Blistering y Graining

En esta entrada, quería hacer una primera aproximación al fenómero de Blistering y Graining que se producen en un neumático de competición, desde el punto de vista de un ingeniero de reconocido prestigio: Pat Symonds:

En términos simples, hay dos factores principales que afectan a la estrategia de carrera: la cantidad en la que el coche es ralentizado por llevar una carga importante de gasolina, el “efecto gasolina” (generalmente representado como una penalización de x segundos por cada 10 kg de gasolina) y la cantidad en la que el coche es ralentizado por el uso de las ruedas. La degradación de las ruedas es un aspecto complejo, porque no solo varía circuito a circuito, sino también año a año en un circuito dado, e incluso día a día. La razón para esto es que hay tres tipos de degradación de ruedas:

La primera es la degradación lineal: es similar en las ruedas delanteras y traseras, y depende del uso. En otras palabras, si la actuación de la rueda es tal que el coche pierde 0,1 segundos por vuelta entre las vueltas 2 y 3, el coche también perderá 0,1 segundos en las vueltas 22 y 23. Durante una carrera, el nivel de degradación lineal puede variar desde nada a 0,15 segundos, dependiendo del circuito y las condiciones. La degradación lineal no causa ningún cambio en el balance del coche, y no provoca ni subviraje ni sobreviraje.

El segundo tipo de degradación es el graining. Es un fenómeno que ha llegado a ser muy importante desde la introducción de ruedas con surcos, aunque incluso los slicks lo sufren. El graining ocurre cuando la superficie de la rueda se agarra a los lados y se enrolla, debido a la fuerza que se ejerce sobre las ruedas. Es muy fácil de descubrir dado que la goma enrollada permanece en el dibujo. En la mayoría de los casos, el graining se ve lateralmente en las ruedas delanteras, aunque en algunos circuitos puede ocurrir longitudinalmente en las ruedas traseras. Esto ocurre cuando hay muchos eventos de tracción, como en Canadá. Sin embargo es mucho más común que se vea en las ruedas delanteras, como en Imola, donde las ruedas delanteras están bajo mucho más estrés que las traseras. Las ruedas son propensas al graining cuando las temperaturas son bajas y la goma es quizás más dura de lo ideal para dichas condiciones. El resultado es un aumento del subviraje, pero cuando la rueda se sigue usando, el graining desaparece (la goma suelta se limpia del dibujo de la rueda) y la rueda se comporta con normalidad. La curva de comportamiento creada por el graining aparece ilustrada en la segunda línea.

El último tipo de degradación es del que tendremos que estar más atentos en Hockenheim. El blistering se llama así porque la rueda forma literalmente burbujas o ampollas (blisters) calientes que son luego arrancadas de la superficie. Se ve de forma común en las ruedas de atrás, y generalmente se debe a la combinación de altas aceleraciones y fuertes fuerzas en curvas, durante curvas largas, de velocidad media y lenta. Con este tipo de degradación, la rueda se comporta normal al principio, sufriendo solo de la degradación lineal, hasta que llega al punto donde las ruedas de atrás se llenan de ampollas, lo que puede ocurrir de manera inesperada. El coche entonces empieza a perder tiempo por vuelta por el sobreviraje y pierde tracción debido a la pérdida de agarre en el tren trasero.

La propensión de la rueda al blistering está en gran parte en función de la temperatura del núcleo de la rueda,es decir, de la temperatura de la rueda por debajo de su superficie. Mientras la temperatura superficial de la rueda puede crecer bastante rápido, sobre todo por el rozamiento que sufre la rueda, el hecho de que la goma es un buen aislante significa que la alta temperatura de la superficie no penetra rápidamente al núcleo. El aumento de la temperatura del núcleo ocurre más por el trabajo de la rueda, y esas temperaturas, incluso bajo condiciones de carrera arduas para las ruedas, puede tardar entre 8 y 10 vueltas para estabilizarse. Entonces, una rueda con blistering se comportará bien hasta que las temperaturas del núcleo alcancen el punto crítico, y las ruedas empezarán a perder su dibujo cuando aparezcan las ampollas. Las ampollas son generalmente de tamaño similar, y un “mal” blistering es consecuencia de un alto número de ampollas en la rueda.

Desde las revisiones del circuito de Hockenheim, el esfuerzo que el circuito exige a las ruedas ha cambiado significativamente. El nuevo asfalto tiene mucho más agarre que la superficie vieja, y la naturaleza del circuito es radicalmente diferente: antes estaba compuesto casi de forma exclusiva por elementos de fuerte tracción y freno, y ahora incluye más curvas de media velocidad. La configuración del coche se ha visto alterada de forma radical, y el circuito ahora requiere mayor nivel de downforce. El resultado es que se alcanzan velocidades mucho mayores en la sección del stadium (un incremento medio del 16%), y para las ruedas, las numerosas aceleraciones fuera de las curvas han hecho de Hockenheim un circuito “limitado-trasero”.