese bólido a 794 caballos (585 kW) obligando al cigüeñal a dar unos 17 mil giros por minuto.

               En esos momentos cada uno de los 10 pistones se mueve a una velocidad media de 25 metros por segundo, pese a que estas cifras impresionan en un primer momento, sin embargo estas cifras no alcanzan a revelar, ni siquiera aproximadamente el extraordinario esfuerzo que ha de realizar un motor de F 1 que consiste en aguantar las enormes cargas mecánicas y termodinámicas.

               Esta maravilla de la alta tecnología, de unos 100 kilos de peso, está diseñada para aguantar unos 400 kilómetros, es decir la distancia de una carrera mas la vuelta de calentamiento.

               Si un motor es capaz de soportar mas kilómetros, significa que es demasiado pesado y, por lo tanto, no apto para la Formula 1.

               Muchas veces cuando asistimos o vemos por televisión un gran premio observamos como se funde un motor y el piloto debe irremisiblemente abandonar el trazado, y es que para poder superar el recorrido de una carrera en cualquiera de los circuitos 3 mil 200 piezas deben funcionar a perfección y de ellas mil 200 son completamente diferentes entre sí.

               Una raja o fisura no detectable a simple vista o una diminuta viruta de metal de 0,1 milímetro suponen la posibilidad de quedar fuera de juego. Aunque por ejemplo el 70% de los componentes son de fabricación propia BMW cuenta con unos 40 proveedores que envían sus piezas al Centro de Motores de Munich, donde se montan estos propulsores. Antes de proceder al ensamblaje, cada pieza pasa por un proceso de prueba largo y minucioso.

               Todos los equipos de Formula 1 cuentan con un departamento propio para llevar a cabo esta delicada tarea.

               “Si pasamos por alto el mas mínimo detalle o cometemos el mas mínimo error, nuestros pilotos no tendrán ninguna posibilidad de lograr su objetivo”

               Así alerta Helmut Wimmer, responsable desde 1997 del control de calidad de todos los componentes que se emplean en la fabricación del motor de Fórmula 1 de la empresa bávara.

               La culata es de todos el componente mas complejo del motor. Debe soportar enormes fuerzas mecánicas y sobrecargas térmicas. En esta pieza de aluminio de tan solo 15 kilos de peso se encuentran todas las sustancias que recorren el propulsor: aceite, refrigerante, aire, combustible y gases de escape.

Cuanto tiempo se invierte

               Desde que los componentes llegan al centro de motores de BMW hasta que salen instalados dentro de un nuevo propulsor, mas o menos 30 personas trabajan fuertemente en la culata. Lavado, inspección visual, toma de medidas, mecanizado posterior, almacenamiento provisional, montaje, banco de pruebas son algunas de las etapas que ha de recorrer esta pieza antes de abandonar este Centro Técnico antes de llegar al circuito.

               “Cada mano que toca un componente supone un riesgo potencial”, explica Wimmer. Por eso los controladores de calidad emplean siempre que pueden maquinas especiales. Por ejemplo durante el lavado de las piezas. Una vez efectuada la entrega se desembala la culata, se deposita en una cesta y se introduce en el interior de la máquina especial de lavado. El programa dura 20 minutos. Aunque los proveedores se comprometen a enviar todas sus piezas completamente limpias, a menudo la realidad es bastante diferente.

               El auténtico control de calidad comienza después del lavado. En la cámara de medición de precisión se procede a la inspección visual de la culata. “A veces falta un orificio” nos dice la experta en técnicas de medición Diana Wallbrun. Agregando que: siempre que hay que satisfacer muchas peticiones de modificación en poco tiempo se acumulan errores.

               De principios de enero a finales de febrero de 2000 se modificó la culata en 30 ocasiones, de acuerdo a las instrucciones de los ingenieros. Por eso Wimmer la llama “Componente dinámico”. La mayoría de las veces se trata de pequeñeces, pero es precisamente la verificación de estos detalles la que exige mas tiempo y un mayor grado de concentración. Walburn estima en una hora y media la duración de los controles ópticos de cada culata.

               El mismo tiempo que necesita el especialista Mladen Bilandzic para efectuar las mediciones. Sólo el ajuste de precisión de la instalación en el sistema de tres coordenadas dura unos 20 minutos. El proceso de medición corre a cargo de cinco unidades, con cinco palpadores cada una, que llevan en su extremo una minúscula esfera de rubí. Con ellas se pueden verificar todos los elementos geométricos, como la circunferencia y el cono. Las grandes superficies se palpan hasta en 7 mil 300 puntos. Bilandzic mide, entre otras cosas, todas las guías de válvula en planos de medición idénticos, con una precisión de milésimas de milímetro – la misma que impera en la tecnología espacial -. Reprogramar las guías de válvula lleva por lo menos 3 semanas. Como el volumen de los materiales cambia a temperaturas diferentes o con distintos grados de humedad del aire, la cámara de medición de precisión está climatizada. La temperatura óptima es de 21 grados y la humedad atmosférica debe estar entre el 42 y el 50 por ciento.

               Para que los ingenieros y expertos en desarrollo puedan recabar en todo momento información sobre el estado de los componentes, las máquinas de medición están conectadas en red con las oficinas a través de computadores.

               Mario Theissen, director de BMW Motorsport responsable de las cuestiones técnicas y Wimmer siempre están presentes cuando se reciben piezas nuevas o modificadas y a veces las inspeccionan personalmente.

               Karlheiz Hecht, veterano empleado de BMW con 27 años de experiencia trabaja en la cámara de medición de precisión, su especialidad es el control mediante endoscopia. Con una sonda como la que emplean los cirujanos en las operaciones examina durante una hora y media todas las cavidades para asegurarse de que no hay rebabas ni virutas. Una pantalla muestra el interior de la culata ampliado a escala 10:1. 

               “Basta que una limadura de 0,1 milímetros vaya a parar al circuito del aceite para que colapse el motor” advierte Hecht. Para estar completamente seguros de que a pesar de todo, no se ha pasado nada por alto, la culata se deposita en una mezcla de productos químicos y se irradia con luz negra. Esta obra de arte de alta tecnología en versión fluorescente tendría buena acogida en cualquier fiesta de carnaval.

               Luego de este proceso, la culata llega al taller mecánico, dirigido por Peter Sauer. Por allí pasan todos los componentes que hay que volver a mecanizar. Además, en esta sección, Sauer, antiguo empleado de BMW se encarga de realizar los primeros proyectos de los ingenieros con ayuda de un equipo de 12 colaboradores. 

               Al fondo del taller mecánico esta sentado Siegfried Turner, todos le conocen como el “hombre de los dedos de oro”. Turner posee una experiencia profesional de 20 años y su trabajo consiste en mecanizar manualmente los mas diversos componentes del motor, como por ejemplo los canales de entrada y salida o las cámaras de combustión de las culatas.

               Una vez concluido el mecanizado, la culata pasa al almacén de piezas, aunque rara vez permanece en el mas de dos horas. “Trabajamos “just in time” explica el experto en logística Neubauer.

               En una superficie de 800 metros cuadrados se almacenan todas las piezas de los motores de Fórmula 1, dispuestas en estanterías de seis metros de altura. Cada uno de las cajas contiene un juego completo para montar un propulsor, desde la culata a la goma de la junta. El montaje requiere tres mecánicos por motor. 

               La nave esta bien ventilada e inmaculadamente limpia incluso algunos operarios llevan incluso guantes blancos y los diferentes tipos de basura se separan en cubos distintos.

               En este local el ambiente es agradable, aunque la radio a veces ofrezca música un tanto machacona a un volumen bajo, todos en general trabajan con extraordinaria concentración. Después de 120 horas de montaje el motor esta listo. Ahora tiene lugar la obligatoria verificación en el banco de pruebas, del que no se salva ningún motor antes de abandonar el Centro de Formula 1 de la empresa bávara.

               En la planta de montaje , el motor se introduce cuidadosamente, con ayuda de un elevador eléctrico, en una caja preparada especialmente para llevar tan preciosa carga que se fija con cuatro tornillos a una placa de acero que a su vez está asegurada con unos pasadores.

               Luego se coloca en el interior de la caja una bombona de aire comprimido, para que las válvulas no caigan en los pistones ya que el motor de fórmula 1 cuenta con ballestas neumáticas.

               En ese trabajo, la perfección lo es todo dice Helmut Wimmer. Para la presente temporada el equipo que incluye analistas de daños, ingenieros y responsables de proceso se ha marcado el objetivo de volver a realizar un trabajo absolutamente impecable. Esta es la única manera de que en la temporada del año 2001 los dos pilotos del equipo BMW Williams puedan conseguir excelentes lugares o victorias como lo están haciendo en los circuitos del gran circo de la fórmula uno.