Presentación técnica sobre coches de Fórmula 1

1. FFoorrmmuullaa 11

2. IInnttrroodduuccttiioonn
FFoorrmmuullaa SSAAEE iiss aa ccoommppeettiittiioonn ffooccuusseedd oonn
tthhee ddeessiiggnn aanndd ffaabbrriiccaattiioonn ooff aann
aaffffoorrddaabbllee,, wweeeekkeenndd rraacceeccaarr..
PPeerrffoorrmmaannccee aanndd rreelliiaabbiilliittyy aarree
nneecceessssaarryy aattttrriibbuutteess..
AAss aa SSeenniioorr PPrroojjeecctt ggrroouupp wwee cchhoossee ttoo
ddeessiiggnn tthhrreeee mmaajjoorr ccoommppoonneennttss ooff tthhee
ccaarr..

3. PPrroojjeecctt SSccooppee
DDeessiiggnn,, ffaabbrriiccaattiioonn aanndd tteessttiinngg ooff tthhee
tthhrreeee ddeessiiggnn ccoommppoonneennttss::
 HHuubb AAsssseemmbblliieess
 DDrriivveettrraaiinn
 AAeerrooddyynnaammiiccss

4. DDeecciissiioonn PPrroocceessss
 PPrroodduucctt DDeessiiggnn SSppeecciiffiiccaattiioonnss
 EExxtteerrnnaall SSeeaarrcchh
 IInntteerrnnaall SSeeaarrcchh
 CCoonncceepptt EEvvaalluuaattiioonn

5. PPrreesseennttaattiioonn OOuuttlliinnee
 RReeaarr HHuubb aanndd UUpprriigghhtt DDeessiiggnn
 FFrroonntt HHuubb aanndd UUpprriigghhtt DDeessiiggnn
 DDiiffffeerreennttiiaall HHoouussiinngg aanndd DDrriivveettrraaiinn
DDeessiiggnn
 AAeerrooddyynnaammiiccss DDeessiiggnn

6. Rear HHuubb aanndd UUpprriigghhtt
DDeessiiggnn

7. CCoommppoonneennttss
 BBeeaarriinngg HHoouussiinngg
 FFllaannggeess
 CCoonnnneeccttiioonn PPooiinnttss
 AAnnggllee BBrraacckkeett
 BBeeaarriinnggss
 FFaasstteenneerrss

8. AAnnaallyyssiiss ooff
HHuubb
 MMaatteerriiaall:: 66006611--TT66 AAlluummiinnuumm
 YYiieelldd SSttrreennggtthh:: 4400 kkssii
 FFaaccttoorr ooff SSaaffeettyy:: 33
 DDeessiiggnn SSttrreessss:: 1133..33 kkssii
 RReessuullttss ooff FFEEAA AAnnaallyyssiiss::
 MMaaxx VVoonn MMiisseess SSttrreessss:: 1144..55 kkssii
 MMaaxxiimmuumm DDiissppllaacceemmeenntt:: 00..000022 iinn

9. AAnnaallyyssiiss ooff
UUpprriigghhtt
 MMaatteerriiaall:: 66006611--TT66 AAlluummiinnuumm
 YYiieelldd SSttrreennggtthh:: 4400 kkssii
 FFaaccttoorr ooff SSaaffeettyy:: 33
 DDeessiiggnn SSttrreessss:: 1133..33 kkssii
 RReessuullttss ooff FFEEAA AAnnaallyyssiiss
 MMaaxx ssttrreessss:: 1166..33 kkssii
 MMaaxx DDeefflleeccttiioonn:: 00..000044 iinn

10. VVeerriiffiiccaattiioonn
PPDDSS CCrriitteerriiaa
 WWeeiigghhtt::
 TThhee hhuubb aasssseemmbbllyy wwiillll wweeiigghh lleessss tthhaann 1177 llbbss..
 HHuubb==22..55 llbb,, UUpprriigghhtt==44..55 llbb,, TToottaall == 77 llbb
 SSiizzee//sshhaappee::
 CCoommppoonneennttss wwiillll ffiitt wwiitthhiinn aann 1133 iinncchh wwhheeeell..
 IItt ddooeess ffiitt..
 MMaaiinntteennaannccee::
 22 hhoouurr yyeeaarrllyy oovveerrhhaauull
 MMaaiinntteennaannccee ffrreeee:: sseeaalleedd bbeeaarriinnggss,, lloocckkttiittee oonn aallll ssccrreewwss
 IInnssttaallllaattiioonn::
 IInnssttaallll iinn lleessss tthhaann 112200 mmiinn..
 CCaann bbee ddoonnee iinnssiiddee ooff aann hhoouurr:: pprreessss iinn bbeeaarriinnggss,, 33 bboollttss ppeerr ssiiddee
 CCoosstt ((mmaatteerriiaallss,, bbeeaarriinnggss,, bboollttss))::
 lleessss tthhaann $$440000
 HHoouussiinngg:: $$5544..0000,, HHuubb:: $$118866..9944,, FFllaannggee:: $$6655..2200,, CCoonnnneeccttoorrss:: $$5500..5544,,
AAnngglleess:: $$11..3344,, FFaasstteenneerrss:: $$88..6611,, BBeeaarriinnggss:: $$1188..8800
 TToottaall CCoosstt ooff MMaatteerriiaallss:: $$338855..4433
 DDyynnaammiicc TTeessttiinngg
 HHaass ppeerrffoorrmmeedd pprrooppeerrllyy ttoo tthhiiss ppooiinntt

11. FFrroonntt HHuubb//UUpprriigghhtt
 DDeessiiggnn CCrriitteerriiaa
 PPDDSS
 3300%%--4400%% wweeiigghhtt rreedduuccttiioonn oovveerr llaasstt yyeeaarrss ccaarr
 IIddeeaall wweeiigghhtt ooff 1144 llbbss..
 AAsssseemmbbllyy ffiitt wwiitthhiinn aa 1133 iinn.. ddiiaa.. WWhheeeell
 HHaannddllee llooaaddiinnggss iinn rraaccee ccoonnddiittiioonnss
 IInnccoorrppoorraattee ccoonnnneeccttiinngg ppooiinnttss ffoorr ssuussppeennssiioonn aanndd sstteeeerriinngg
ssyysstteemmss
 CCoommppoonneenntt SSeelleeccttiioonn
 SSuussppeennssiioonn GGeeoommeettrryy
 SStteeeerriinngg PPoossiittiioonniinngg
 BBrraakkee CCoommppoonneennttss
 BBeeaarriinngg SSeelleeccttiioonn

12. FFrroonntt HHuubb//UUpprriigghhtt
 AAnnaallyyssiiss
 CCaallccuullaattiioonnss
 TTrraacckk CCoonnddiittiioonnss
 TToopp ssppeeeeddss 6600 mmpphh// AAvvgg.. SSppeeeedd 3300 mmpphh
 SSaaffeettyy FFaaccttoorrss

13. FFrroonntt HHuubb//UUpprriigghhtt
 CCoommppoonneennttss
 HHuubb aasssseemmbbllyy
 TTwwoo ppiieeccee ddeessiiggnn ffoorr eeaassee ooff
mmaaiinntteennaannccee
 DDoouubbllee rrooww aanngguullaarr ccoonnttaacctt
bbeeaarriinngg (( aaxxiiaall aanndd rraaddiiaall
llooaaddss))
 UUpprriigghhtt
 SSppiinnddllee
 MMooddeelleedd uussiinngg
SSoolliiddwwoorrkkss®
 UUsseedd ttoo eennssuurree ffiitt
 CCoommppaattiibbiilliittyy wwiitthh ootthheerr
ccoommppoonneennttss
 CClleeaarraanncceess aanndd iinntteerrffeerreennccee

14. FFrroonntt HHuubb//UUpprriigghhtt
 MMaatteerriiaallss
 66006611--TT66 AAlluummiinnuumm
 330044 SSttaaiinnlleessss SStteeeell
 MMaannuuffaaccttuurriinngg
 CCNNCC MMiillll
 LLaatthhee
 PPrreessss

15. FFrroonntt HHuubb//UUpprriigghhtt
 VVeerriiffiiccaattiioonn
 WWeeiigghhtt
 LLaasstt yyeeaarrss 3322 llbbss.. TThhiiss yyeeaarr
1111..44 llbbss..
 6644%% wweeiigghhtt rreedduuccttiioonn
 UUnnddeerr IIddeeaall wweeiigghhtt ooff 1144
llbbss..
 TTrraacckk tteessttiinngg
 HHaannddlleess llooaaddss uunnddeerr
aacccceelleerraattiioonn,, ddeecceelleerraattiioonn,,
aanndd ccoorrnneerriinngg
 PPrroobblleemmss//IImmpprroovveemmeennttss
 TTwwoo PPiieeccee SSeeppaarraattiioonn
 SSppaacceerrss
 FFuurrtthheerr AAddvvaanncceedd
OOppttiimmiizzaattiioonn
 WWeeiigghhtt rreedduuccttiioonn
 CCoosstt rreedduuccttiioonn

16. DDrriivveettrraaiinn
 UUssee ooff CCoommmmoonn
PPaarrttss
 HHoonnddaa CCBBRR 660000 FF11
 LLiimmiitteedd SSlliipp
DDiiffffeerreennttiiaall
 UUssee ooff CCoommmmoonn
MMaatteerriiaallss
 44114400 SStteeeell
 66006611--TT66 AAlluummiinnuumm

17. RReeaarr DDiiffffeerreennttiiaall
 AAlluummiinnuumm HHoouussiinngg
 ZZeexxeell TToorrsseenn LLiimmiitteedd
SSlliipp DDiiffffeerreennttiiaall
 SSeeaalleedd BBeeaarriinnggss
 RReettaaiinn GGeeaarr OOiill
 CChheecckk VVaallvvee
 RRoollll--OOvveerr aanndd TTiilltt
PPrrootteeccttiioonn

18. PPoowweerr TTrraannssmmiissssiioonn
 AAxxllee SShhaaffttss
 44114400--33//44”” SStteeeell
 UU--JJooiinnttss
 DDrriivvee SShhaafftt
 SSpplliinneedd DDrriivvee
 CChhaaiinn aanndd SSpprroocckkeett
 RReeaarr MMoonnoo--BBrraakkee

19. DDrriivvee TTrraaiinn
VVeerriiffiiccaattiioonn
 PPeerrffoorrmmaannccee
 DDyynnoo--TTeessttiinniigg
 RRooaadd TTeessttiinngg
 WWeeiigghhtt
 TTaarrggeett 5500 llbbss
 MMaannuuffaaccttuurriinngg TTiimmee
 TTaarrggeett 1155 hhoouurrss
 PPrroodduuccttiioonn CCoosstt
 TTaarrggeett $$22000000
 FFaaiilluurreess
 DDrriivvee AAxxllee WWeellddss
 SShhiieellddeedd BBeeaarriinnggss
 CChhaannggeess??

20. Acceleration TToorrssiioonn
TTeessttiinngg

21. AAeerrooddyynnaammiiccss && BBooddyy
 MMooddeelleedd uussiinngg 33--DD ssooffttwwaarree
ppaacckkaaggee,, SSOOLLIIDDWWOORRKKSS®
 FFoorrmmss CCNNCC mmaacchhiinneedd
 AAlllloowweedd ffoorr pprreecciissiioonn ffoorrmmiinngg
aanndd eexxaacctt ffiitt
 MMaatteerriiaall:: 11//88”” ffiibbeerrggllaassss mmaatt
ww// ffiinnee mmaatt ffiinniisshh
 LLiigghhtt wweeiigghhtt aanndd dduurraabbllee
 TToottaall WWeeiigghhtt:: 88..55 llbbss..
 SSiiggnniiffiiccaannttllyy bbeellooww PPDDSS
ttaarrggeett

22. BBooddyy && AAeerrooddyynnaammiiccss
ccoonn’’tt……
Lift and Drag Coefficients
(as effected by ground promimity)
0.35
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0 0.05 0.1 0.15
h/L
Coefficient
Drag Coefficient
Lift Coefficient
 EEssttiimmaatteedd ddrraagg ccooeeffffiicciieenntt ((CCDD)),, ffrroonntt lliifftt ccooeeffffiicciieenntt ((CCLL)),, ddrraagg ffoorrccee ((DD)) aanndd
lliifftt ffoorrccee ((LL))
 CCDD == 00..1144 DD == 11..995500 llbbff
 CCLL == 00..1155 LL == 00..991100 llbbff
© 1992 SAE

23. BBooddyy && AAeerrooddyynnaammiiccss
ccoonn’’tt……
Source: Race
Car Engineering,
Katz
 EEssttiimmaatteedd sskkiinn ddrraagg ccooeeffffiicciieenntt ((CCFF)) aanndd ssuurrffaaccee sshheeaarr ffoorrccee ppeerr uunniitt
ssuurrffaaccee aarreeaa ((ττ)) ((ffrriiccttiioonn rreessiissttaannccee))
 CCFF == 44000000 ττ == 990011..8877 llbbff//fftt22

24. BBooddyy && AAeerrooddyynnaammiiccss
ccoonn’’tt……  OOvveerraallll PPeerrffoorrmmaannccee EEvvaalluuaattiioonn
 OOvveerraallll wweeiigghhtt ooff ccaarr ssiiggnniiffiiccaannttllyy mmiinniimmiizzeedd
 PPDDSS pprroojjeecctteedd wweeiigghhtt == 3300 llbb
 AAccttuuaall wweeiigghhtt == 88..55 llbb
 DDiimmeennssiioonnss ooff ccaarr ww//iinn 22%% ooff ddeessiirreedd
 DDrraagg ffoorrccee mmiinniimmiizzeedd aass ssppeecciiffiieedd iinn PPDDSS
 TTyyppiiccaall FF--11 CCDD == 11..0077
 PPSSUU FFoorrmmuullaa CCDD == 00..001155
 LLiifftt ffoorrccee aacccceeppttaabbllee bbuutt ccoouulldd bbee ffuurrtthheerr mmiinniimmiizzeedd bbyy iinnttrroodduucciinngg ffuurrtthheerr
ddoowwnn ffoorrccee ccoommppoonneennttss wwhhiicchh wweerree ssaaccrriiffiicceedd ttoo mmaakkee rroooomm ffoorr ccrriittiiccaall
ccoommppoonneennttss ((ii..ee.. iinnttaakkee aappppaarraattuuss,, rraaddiiaattoorr))
 TTyyppiiccaall FF--11 CCLL == --00..9999
 PPSSUU FFoorrmmuullaa CCLL == 00..001155
 CCoooolliinngg ppeerrffoorrmmaannccee mmaaxxiimmiizzeedd bbyy cchhaannnneelliinngg aaiirr oovveerr wwaatteerr--ccoooolleedd
ccoommppoonneennttss
 aavveerraaggee eennggiinnee tteemmppeerraattuurree ww//oo cchhaannnneelleedd aaiirr oovveerr rraaddiiaattoorr == 222200°°FF
 aavveerraaggee eennggiinnee tteemmppeerraattuurree ww// cchhaannnneelleedd aaiirr oovveerr rraaddiiaattoorr == 220000°°FF

25. Performance iinn AAccttiioonn