Lo primero que debemos saber es que los sensores denominados torductores ya existen en la industria desde hace muchos años. Y su creación en este caso no se produjo al amparo de las competiciones sino para usos industriales. Es más, seguro que si en vez de usar la palabra torductor usamos otra expresión, entenderéis perfectamente cuál es su función: medidor de par de fuerza.
Así, este elemento permite saber exactamente cuál es el par de fuerza que se le está aplicando a un eje en un momento determinado, permitiendo por lo tanto ajustar la fuerza de salida de, por ejemplo, un motor eléctrico que opere en un proceso en el que se requiera aplicar exactamente una cantidad dada.
No es difícil saber cuál es la fuerza que aplica un motor a la salida de su eje, pero sí es más complicado conocer y, sobre todo, variar ésta en un momento determinado si entre ese punto y el eje del motor se encuentran más elementos como podría ser una caja de reducción, cadena de piñones, etc.
De esta forma y, centrándonos ya en las motos de MotoGP, aunque es posible conocer la fuerza que se aplica en el cigüeñal es mucho más complicado saber exactamente cuál es la cantidad de fuerza que se está aplicando en el piñón de salida en cualquier momento y en cualquier relación de cambio. Con el torductor, el dato es exacto y únicamente hay que calcular la pérdida de fuerza derivada de la cadena para saber lo que llegaría a la rueda trasera, haciendo que el Control de Tracción sea mucho más preciso.
Pero existe además un momento en el que el uso de este sensor se vuelve casi imprescindible, y es saber durante la fase de frenada cuánta fuerza está enviando la rueda trasera a través de la cadena debido a la retención para poder aplicar más o menos freno motor y, con ello, conseguir poner la moto a punto según las preferencias del piloto.
El freno motor, el quebradero de cabeza de los 4 tiempos
En el paso del Campeonato del Mundo de 500 (dos tiempos) a MotoGP (cuatro tiempos), los ingenieros se dieron cuenta de que uno de los puntos en los que más esfuerzos debían dedicar era en minimizar el efecto del freno motor durante las frenadas. Con los dos tiempos este problema no existía, pero la llegada de los cuatro tiempos supuso todo un reto para las fábricas.
Seguro que todos hemos tenido la oportunidad de sentir este efecto en nuestras motos, cuando hacemos una reducción demasiado brusca y la rueda trasera tiende a bloquearse y, con ello, se crea una inestabilidad en toda la moto. Para minimizar este efecto, se diseñaron los embragues antirrebote que hacen deslizar, de forma automática, el embrague y con ello hacer que el acople entre la velocidad de giro del motor y la rueda trasera sea mucho más suave.
Este sistema se utiliza en Moto2, donde la electrónica es mucho menos sofisticada. Y por eso podemos disfrutar del espectáculo de las derrapadas a la entrada de la curva, más o menos pronunciadas en función del estilo de pilotaje de cada uno.
Pero en MotoGP, con motos de mayor cilindrada y motores más apretados, cada décima cuenta y por eso se desarrollaron los sistemas de freno motor electrónicos que regulan cuánto freno motor se aplica. Y aunque sus funcionamiento es relativamente sencillo pues lo que se hace es seguir inyectando más o menos gasolina en uno o varios cilindros para que el motor siga aplicando una leve fuerza, en la práctica es todo más complicado ya que se necesitan recoger muchos datos para poder aplicar la fuerza exacta.
¿Cuál es esta fuerza? Pues teóricamente, el motor debería mantenerse generando una fuerza igual y a la vez que esta fuese disminuyendo de forma gradual a la fuerza de empuje que genera la rueda trasera y que llega al motor a través de la cadena. Por lo tanto, si conocemos en todo momento cuál es esa fuerza gracias al torductor, que nos llega desde la rueda, sabremos qué hacer con el motor.
Así funciona el freno motor de una MotoGP
Mat Oxley, uno de los mejores periodistas/técnicos del mundo explicó hace algún tiempo cómo funciona el freno motor de una MotoGP en un artículo publicado en Motorsport Magazine que os recomendamos encarecidamente leer entero ya que aquí sólo reproduciremos una parte.
Su forma de operar se entiende de una forma sencilla gracias al gráfico anterior en el que podemos ver el comportamiento de una MotoGP (desconocemos moto y piloto) cuando se prepara para negociar la curva cinco a derechas del Circuito de Jerez (Sito Pons).
El punto de partida que es el lugar en el que el piloto aplica los frenos está marcado con la línea de puntos vertical exactamente en la marca de tiempo inferior correspondiente a los 32 segundos. Antes se puede ver cómo viene desde la curva anterior, a izquierdas.
El gráfico divide la información en siete puntos diferentes, cada uno de los cuáles explicamos a continuación:
Sección 1:
El piloto, que viene con el gas abierto al 100%, cierra el acelerador en el segundo 32 (línea roja) y reduce a tercera velocidad (Gear – línea azul). Esto hace que la electrónica entre en modo freno motor (señalada al final del gráfico como Engine Braking con una línea blanca que se activa en a los 32s y desactiva a los 35,5s aproximadamente).
Sección 2:
Las revoluciones del motor aumentan (RPM – línea blanca) al reducir una marcha mientras que el ángulo de inclinación (Lean Angle – línea verde) pasa de estar inclinada a izquierdas por efecto de la anterior curva a pasar por cero un poco antes de la marca de 32s y empezar a inclinar a derechas para negociar Sito Pons.
Sección 3 y 4:
El piloto aplica una fuerza aproximada de 10 bar de presión en el freno delantero (Front Brake Pressure – línea amarilla) y gradualmente frena también con el trasero. Los picos son debidos a las vibraciones y, además, podemos ver como no se suelta el freno incluso hasta llegar al punto de máxima inclinación (sección anterior). El efecto inmediato de ello es bien conocido por todos y hace que la carga se transfiera a la rueda delantera y, por lo tanto, disminuya la carga en la trasera.
Esta carga trasera se mide de dos formas diferentes y está representada en el gráfico mediante dos líneas (Rear-Wheel Load – líneas roja y azul) con las que los ingenieros calculan una media. Cuando la carga llega a cero, lo haría a la altura de la línea de puntos roja (Rear Wheel Load 0%). Saber la carga de la rueda trasera es muy importante pues de ello depende la cantidad de freno motor que se puede aplicar ya que es necesario que haya contacto del neumático con el asfalto. Normalmente un valor de 30 kilogramos de carga atrás es el mínimo que necesitan los ingenieros aunque hay pilotos que en distintas fases de la frenada llegan a tener la rueda trasera en el aire y, por lo tanto, la carga es cero.
Sección 5:
Aquí se puede ver, tal y como indicamos antes, cuándo entra en funcionamiento el freno motor y cuándo deja de operar que coincide exactamente con la apertura del acelerador y el cambio de tercera a cuarta velocidad.
Sección 6:
En este punto el gráfico nos muestra la posición de las mariposas (Butterflies Opening – línea roja y azul). Aunque el piloto ha cerrado completamente el acelerador y los cuerpos de inyección también se cierran para producir el par negativo del freno motor necesario en esa frenada según los parámetros recogidos, ambas mariposas permanecen levemente abiertas para evitar el bloqueo de la rueda trasera haciendo que la rueda trasera siga girando.
Sección 7:
La ultima parte del gráfico nos muestra la explosiones en cada uno de los cilindros gracias a los datos medidos por la sonda lambda a la salida de cada cilindro (Combustion – líneas naranja, amarilla, azul y violeta).
Cuando el piloto cierra el gas, tres de los cuatro cilindros dejan de recibir combustible mientras uno de ellos sigue realizando una combustión mínima (línea violeta) para con ella compensar el empuje de la rueda trasera. Si nos fijamos en la esta línea y en el de la carga trasera podemos ver como cuando disminuye la carga en la rueda trasera, dos o tres décimas después también decrece la combustión en este cilindro para volver a incrementar.
Por último, es interesante ver que cuando el piloto abre el gas, los cilindros no se vuelven a activar todos a la vez, sino que lo hacen de forma gradual para hacer que la entrega de potencia en la rueda trasera y en un punto elevado de inclinación, no sea muy brusca y ponga al límite el agarre de la rueda trasera.
La influencia del torductor
Parece ser que Yamaha ha sido la última en utilizar este sistema o, al menos, si ya lo tenía ha desplazado su ubicación a una más convencional pues en ese mismo punto ya pudimos verlo en la Honda, Suzuki e incluso Ducati (ver galería).
De esta forma durante la fase de frenado, al aplicar el freno motor, cuentan con una medición más, además de la carga de la rueda trasera y es como dijimos antes, saber exactamente la fuerza opuesta que genera la rueda sobre el motor, pudiendo ajusta de una forma mucho más eficaz las explosiones de ese cuarto cilindro que no permanece desconectado al cerrar el gas.
