Nuevo Porsche 919 Hybrid para el campeonato del mundo de resistencia FIA 2017

Fritz Enzinger, Vicepresidente del Programa LMP, afronta la temporada con mucho respeto: “Todas y cada una de las nueve pruebas de resistencia suponen un reto. La fiabilidad es un requisito básico; seis horas navegando alrededor de muchos coches de diferentes categorías, cada uno de ellos a velocidades distintas, hace que las carreras sean imprevisibles. De hecho, últimamente lo habitual es que sólo unos pocos segundos separen al ganador del resto de sus rivales. Le Mans, con una duración cuatro veces superior a las demás pruebas, es la cita cumbre del certamen. Para esta temporada 2017, Toyota está preparado para ser un duro competidor en lo más alto de la categoría LMP1. Les haremos frente con un Porsche 919 Hybrid meticulosamente mejorado y un equipo de seis pilotos de primer nivel”.

La tecnología del prototipo Le Mans

La versión 2017 del Porsche 919 Hybrid cuenta con varias innovaciones, especialmente en aerodinámica, chasis y motor de combustión. El Director del Equipo, Andreas Seidl, que continúa además actuando como Director Técnico, comenta: “Para la temporada 2017, entre el 60 y el 70% del vehículo es de nuevo desarrollo. El concepto básico del 919 Hybrid tiene recorrido para optimizar componentes y mejorar aún más su eficiencia. El monocasco se mantiene sin cambios desde 2016, pero se ha analizado el potencial de optimización de todas las piezas y, en la mayoría de los casos, se han hecho los ajustes apropiados”. Como en F1, el monocasco está hecho de fibra de carbono y con un diseño tipo sándwich.

Aerodinámica

El reglamento técnico para el Campeonato del Mundo de Resistencia FIA 2017 introduce más limitaciones en cuanto a dimensión de algunos componentes de la carrocería que afectan a la aerodinámica. En un esfuerzo por incrementar la seguridad, las nuevas medidas reducen la carga aerodinámica de los prototipos LMP1, lo que hace que la velocidad de paso por curva sea más baja. En base a las nuevas especificaciones y a los desarrollos encontrados, los ingenieros de Porsche han creado dos nuevos paquetes aerodinámicos para el 919 Hybrid, con la intención de compensar los tiempos por vuelta más lentos que se harán como consecuencia de los requisitos del reglamento.

En 2016, Porsche utilizó tres paquetes aerodinámicos para la temporada, pero la nueva normativa también ha limitado el número. Andreas Seidl: “Limitar a los equipos a usar sólo dos paquetes aerodinámicos en todo el año es una medida razonable para controlar los costes”.

Uno de los nuevos paquetes aerodinámicos está específicamente diseñado para el circuito de alta velocidad de Le Mans. Para conseguir las máximas velocidades punta en las secciones de larguísimas rectas, el diseño de ese paquete se centra en minimizar la resistencia al aire. Destinado a las pistas más sinuosas, el segundo paquete compensa un nivel más alto de drag (resistencia al aire) con mayor carga aerodinámica. Todavía están permitidos los pequeños ajustes para cada trazado específico pero, en general, 2017 implicará un nivel más alto de compromiso que el que se obtenía con los tres paquetes aerodinámicos del año anterior.

Lo fundamental para los ingenieros era diseñar el frontal del vehículo para que fuera menos sensible a los aspectos aerodinámicos. Seidl continúa: “En 2016, dicho frontal iba acumulando pequeñas cantidades de goma desgastada que había en la superficie de la pista. Y esa goma terminaba alterando el comportamiento del vehículo. Hemos analizado este fenómeno y optimizado los componentes más relevantes de la carrocería”.

Cuando se compara el frontal del 919 de este año con el del año anterior, inmediatamente salta a la vista que el nuevo es más alto, más ancho y con unos pasos de rueda mayores. En el lateral, se puede ver el nuevo canal que va del monocasco al paso de rueda, así como las rediseñadas tomas de aire traseras para los radiadores.

“Como resultado de la pérdida de aerodinámica que tenemos a causa de la nueva reglamentación, creemos que los tiempos por vuelta en Le Mans se incrementarán entre tres y cuatro segundos”, explica Seidl. “Tendremos que esperar a ver qué tal funcionan las diversas mejoras que hemos realizado para compensar esas pérdidas”.

Sistema de propulsión

Como parte del conjunto de mejoras, los ingenieros de Porsche han aumentado la eficiencia y el rendimiento del sistema de propulsión. La transmisión en los ejes delantero y trasero, el motor de combustión, el motor eléctrico y los sistemas de recuperación de energía han sido optimizados, pero el principio básico del conjunto de propulsión permanece inalterado: el eje posterior del 919 está movido por un motor de combustión V4 de dos litros extremadamente compacto. Este motor combina la tecnología de baja cilindrada y turbocompresor con la eficiente inyección directa de combustible; así se consiguen casi 500 caballos (368 kW), lo que convierte a este motor de combustión en el más eficiente de la historia de Porsche hasta nuestros días. Dos sistemas de recuperación de energía diferentes, uno que recupera la energía de la frenada en el eje delantero más otro que lo hace con los gases de escape, alimentan a una batería de iones de litio que, a su vez, suministra dicha energía a un motor eléctrico capaz de proporcionar una potencia adicional de más de 400 caballos (294 kW) al eje frontal, cuando se le solicita. El 919 Hybrid, desarrollado en Weissach, es el único prototipo que recupera energía durante la aceleración, además de en la frenada. Así se consigue un sistema de propulsión de más de 900 caballos (662 kW), que se beneficia de la enorme tracción generada cuando el coche acelera a la salida de las curvas con esos 400 caballos de potencia extra del eje delantero, que transforman al 919 en un coche de tracción total.

Aproximadamente el 60% de la energía recuperada proviene del Sistema de Recuperación de Energía Cinética (KERS, por sus siglas en inglés), que la obtiene de la frenada del eje delantero. El 40% restante está generado por el sistema de recuperación de energía de los gases de escape. Una media del 80% de la energía recuperada en la frenada del eje delantero se convierte de inmediato en propulsión. Si el motor de combustión tuviera que suministrar esa energía eléctrica, necesitaría aumentar la potencia en más de 100 caballos (74 kW), lo que incrementaría el consumo de combustible del 919 en más del 20%. En Le Mans esto equivaldría a un litro extra de combustible por vuelta. Otra ventaja del eficiente sistema de recuperación de energía es que permite al 919 trabajar con unos frenos más pequeños y ligeros, una característica que no sólo reduce el peso, sino también la resistencia al aire, pues los frenos de menor tamaño necesitan menos aire para su refrigeración.

Para recuperar la energía de los gases de escape se ha fijado una pequeña turbina en el tubo de escape. Esta turbina gira a una velocidad de más de 120.000 rpm y alimenta a un generador. Igual que la energía que se recupera de los frenos delanteros, ésta se almacena en una batería de iones de litio hasta que se necesita. El piloto puede acceder a esta energía almacenada cuando lo crea conveniente, sólo con pulsar un botón. La utilizará para ganar velocidad a la salida de las curvas, al mismo tiempo que repone energía con la que se regenera a través de los gases de escape en la aceleración. Para garantizar que la turbina funciona igual de eficientemente a bajas velocidades, cuando la presión de escape es menor, se utiliza un sistema de geometría variable. A pesar de la sofisticada tecnología a bordo, el equipo de ingenieros ha sido capaz de lograr una reducción de peso en el sistema de escape.

Seidl: “Nuestro objetivo era asegurar que el peso del vehículo no excediera al del año pasado, incluso con las innovadoras tecnologías que hemos añadido, que van desde elementos del chasis y la carrocería hasta las actualizaciones del sistema de propulsión”.

El 919 comenzará de nuevo en la categoría de eficiencia energética más alta de las que permite el reglamento. Esto significa que el coche puede usar 8 megajulios de energía recuperada durante los 13,629 kilómetros que tiene una vuelta al circuito de Le Mans, con la restricción de consumir un máximo de 4,31 litros de combustible en dicha vuelta. Ambos valores se monitorizan constantemente y se suman después de cada vuelta.

Calidad de conducción y neumáticos

Junto a las mejoras mecánicas hechas en el chasis, varias innovaciones de software han ayudado a mejorar la calidad de conducción del 919, especialmente en términos de control de tracción y de gestión híbrida. Estos dos factores tienen un impacto significativo en la vida útil de los neumáticos, y este aspecto va a tener incluso más importancia en 2017. Los equipos LMP1 dispondrán ahora de tres juegos de neumáticos menos por coche en cada fin de semana, por lo que las gomas van a tener que resistir relevos dobles en carrera con más frecuencia (lo que equivale a dos depósitos de combustible o a un tiempo de conducción aproximado de una hora y media). Andreas Seidl: “Nos hemos preparado intensamente, trabajando junto a nuestro socio Michelin, para poder mantener el ritmo hasta el final de la carrera, incluso cuando tengamos que hacer relevos dobles. Todas las pruebas, ya sean de 6 o de 24 horas de duración, serán este año también sprints reales hasta el final”. Durante la noche en Le Mans, cuando las temperaturas son más frías, se podrán hacer incluso relevos cuádruples con un juego de neumáticos.

WEC: la plataforma ideal para los pioneros tecnológicos

Con un reglamento de eficiencia único para la Clase 1 de los prototipos Le Mans (LMP1), el WEC es una plataforma ideal para Porsche, y fue precisamente este reglamento el que impulsó a la compañía a regresar a la élite del automovilismo en 2014. Las normas ofrecen a los ingenieros un grado de libertad inusual para introducir diferentes conceptos de propulsión y requieren tecnologías de futuro como la hibridación, motores de baja cilindrada altamente eficientes y el uso sistemático de la construcción ligera. Como resultado, el WEC ofrece a Porsche la plataforma perfecta para desarrollar y probar innovaciones para sus deportivos de producción en serie.

Prólogo: la primera cita con la competición

Desde mañana, se pone en marcha la primera cita para los competidores del WEC. En lo que se conoce como Prólogo del WEC, habrá un total de 14 horas de prueba conjunta para todos los equipos. El sábado incluye también dos horas después de que se vaya el sol. El Equipo Porsche LMP pondrá los dos coches en la pista durante ambas sesiones.

El vehículo de competición híbrido con el dorsal número 1 estará pilotado por Neel Jani (33 años, Suiza), André Lotterer (35 años, Alemania) y Nick Tandy (32 años, Gran Bretaña). Jani es campeón del mundo del WEC y ganador de Le Mans 2016. Lotterer logró el título mundial en 2012, al volante de un Audi, y aporta la experiencia de sus tres victorias absolutas en Le Mans, mientras que Tandy formó parte del equipo Porsche que ganó Le Mans en 2015. El coche gemelo, con el dorsal 2, lo compartirán el campeón del mundo de 2015, Timo Bernhard (36 años, Alemania), y los dos neozelandeses, Earl Bamber (26 años) y Brendon Hartley (27 años). Bamber obtuvo el triunfo en Le Mans 2015 junto a Tandy, mientras que ese mismo año Hartley compartía el título de campeón del mundo de Resistencia con Bernhard.