Se cumplen 10 años del inicio de la era turbo hibrida de Fórmula 1 y con ello un montón de términos pasaron a ser parte de nuestro vocabulario como MGU-K, MGU-H, ERS, mientras que el motor paso a ser conocido como Unidad de Potencia y con ello remplazando los V8 atmosféricos que estuvieron en la categoría desde 2006 hasta 2013.
La transición estaba definida desde finales del 2010, el plan original iba a consistir de motores turbos de cuatro cilindros con una capacidad de 1.6 litros con la adición de sistemas de recuperación de energía y restricciones en cuanto al combustible. En lo que fue un intento de la FIA de seguir las tendencias de la industria automotriz en la creación de autos eficientes, menos contaminantes y amigables con el medio ambiente.
Bernie Ecclestone, antiguo amo comercial de la Fórmula 1 estaba en contra del nuevo reglamento: «Tenemos una buena fórmula de motor. ¿Porque deberíamos cambiarlo a algo que cuesta millones de libras esterlinas, y que nadie quiere y que podría terminar con una marca ganando una gran ventaja?» dijo a BBC Sport.
Finalmente, a mediados del 2011, el nuevo reglamento fue confirmado por el ente rector, pasando de cuatro a seis cilindros con un límite de 18.000 rpm que iba a entrar en vigencia a partir del 2014.
Marcando la ruta a seguir para los equipos y en especial para los proveedores de motores: Mercedes, Ferrari y Renault.
El inicio
El proyecto del W05 partió forma oficial en 2012 con la creación del Performance Group dentro del equipo Mercedes, el cual estaba compuesto por diferentes miembros de diferentes áreas técnicas con el fin de llevar el proyecto bajo una misma dirección. Una de las primeras decisiones del grupo fue priorizar el desarrollo del W05 por sobre el W04; auto del 2013 que llegó a su fin antes de la primera mitad de esa temporada. Geoff Willis estuvo a cargo del proyecto en sus inicios por los siguientes 18 meses hasta cederle el puesto a Aldo Costa, ex encargado de diseño y desarrollo de Ferrari.
«El problema es que muchos de los equipos no trabajan en equipo», dijo John Owen, diseñador jefe de Mercedes a The Race. «Todos van por las suyas y el problema es cuando las cosas no van bien tú no sabes cual es lo bueno y cual es lo malo».
El W04 fue un auto complicado, aunque lograron terminar segundos en el campeonato de constructores con tres victorias por parte del recién llegado Lewis Hamilton y Nico Rosberg. No obstante, pudieron haber sido más, ya que fueron el segundo equipo con más Pole Position con ocho, cinco de ellas en sucesión durante la primera mitad de la temporada.
El problema fue el gran talón de Aquiles que tuvo ese auto, el excesivo desgaste de neumáticos en los inicios de las carreras debido al mal entendimiento del funcionamiento de los neumáticos Pirelli, los cuales en ese entonces se caracterizaban por su veloz degradación con el fin de que los equipos hicieran más paradas en pits para mejorar el espectáculo en pista. El tratamiento de Mercedes con los neumáticos tuvo una gran controversia ese año debido una prueba privada organizada por Pirelli en Barcelona que acabó con una reprimenda por parte de la FIA.
A pesar de toda la controversia, el equipo logró solucionar su problema con las Pirelli, ganando confianza en cuanto a lo que podría ser el potencial rendimiento del W05 para 2014, aunque otras cosas iban a marcar la diferencia.
La temporada 2013 se le recuerda por el dominio absoluto de Red Bull y Sebastian Vettel, logrando el cuarto campeonato mundial de constructores y pilotos en sucesión con el piloto alemán ganando todas las carreras de la segunda mitad de temporada, en su mayoría de forma dominante a bordo del RB9 cuyo trabajo de desarrollo se realizó casi de principio a fin.
«Lo que hizo el W04 fue poner bajo presión a Red Bull para defender en 2013. Les hizo dejar de mirar hacia 2014, fue muy efectivo hacerles creer a tu competidor de que los estas alcanzando y que iban a tener que gastar recursos, cuando en verdad estas preparándote para 2014 con el motor y chasis». – John Owen en el reportaje de The Race, How Mercedes designed F1’S best car but kept it secret
Durante el invierno del 2013, Mercedes realizó múltiples reuniones secretas en Brackley (sede del equipo) y Brixworth (sede del programa de motores) en donde representantes de los proyectos del chasis y Unidad de Potencia se reunían para informar sobre el desarrollo del W05 que iba a ser la primera gran inversión por parte de Mercedes desde la adquisición de Brawn GP a finales del 2009.
Una vez que la marca alemana tomó control del equipo antiguamente conocido como Honda. No obstante, Mercedes no iba a financiar el equipo de manera directa, sino que, mediante auspiciadores bajo un Acuerdo de Restricción de Recursos impuesto por la FIA, una medida pionera al tope presupuestario.
El entonces director del equipo, Ross Brawn presentó a Mercedes su plan para esa temporada, pero acabó con el presupuesto inicial siendo recortado en 29 millones de libras esterlinas. El afamado ingeniero dejo el equipo una vez finalizada la temporada 2013, dándole vía libre a Toto Wolff, quien asumió como director ejecutivo y con ello un cambio en el paradigma de liderazgo dentro de la estructura.
Antes de ser una de las personas más influyentes de la Fórmula 1 moderna, Toto Wolff empezó siendo inversionista del equipo Williams para posteriormente llegar a ser director ejecutivo del equipo de Grove.
A partir del 2013 entró al equipo Mercedes, siguiendo el mismo patrón que en Williams, primero como inversionista al adquirir el 30%, convirtiéndose en director ejecutivo y con ello consiguiendo un aumento presupuestario que se vio reflejado en el dinero invertido para el desarrollo del turbo híbrido y que tiempo después se reveló que fue una inversión de 134 millones de libras esterlinas.
A diferencia de sus demás rivales, Mercedes llevaba décadas sin hacer un motor turbo por lo que tuvieron que recurrir a los ingenieros de Daimler, quienes tenían experiencia en trabajar con turbos, pero para su línea de camiones diésel. La otra cara de la moneda estaba en la vasta experiencia de los alemanes con los sistemas KERS que databa del 2009, año de su introducción a Fórmula 1 con Lewis Hamilton ganando el GP de Hungría de ese año, siendo el primer piloto en la historia de la categoría en ganar con un sistema híbrido.
Esto significó que ya tenían la experiencia para producir dicha tecnología y sus componentes, sin tener que depender de proveedores, dándole a Mercedes una ventaja, «El 99% de los ingredientes claves estaba en nuestras manos» revelo Andy Cowell.
Antes del nacimiento del Mercedes-Benz PU106A, la gente del equipo de Brixworth creó tres prototipos de Unidades de Potencia con diferentes cualidades.
- La versión irrompible: Pesaba 250 kg y su único propósito era para entender el desarrollo y rendimiento.
- La versión frágil: Dedicado para trabajar en la confiabilidad de la Unidad de Potencia
- La versión C: Lo mejor de los dos mundos que terminó siendo utilizado en Fórmula 1.
Estos tres motores tenían como propósito poder trabajar en el rendimiento, sin que la confiabilidad estuviera afectada y viceversa. A diferencia de lo hecho por las otras marcas como Renault que usaban el mismo modelo para trabajos de investigación, desarrollo y rendimiento.
Andy Cowell fue una de las personas claves en el éxito de Mercedes entre 2014 al 2021 al estar a cargo de las Unidades de Potencia desde los inicios con su equipo llegando a hacer el prototipo inicial del reglamento presentado en 2010 de cuatro cilindros en línea.
«Hicimos un motor de cuatro cilindros que tenía el bloque de motor y cárter listo, el cual tuvimos que tirar a la basura cuando cambiaron los cuatro cilindros en línea al V6. Nos fuimos a casa enojados, tomamos una copa de vino y nos sacudimos el polvo. Volvimos al día siguiente, y dije, ‘Vamos a tener un V6 en marcha antes de navidad y lo logramos». – Andy Cowell en el reportaje de The Race, The incredible origin story of the Mercedes F1 era
La primera prueba de fuego vino una semana antes del GP británico en Silverstone, la carrera de casa del equipo que terminó siendo victoria de uno de sus pilotos, Nico Rosberg. Años después Cowell reveló a The Race de que el prototipo de la Unidad de Potencia tuvo varias pruebas en el dinamómetro que estuvieron marcada por las constantes fallas que mermaron su desarrollo y que puso en serias dificultades al proyecto que estaba adportas de entrar en la recta final.
El tiempo estaba en contra, ya que Mercedes debía tener la versión final lista entre los meses de octubre y noviembre para iniciar la preparación del W05 y también compartirla con sus equipos clientes: Williams, McLaren y Force India para que pudieran hacer sus respectivos trabajos con los chasis del 2014.
«Teníamos varios sistemas de soporte vital haciendo funcionar a la Unidad de Potencia y estábamos tratando de ver cuántos componentes íbamos necesitar para llevar a Melbourne y no pasar vergüenzas. Eso fue desesperante». – Andy Cowell en el reportaje de The Race, The incredible origin story of the Mercedes F1 era
La transición de V8 a los turbos híbridos fue un proceso complicado para todos los involucrados en Fórmula 1. Trayendo dudas sobre la fiabilidad y de que pudieran estar listos para la primera carrera de la temporada en Melbourne a mediados de marzo. En el caso de Mercedes, varios miembros del equipo aceptaron trabajar horas extras, priorizando trabajar en los puntos críticos de la Unidad de Potencia.
Para el grupo de trabajo dirigido por Cowell, la clave estaba en poder asegurar el buen funcionamiento del Motor de Combustión Interna, poniendo especial énfasis en piezas como pistones, biela, rodamientos, carcasas, entre otros.
Mientras tanto, la maqueta del W04 estaba en el túnel de viento, «No es lento, es un auto decente y puede que se ubique en el segundo o tercer lugar, pero no será el primero» contó John Owen, diseñador jefe de Mercedes a The Race.
La Fórmula del 2014
De los V8 atmosféricos que generaban 750 caballos de fuerza que llegaban a las 19.000 rpm se dio paso a los V6 turbo híbridos que por sí solos generaban 600 caballos de fuerza. No obstante, la Unidad de Potencia llevaba dos sistemas ERS que generaban 160 caballos de fuerza adicionales, llegando a las 15.000 rpm. Actualmente con los trabajos de desarrollo hechos por Mercedes, Ferrari, Honda y Renault entre 2014 hasta 2022 las Unidades de Potencia generan más de 1000 caballos de fuerza.
El KERS paso a ser conocido como ERS, el cual está formado por dos sistemas de recuperación de energía que recolecta los gases del turbocompresor, como también la energía cinética de la frenada. A diferencia del KERS en donde el piloto tenía que activarlo presionando un botón en el volante para recibir una potencia extra de seis segundos, la energía del ERS será siendo entregada de forma constante desde el momento que el piloto acelera a bordo de su auto.
Elementos de la Unidad de Potencia
- Motor de Combustión Interna: Es la pieza central de la Unidad de Potencia al estar en contacto con todos los elementos de la Unidad de Potencia para su funcionamiento. Es un motor V6 y una capacidad de 1.6 litros.
- Turbocompresor: Dispositivo mecánico compuesto por una turbina y un compresor que funciona mediante los gases del escape para mover la turbina. Mientras que al otro extremo está el compresor que toma el aire para llevarlo a la cámara de combustión dentro del motor.
- MGU-K: Motor eléctrico que genera energía cada vez que el auto frena y que es almacenada en baterías.
- MGU-H: Motor eléctrico que genera energía con los gases del escape y que puede almacenarse en baterías o ir directamente al MGU-K.
- Sistema Electrónico de Control: La computadora que hacer funcionar la Unidad de Potencia. Es capaz de controlar la entrada, salida y la generación de energía, permitiendo que toda la unidad genere su potencia.
- Almacenamiento de energía: Batería que almacena toda la energía generada por los MGU-K y MGU-H y que equivale a 30 segundos del tiempo de vuelta.
Se estableció un límite en cuanto al combustible, pasando de 160 kg a tan solo 100 kg, mientras que el flujo de combustible se limitó a 100 kg por hora y que hasta la fecha es estrictamente vigilado por la FIA mediante el uso de sensores. En los últimos años, el límite aumentó en 10 kg.
El alerón delantero tuvo una radical transformación de la mano de las nuevas regulaciones, achicando su tamaño de 1.800 mm a 1.650 para evitar los riesgos de pinchazo de neumáticos cada vez que los Endplates hicieran contacto y esparcieran en pista pedazos de fibra de carbono.
Por motivos de seguridad, la altura del chasis se redujo de 625 mm a 525 mm, mientras que la altura del alerón se redujo de forma notoria de 550 mm a 185 mm. El objetivo de estos cambios estaba en prevenir de que los autos tomasen vuelo al momento de impactar con los neumáticos traseros como fue con el recordado accidente de Mark Webber en el GP de Europa del 2010.
Otro de los motivos fue para reducir el riesgo de daños para el piloto en caso de un impacto lateral por parte de otro auto. No obstante, los ingenieros en ese entonces buscaron que el chasis estuviera lo más alto posible para lograr una mejor aerodinámica y geometría de la suspensión delantera.
El cambio reglamentario llevó a que los equipos diseñarán inusuales alerones, ya que no se definió la distancia mínima para la transición entre los puntos definidos por el reglamento dentro del alerón por lo que terminamos viendo en la mayoría de los casos una «nariz» como punta para cumplir con lo estipulado en el reglamento.
En resumen: Los equipos siguieron diseñando alerones que tenían una mayor altura, pero con una punta hecha exclusivamente como un elemento rompible y que a la vez cumplía con lo pedido por la FIA.
Los niveles de downforce se redujeron en un 20% con la eliminación del Beam Wing que se ubicaba por debajo del alerón trasero. Otro elemento que desapareció fueron los escapes soplados, siendo reemplazados por un tubo de escape único.
El alerón trasero también tuvo sus cambios al perder profundidad y aumentar su altura en 750 mm por encima del plano de referencia. Mientras que el espacio de la ranura del DRS aumentó su tamaño a 65 mm.
La caja de cambios aumentó de siete a ocho velocidades, pero la relación de los cambios paso a ser fija, independiente del tipo de pista y teniendo la opción de hacer un solo cambio en la temporada.
Mientras que su vida útil fue de seis carreras consecutivas.
El peso mínimo del auto con piloto incluido aumentó en 48 kg, dando un total de 690 kg. Esta medida se hizo en consideración a la introducción de las Unidades de Potencia, sus componentes y sistemas como turbo, baterías, refrigeración, etc.
Mercedes W05
El auto fue una obra en conjunto por parte de Bob Bell, Aldo Costa, Geoff Willis, Loïc Serra, Russell Cooley, John Owen, Mike Elliott y Jarrod Murphy hecho a partir de cero y que para muchos su clave estaba en saber que tan confiable podía ser una vez estando en pista por las dudas sobre el funcionamiento de las Unidades de Potencia.
«La Unidad de Potencia tiene una forma y unos requisitos completamente diferentes a los de su predecesora y supone el mayor cambio de empaquetado en la Fórmula 1 desde hace muchos años. Hay muchos más equipos que refrigerar: más sistemas híbridos y el intercooler para el aire de sobrealimentación del turbocompresor. Esto tiene una dimensión tanto aerodinámica como de empaquetado». – Paddy Lowe
Esto se logró al darle forma a los componentes con un propósito aerodinamico, un arte que a lo largo de la década de ha perfeccionado y que ayudó a mejorar el flujo de aire en la zona media del auto. Esto logró reducir las altas temperaturas en diferentes partes del W05. Un claro ejemplo de esto fue con el posicionamiento del ERS y los refrigerantes de la caja de cambios que se ubicaron detrás de la Unidad de Potencia y se alimentaba del aire fresco proveniente de la entrada de aire en la parte superior del Rollhoop.
«Con la introducción de un turbocompresor, la gestión del calor alrededor del sistema de escape es importante tanto para la integridad del coche como para el rendimiento. Si se pueden minimizar las pérdidas en los conductos primarios entre el bloque motor y el turbo, se puede recuperar energía y utilizarla para mejorar el rendimiento del coche. Por lo tanto, el aislamiento y la gestión del calor suponen un gran reto, tanto por razones de integridad como de rendimiento». – Paddy Lowe, director ejecutivo de Mercedes en una entrevista a la página oficial de Fórmula 1 en 2014.
Una de las grandes características de la Unidad de Potencia de Mercedes era su Split Turbo, un concepto atrevido que para muchos fue uno de los elementos clave que marcó la diferencia en el dominio de Mercedes durante el primer lustro de la era de los híbridos.
El Split Turbo es cuando la turbina del turbo y el compresor están separados por un cigüeñal, en el caso de Mercedes tenía también al MGU-H y con ello trayendo grandes beneficios como la reducción de peso y de espacio para empaquetado de la Unidad de Potencia, separando el aire caliente del compresor.
«Creo que su punto negativo es que muy complicado. En toda la discusión no hubo una gran razón hacerlo, pero si muchos motivos de tamaño mediano y de que porque deberíamos hacerlo. Por el otro lado estaba la pregunta. ‘Carajo, ¿Como vamos a hacer esto?’ – Andy Cowell
La idea nació cuando ingenieros de Mercedes estaban visitando la biblioteca de la Universidad de Cranfield y se encontraron con documentos sobre el motor Rolls Royce Pegasus, los cuales impulsaron jet de guerra Harriet, descubriendo que el compresor y la turbina estaban unidos por un cigüeñal.
Otro detalle notorio de la primera versión de la Unidad de Potencia estaba en el diseño del colector de escape que llevaban a la salida única. En 2014 se caracterizó por su diseño compacto, pero que era propenso a disminuir el rendimiento de la Unidad de Potencia por más que redujera el espacio dentro del chasis, el concepto duro una sola temporada y para 2015, Mercedes introdujo un diseño más convencional.
Esto se resumen en un diseño de la zona media con pontones más grandes para refrigerar componentes. Mientras que el cubremotor fue hecho acorde a la Unidad de Potencia y sus necesidades de espacios y ganancia aerodinámica.
Uno de los puntos más hablados estuvo en el alerón delantero y su diseño en respuesta a las regulaciones impuestas por la FIA, no estando dispuestos a perder una ventaja aerodinámica, diseñaron una trompa lo más alta posible, pero dentro de las medidas del reglamento.
Esto se logró con un diseño en forma de U invertida con dos pequeños pilares en la parte inferior que permitían darle legalidad al alerón y permitiendo la creación de un canal para que el flujo de aire circulase por debajo del alerón para ganar más downforce. Pese al diseño innovador, Mercedes tuvo que luchar por su aprobación dado que falló varias veces el crash test obligatorio de la FIA.
Otro punto destacado fue la suspensión, la cual funcionaba mediante el sistema FRIC y que consistió en el uso de acumuladores hidráulicos que estaban conectados en las cuatro esquinas del auto y los cuales estabilizaban el auto al momento de frenar, logrando beneficios aerodinámicos y mecánicos. Fue prohibido por la FIA a mediados del 2014.
El más dominante
La pretemporada se realizó en Jerez de la Frontera y Bahréin, en lo que fue para la mayoría de los equipos un martirio marcado por los problemas mecánicos producidos por las nuevas Unidades de Potencia, siendo Red Bull uno de los más afectados. El equipo que dominó la primera mitad de la década del 2010 iba a llegar a Australia lleno de dudas en cuanto a fiabilidad y rendimiento.
Ferrari, en tanto con la F14 T fue la primera experiencia de la marca italiana con los híbridos en su historia y un auto recordado por «subvirar y sobregirar a la vez». A final de cuentas, los cuatro equipos con Unidades de Potencia de Mercedes recorrieron 17.994 km, los equipos que llevaron Unidades de Potencia de Ferrari hicieron 10.213 km y finalmente Renault cerró las tablas con tan solo 8.743 km.
El W05 ganó 16 de las 19 carreras de la temporada que le dio a Lewis Hamilton el segundo campeonato mundial y que tuvo una recordada rivalidad con su compañero de equipo y amigo de la infancia Nico Rosberg que subió de intensidad carrera a carrera.
Rosberg ganó en el inicio de la era hibrida en Australia de forma dominante, mientras que Hamilton abandono en las primeras vueltas por culpa de un fallo en una bujía dentro del Motor de Combustión Interna.
El primer round fue en Bahréin, tercera carrera de la temporada y que terminó a favor del británico, mientras que Wolff y Lowe sonreían de forma nerviosa en garajes después de haber sido testigos privilegiados de uno de los grandes duelos en pista vistos en la historia moderna de Fórmula 1.
Durante los minutos finales de la Q3 del Gran Premio de Mónaco del 2014, ambos pilotos estaban luchando por la Pole Position, con Rosberg logrando hacer el tiempo más rápido (1:15.989). A menos de un minuto del final, el alemán se fue de largo en Mirabeu, neutralizando la clasificación cuando Hamilton estaba siendo dos décimas de segundo más veloz.
El piloto alemán logró la Pole Position y ganó la carrera al día siguiente, mientras que un molesto Hamilton se tuvo que conformar con el segundo lugar y con un sabor amargo, en lo que fue el acontecimiento clave que llevó a esta rivalidad al siguiente nivel.
La relación entre ambos pilotos no volvió a ser la misma después de esa carrera y con el pasar de la temporada, ambos lucharon de forma brava en la pista, siendo Hamilton el que más estaba a la ofensiva por varias temporadas.
Hamilton vs Rosberg era una realidad, como también los problemas de confiabilidad como ocurrió en Canadá cuando un fallo en el MGU-K acabó sobrecalentando los frenos traseros de ambos autos, forzó al británico a abandono y al piloto alemán a correr de forma cauta para poder llegar hasta final, logrando un segundo lugar. Más adelante una falla en la transmisión dejo fuera de carrera a Rosberg cuando iba líder en Silverstone.
En Hungría, Hamilton desobedeció órdenes del equipo para que dejara pasar a Rosberg, respondiendo que sí lo quería superar que se acercara primero. Mientras Daniel Ricciardo y Fernando Alonso acabaron luchando por la victoria.
El primer contacto en pista ocurrió en Bélgica cuando Rosberg trató de superar al entonces líder Hamilton en Les Combes ambos sufrieron daños con el alemán perdiendo parte de su alerón delantero, mientras que el británico terminó con un neumático trasero pinchado y fuera de carrera.
Mercedes tomó medidas, pero nunca intervino en la lucha por el campeonato entre sus pilotos a pesar de los problemas que esto iba a conllevar por los siguientes tres años. Mientras que Rosberg siguió sufriendo de fallos mecánicos como le ocurrió en Singapur cuando una substancia externa daño el sistema electrónico de su auto y un fallo en el ERS en la carrera final en Abu Dhabi cuando estaba luchando por el campeonato.
Mercedes W05
Año: 2014
Pilotos: Nico Rosberg y Lewis Hamilton
Diseñador: John Owen
Motor: Mercedes-Benz PU106A V6 Turbo 1.6 L, 750 hp, 15.000 rpm
Transmisión: Semiautomática de 8 velocidades
Carreras: 19
Victorias: 16 (11 de Hamilton, 5 de Rosberg)
Pole Position: 18 (11 de Rosberg, 7 de Hamilton)
Vueltas rápidas: 12 (7 de Hamilton, 5 de Rosberg)
Porcentaje de rendimiento: 84.2%
El Otro Lado de las Carreras 
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