Caja Semi – Automática ¿Cómo se gestó una de las más grandes revoluciones en la F1?

Jody Scheckter – Fiorano 1979

Desde su creación, la casa de Maranello siempre ha dado gran importancia al desarrollo de sus máquinas y algunas victorias han llegado precisamente por esta costumbre de mirar tanto al futuro como al presente. Enzo Ferrari siempre le dio mucha importancia a la mecánica, especialmente al desarrollo de estos componentes y para ello contrató a los mejores técnicos del mercado precisamente para tener garantías sobre el éxito de estos proyectos. 

Sistema ideado por Enzo Ferrari, desarrollado por primera vez por Mauro Forghieri y rematado por John Barnard…

Con la llegada de éste último en 1986, se marcó un hito en esta carrera de desarrollo, ya que Barnard, el diseñador inglés (proveniente de Mclaren) fue considerado una de las mentes más brillantes de la Fórmula Uno de esa época. La relación entre el inglés y el propietario de Ferrari resultó ser tormentosa, pero Barnard tiene el mérito de haber creído en una solución técnica del propio Enzo, que en Maranello se había descartado por completo en años anteriores gracias a alguien impensado.

Una imagen histórica y rara. En la nieve de enero de 1979, el piloto de pruebas Giorgio Enrico realiza las primeras pruebas del nuevo «telecambio» electrohidráulico montado en una T3 modificada, utilizada para estudiar las nuevas soluciones de la futura T4.

“Quiero algo nuevo”, le sugirió Enzo Ferrari a John Barnard, cuando llegó a Maranello en 1986, después de habérselo arrebatado a McLaren. Para el que entonces era considerado el diseñador más brillante de la F1, era una invitación emocionante y aceptó el desafío poniéndose a trabajar.

El objetivo de Barnard en Ferrari era desarrollar algo nuevo, una solución sin precedentes nunca vista en la Máxima. Para el diseñador fue un desafío muy emocionante y para devolver el guiño alComendattore, el inglés se puso a trabajar casi de inmediato en su oficina en Inglaterra.

Barnard tiene el gran mérito de haber encontrado una antigua patente de Ferrari, en los archivos de Maranello, una caja de cambios semiautomática electrohidráulica, accionada por dos botones dispuestos en el volante. Realizado en colaboración con Bendix en un proyecto del ‘Furia’ Forghieri.

La idea inicial fue de Enzo Ferrari y vino directamente del período de guerra cuando Ferrari comenzó a construir máquinas herramienta. El proyecto fue entonces retomado por Mauro Forghieri y posteriormente llevado a cabo en colaboración con Bendix

Barnand tomó en sus manos esta patente y comenzó a trabajar en ella, que ya había sido probada y desarrollada por Forghieri en 1979 debutando en pista durante una prueba del sistema en una 312 T3 de laboratorio. La idea inicial era desarrollar la caja de cambios del 312 y luego trasladar todo el proyecto a la futura T4. A primera vista, el sistema resultó ser realmente interesante: solo 2 kg más pesado que el mecánico tradicional, la nueva caja de cambios inmediatamente dio excelentes resultados, siendo los cambios más rápidos y mucho más satisfactorios.

Nuevamente en Fiorano, en febrero de 1979 fue el turno de Scheckter de probar la nueva caja de cambios en el «laboratorio» T3. El futuro campeón del mundo mantuvo un ritmo prometedor con cambios de marcha muy rápidos. 

La rapidez de ese cambio también la sintieron los periodistas presentes en aquella prueba, ya que todos equipararon el sonido de los cambios de marcha con el sonido del motor de las cámaras fotográficas de la época..  La idea revivió a fines de la década de 1980: el desarrollo tecnológico llevado a cabo por otros equipos obligó a Ferrari a evaluar más a fondo el sistema rechazado por el canadiense. Los avances tecnológicos y las investigaciones en electrónica realizadas en años anteriores permitieron a la Scuderia de Maranello afinar el sistema de forma mucho más óptima. Esta caja de cambios modificadase montó en el 639, un coche de laboratorio que permitió preparar el 640, el primer coche de la historia que traerá una caja de cambios electrónica a la carrera.

El sistema que Ferrari utilizaría era a la vista, simple: apenas dos botones estratégicamente situados para que el piloto no tuviera que mover demasiado las manos, siendo el derecho para subir de marcha y el izquierdo para bajar.

Diagrama simplificado de esa primera caja de cambios electrohidráulica.

Desde un punto de vista técnico, el sistema estaba controlado por una unidad de control electrónica colocada debajo del asiento del conductor, mientras que la unidad hidráulica (constituida por un sistema de alta presión) estaba colocada directamente en la caja de cambios. Los pulsos producidos por la centralita activaban las electroválvulas con tiempos de reacción del orden de 5 milésimas de segundo. 

Bernuzzi probando en 1981 entre la nieve

El sistema era muy innovador ya que la presión del aceite (esta última controlada por un dispositivo bien visible desde el exterior gracias a una pared de cristal) se mantenía mediante un servo de seguridad y una válvula de by-pass. La caja de cambios era del tipo tradicional de 5 velocidades con tres varillas para las horquillas accionadas por medio de una palanca. Neutral permaneció activo a través del botón de cambio descendente. El único gran problema real con este sistema eran las altas temperaturas que generaba.

El sistema estaba supervisado por una unidad de control electrónico ubicada debajo del asiento del conductor, mientras que la unidad hidráulica presurizada se coloca en la caja de cambios.

Bernuzzi probando en 1981 entre la nieve

Los pulsos accionan las electroválvulas con tiempos de reacción del orden de 5 milésimas de segundo. El control hidráulico constaba de un sistema de alta presión. La presión del aceite se mantenía constante mediante un diafragma de seguridad y una válvula de paso. La bomba era accionada por el propio motor. La caja de cambios era del tipo tradicional de 5 velocidades, con tres varillas para las horquillas, accionada, mediante palanca, por un desmodrómico.

Al mantener presionado el botón de cambio descendente, el automóvil permanecía en neutral.

El principal problema a resolver era el del calor generado por este sistema. Para controlar la emulsión de aceite, una parte del dispositivo era visible desde el exterior gracias a una pared de vidrio.

Gilles fue determinante en la decisión final del proyecto

Evidentemente, los detalles del funcionamiento del mismo no fueron hechos públicos para evitar que los rivales pudieran recibir información, mejorar el sistema y batir a Ferrari en su propio juego. Estaban muy confiados pero la realidad es que al final jamás se llegó a utilizar en carrera. Gilles Villeneuve dio vueltas hasta aburrirse en el circuito de Fiorano a bordo de la Ferrari 312 T3 para probarlo. Pero no le gustó, encontrándola poco práctica y engorrosa, le dijo francamente a Forghieri que le daría una opinión negativa a Enzo Ferrari sobre la conveniencia de continuar su desarrollo. Hablaron de ello unos meses después para el T5 de 1980, para el que se pensó en utilizar una caja de cambios de 6 velocidades pero luego todo quedó archivado.

En octubre de 1987, el piloto de pruebas Dario Bernuzzi realizó las pruebas de la caja de cambios automática, instalada ahora en la F1 87. Obsérvese el voluminoso equipo electrónico colocado detrás de la barra antivuelco

Octubre de 1986, se supo que Ferrari había estado experimentando con una revolucionaria caja de cambios automática, montada sobre un viejo chasis 86. El proyecto fue del ingeniero De Silvestri y se trataba de una caja de cambios transversal de 6 velocidades. El objetivo era contener la distancia entre ejes de un coche que habría tenido que montar el de 12 cilindros, perjudicado aún más por la decisión de la FIA de desplazar los pedales hacia atrás con respecto al eje delantero. Posteriormente será preferible optar por el longitudinal.

A finales de los ochenta el panorama tecnológico había cambiado y los últimos avances en el campo de la electrónica permitieron desarrollar un sistema mucho más práctico y eficiente.

La genialidad se la atribuye a John Barnard, quien a principios de julio de 1988 había estrenado esta solución con gran secreto en la Ferrari 639 conducida por el piloto de pruebas Dario Benuzzi en el circuito de Balocco, ubicado en Piamonte, Italia.

Dario Bernuzzi en el circuito de Balocco,

Era un monoplaza equipado con un motor de aspiración de 3.500 cc y 12 cilindros. Fue un auto revolucionario porque introdujo el uso de la caja de cambios semiautomática de siete velocidades: desapareció del habitáculo la clásica palanca de selección de marchas del lado derecho, para dar paso a dos paletas montadas detrás del volante.

En el «Pato», como se había apodado ese monoplaza de Ferrari por la curiosa forma de su nariz, el piloto ya no estaba obligado a quitar las manos del volante, pudiendo cambiar de marcha mucho más rápido que antes.

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Nigel Mansell – Brasil ’89

Lo que muchos no saben, sin embargo, es que aunque John Barnard había tenido el coraje de quitar la palanca de cambios en la F1-89, que ganó en su debut en el GP de Brasil de 1989 con Nigel Mansell, es que esa idea había dormido en Maranello durante 10 años…

Completamente dependiente de la electrónica, el avanzado sistema de Ferrari tenía una tendencia terrible a saltar por los aires -no metafóricamente- en cuanto se quedaba sin corriente, puesto que el sistema hacía entonces entrar dos marchas… con previsible resultado. Hoy se sabe que que a lo largo de los test, jamás se consiguió dar una distancia de carrera completa, al parecer la 640 carecía de potencia y, aunque la electrónica de la transmisión era quizá muy ingeniosa, también, como suele ocurrir con estas cosas, era poco fiable. Tanto era así que en la Scuderia se habían planteado salir con el depósito medio vacío para aparecer en televisión antes de que la caja de cambios cediera. Había fallado continuamente en los entrenamientos libres y en la sesión de clasificación y Mansell llegó a aconsejar en broma al piloto de British Airways que lo había llevado a Río que le esperara para el viaje de vuelta, un vuelo que debía salir antes de que terminara el GP. 

La historia de la victoria de la caja semi automática, incluye una parada a boxes con cambio de volante incluído, este se estaba soltando y Joan Villadelprat metió el nuevo volante con un golpe tan fuerte que se hizo un corte en su mano.  Pero en Brasil 1989, Ferrari y Nigel Mansell hicieron historia llevándose un triunfo tan emocionante como inesperado. Una vez más, Ferrari había conseguido escribir su nombre en la Fórmula 1 con una innovación que revolucionaría la categoría, obligando luego a los demás a seguir por ese camino.

Costó, pero fue uno de los grandes avances de la Máxima, hoy en día está extendida no sólo en todos los monoplazas de F1 y del resto de las categorías motor, sino en general a todos los autos de producción en serie que adoptan la solución de utilizar levas en el volante para accionar la caja de cambios.

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