El FRENO MOTOR en un F1

¡Muy buenas! En este post vamos a hablar del freno motor. Toca explicar un poquito qué es y a qué nos referimos cuando lo mencionamos.

Vamos a dividir el post en cinco partes. Qué es, cómo se utiliza, cómo funciona, cómo optimizarlo y, al final, el tema de los reglajes, incluso cómo se relaciona con otros setups que tenemos dentro de un coche (haciendo especial hincapié en la Fórmula 1).

De todas formas, ya sabéis que en Lebalap Academy también tenemos una masterclass de volante de Fórmula 1 en la que explicó todos los reglajes que se pueden hacer desde un volante. Hacemos un recorrido por cada uno de los equipos, explicando qué volante tiene y dónde tiene cada botón. Os recomiendo que le echéis un vistazo.

¿Qué es el freno motor?

Es un sistema de frenado que tienen los coches basado en el sistema de transmisión. Es decir, no tiene nada que ver con el sistema de frenado que tienen los coches, con su pedal de freno, cilindro maestro, sus conductos hidráulicos, con la pinza y el disco de freno.

Esto del freno motor permite frenar el coche, pero sin utilizar ese sistema de freno. Depende mucho del propio sistema de transmisión que tenga el vehículo, como es evidente. Si es un tracción trasera, va a retener el tren trasero; y si es un tracción total, va a retener tanto el tren delantero como el trasero.

¿Cómo se utiliza?

En resumidas cuentas, sobrerrevolucionando el coche. ¿Cómo hacemos esto? Pues reduciendo marchas. Para X velocidad del coche, vamos a tener girando las ruedas a una velocidad concreta. Por lo tanto, cuanta menor sea la relación, es decir, cuanto más baja sea la marcha para esa misma velocidad de rueda, más rápido tiene que estar girando el motor. Por lo tanto, si tú reduces marcha, vas a sobrerrevolucionar el motor y eso va a hacer que retenga más el sistema de transmisión.

¿Cómo funciona el freno motor?

¿Cómo es posible que el sistema de transmisión, no solo sea capaz de dar ese par a la rueda para mover el coche, sino que también sea capaz de retenerlo? Para entender esto primero hay que entender cómo funciona un motor de cuatro tiempos, al menos de una forma muy genérica. Probablemente, si has terminado aquí, ya sabes cómo funciona, pero repasemos rápidamente los motores de cuatro tiempos. Lo llaman así porque funcionan en un ciclo de cuatro pasos.

El primer paso es la admisión, entra el aire dentro de los cilindros del propio motor. El siguiente paso en la compresión; se comprime ese aire cerrando las válvulas superiores. Además, se mezcla la gasolina (generalmente, inyectándola en los cilindros). El tercer paso es la explosión de esa mezcla entre gasolina y aire. Para terminar, cuando eso ha explotado, el pistón ha sido empujado hacia abajo y, cuando llega al punto inferior, se abre la válvula de escape y vuelve a subir el pistón mientras deja escapar esos gases de la explosión. Y por eso se llama escape este cuarto paso.

Por lo tanto, tenemos cuatro pasos de los cuales sólo uno (el de la explosión) nos está dando a nosotros realmente ese par, es decir, solo en ese momento se está empujando el cilindro hacia abajo. Ese movimiento se transmite al cigüeñal y, tras él, por todo el sistema de transmisión hasta las ruedas. De tal forma que, cuanta mayor sean las revoluciones por minuto, más rápido está girando ese cigüeñal que está conectado con todos los pistones que lo están «empujando».

Con este mecanismo lo que hacemos es que, cuando se produce la explosión, empujamos el pistón hacia abajo y este pistón, con el mecanismo de «biela-manivela», hacemos girar más rápido el cigüeñal. Entonces, ¿qué pasa cuando yo levanto el pie del acelerador? Que ya no se están produciendo esas explosiones.

Ahora no estamos provocando esas explosiones para que sea el cigüeñal el que aplique el par hacia las ruedas, sino que las ruedas están girando mientras que los pistones no están empujando el cigüeñal. Por lo tanto, lo que hacemos es invertir el camino; las ruedas son las que están haciendo girar todo el sistema de transmisión y hacen que el motor siga dando vueltas (digámoslo así), pero sin explosiones. Por lo tanto, en vez de entregarnos par, está consumiendo par el motor.

¿Y por qué nosotros buscamos sobre revolucionar el motor? Porque evidentemente, cuantas más revoluciones tengamos, significa que más vueltas está dando el cigüeñal por minuto y, por lo tanto, está consumiendo más par. Por eso, aunque tú no sobrerrevoluciones el coche, simplemente con que sueltes el acelerador, el coche va a tender a pararse. Lo que hacemos nosotros reduciendo marcha (que es lo que nosotros comúnmente llamamos freno motor) es sobrerrevolucionar el coche para que haya una retención mayor.

Evidentemente, si estás al doble de revoluciones, vas a tener el doble de retención (más o menos, porque luego hay otro sistema de pérdidas y demás). Por el simple hecho de que el coche está rodando, aunque no tuvieses motor, el coche se va a terminar parando porque hay una serie de fuerzas, tanto en los neumáticos, como en la resistencia al aire. De hecho, es un experimento que con el coche de calle se puede hacer. Todos aquellos que tengáis el carnet y podáis conducir, simplemente pisáis el embrague y lo que hacéis es que «desengancháis» el sistema de transmisión del motor. El motor ya no va a retener a las ruedas, sino que las ruedas van a estar girando, va a hacer rotar todo el árbol de la caja de cambios y demás, pero no es el motor el que está comprimiendo aire y, por tanto, quitándole par a las ruedas. Se va a terminar parando (aunque tengáis el punto muerto o el embrague pisado), pero va a tardar muchísimo más porque, porque el motor no está «consumiendo par».

Cómo optimizar el freno motor

Y ahora que hemos entendido bien cómo funciona esto internamente, ¿cómo podemos nosotros sacar el máximo partido? Pues como bien puedes intuir, subiendo mucho las revoluciones. Es decir, reduciendo antes las marchas. Pero ¡mucho ojo con esto! Porque si te pasas, vas a tener dos problemas muy graves. El primero, que se te llegue a bloquear incluso todo el sistema de transmisión. Y el segundo, que pongas en serio riesgo el motor, porque al final un motor de combustión está hecho para trabajar en cierto régimen de revoluciones por minuto. Si tú intentas disparar las revoluciones por minuto por encima de lo que permite el motor (o para lo que está pensado el motor), puede reventar. ¡Mucho cuidado!

Como norma general (que sirva solamente de guía y que no sea algo que sigamos a rajatabla), cuando reduces marcha, tienes que llegar un poquito por debajo de las revoluciones óptimas a la que subirías de marcha. Es decir, si tú vas en línea recta y cambias de marcha a las ocho mil revoluciones por minuto, cuando tú reduzcas en frenada, lo que tienes que hacer es que las revoluciones suban, a lo mejor, a 7500 o 7700. Ya digo, como una mera aproximación. Cada coche es un mundo, se puede optimizar de diferentes maneras en función de lo que busques.

Si tú estás subiendo de marcha a las 8000 revoluciones por minuto en recta, cuando estés frenando, no intentes que en la reducción de marchas se te disparen a 9000 revoluciones, porque entonces vas a tener esos problemas que mencionábamos antes. Si nos intentamos quedar un poquito por debajo, normalmente, solemos aprovechar bien el freno motor.

Setups o reglajes con el freno motor

Y en cuanto a los reglajes, ¿qué es lo que tenemos que tener en cuenta? Por ejemplo, la Fórmula 1 (como he dicho al principio del post) te permite elegir cuánto quieres que retenga el motor en función de las revoluciones por minuto. En F1 tienen una tecnología espectacular, pero en coches de turismo de nivel bajo no nos vamos a encontrar este tipo de reglaje.

Esto es muy importante sobre todo para dos cosas. La primera, la eficiencia en la frenada, es decir, para que cuando vayas frenando en línea recta y vayas reduciendo marchas, el sistema de transmisión, retenga lo máximo posible las ruedas y así frenar más. Y la segunda, para controlar el subviraje o sobreviraje en entrada a curva. Por ejemplo,si estás girando el volante y estás reduciendo marchas, eso va a condicionar mucho si el coche sobrevira o subvira, es decir, si le cuesta mucho meterse en curva (subviraje) o si se cruza demasiado rápido (sobreviraje). Esto es clave para curvas en las que, simplemente, tienes que levantar el acelerador, reducir una marcha y tirar el coche a la curva.

Además, hay que tener en cuenta que está estrechísimamente relacionado con el balance de freno y con los reglajes del diferencial (sobre todo el diferencial en retención, en entrada curva o mitad de curva), cuando el diferencial está rotando por inercia.

¿Por qué es importante coordinar esto del freno motor con el balance de freno? Porque el balance de freno decide cuánta presión de frenado va al tren delantero y cuánta va al tren trasero. Pero presión del sistema de frenos. Si vas a retener mucho el tren trasero (porque es un tracción trasera) en frenada y, además, atrasas mucho el balance de freno, vas a tener un coche que en cuanto gires un poquito frenando se te va a cruzar. Si tienes mucha retención trasera y, además, un balance de freno adelantado, puedes tener un coche bastante más equilibrado, tanto en eficiencia en frenada como luego en subviraje o sobreviaje.

Por otra parte, también tenemos el tema del diferencial. Hay coches que permiten modificar el reglaje de cuánto quieres que se bloquee el diferencial cuando no estás acelerando y cuando sí estás acelerando. En este caso concreto, cuando hablamos del freno motor, solo nos interesa cuando no estamos acelerando, evidentemente. De tal forma que lo puedes bloquear para que las dos ruedas vayan, más o menos, a la misma velocidad o que cada una pueda girar de forma un poquito más independiente (que la rueda exterior pueda girar más rápido que la interior sin mucha oposición).

Como es evidente, esto va a provocar también subviraje o sobreviraje. Si tú bloqueas mucho las dos ruedas, lo que pasa es que las dos ruedes van a la misma velocidad y, por lo tanto, tiende a irse hacia fuera (subviraje). Si tú le permites que giren independientemente, la exterior va a poder girar más que la interior y vas a tener un coche que entre mejor en curva (sobreviraje). Esto lo tienes que coordinar muy bien con el freno motor, sobre todo para esas últimas marchas que reduces cuando ya estás metiendo el coche en curva.

¿Esto quiere decir que son los dos únicos reglajes que tienes que tener en cuenta cuando vas a modificar la retención del freno motor? ¡Ni mucho menos! Tiene que estar conectado con las suspensiones, la aerodinámica…

¡Espero que con todo esto os haya quedado un poquito más claro el tema del freno motor!

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