Cosworth GBA

El fabricante de motores Cosworth, fundado en 1958 por Keith Duckworth y Mike Costin , en asociación con Ford, estuvo presente en el Campeonato Mundial de Fórmula 1 desde 1967 con el motor DFV de 3.0 litros de aspiración natural . El DFV, de libre acceso para todos los equipos, dominó la Fórmula 1 en la década de 1970. Con 155 carreras ganadas en el campeonato mundial, 12 títulos de pilotos y 10 de constructores entre el debut victorioso del DFV con Jim Clark y Lotus en el Gran Premio de los Países Bajos de 1967 y la última victoria del DFY con Michele Alboreto y Tyrrell en Detroit en 1983 , es el motor más exitoso en la historia de la Fórmula 1. Ford sigue siendo, hasta el día de hoy, el tercer fabricante de motores más exitoso en la historia de la F1, detrás de Mercedes y Ferrari, a pesar de haber abandonado el deporte en 2004. Ningún otro fabricante fue capaz de diseñar un motor de aspiración natural igualmente competitivo. Solo con la llegada de los motores turbo a partir de 1977 el DFV fue perdiendo terreno gradualmente. Desde 1981 , los motores turbo eran tan potentes y fiables que podían ganar con regularidad y, poco después, también competir en el campeonato mundial. Por lo tanto, a principios de la década de 1980, los equipos punteros y también los de la zona media de la parrilla se pasaron a los motores turbo. De 1983 a 1988, todos los Campeonatos Mundiales de Pilotos y Constructores fueron para pilotos y equipos con motores turbo, mientras que de 1984 a 1988 todos los GP de F1 fueron ganados con potencia turbo, sin que ningún coche de aspiración natural terminara (legalmente) en el podio en los 5 años entre el Gran Premio de los Países Bajos de 1983 , cuando John Watson terminó tercero con su McLaren -Cosworth, y el Gran Premio de Detroit de 1988 , cuando Thierry Boutsen terminó tercero con su Benetton propulsado por la última actualización del DFV, el DFR .

Cosworth reaccionó a la creciente ola de motores turbo con una actitud de esperar y ver. Keith Duckworth, al igual que muchos en Ford, incluido el entonces vicepresidente de Ford Europa , Walter Hayes , consideraba que los motores turboalimentados en la Fórmula 1 eran incompatibles con el reglamento. Hayes afirmó que los turbos distorsionaban las reglas y que no creía que 1.5 litros turboalimentados equivalieran a 3.0 litros sin turbo. Por ello, ni Ford ni Cosworth trabajaron con motores sobrealimentados de Fórmula 1 hasta 1982. Cosworth creó una versión sobrealimentada del DFV; sin embargo, este motor, llamado DFX , con una cilindrada de 2.65 litros, estaba destinado únicamente a las series de carreras estadounidenses ( CART ). En la Fórmula 1, en cambio, la compañía se mantuvo fiel al concepto de motor de aspiración natural durante mucho tiempo. El DFV se desarrolló aún más hasta convertirse en el DFY a principios de 1983 , y ganó sus últimas tres carreras de Fórmula Uno ese año (cuatro si se cuenta la victoria de Keke Rosberg en la Carrera de Campeones en Brands Hatch , que no puntuaba para el campeonato ). A principios de 1985 , solo Minardi y Tyrrell tenían motores DFY, que ahora producían solo alrededor de 570 CV (425 kW; 578 PS) , al menos 300 CV (224 kW; 304 PS) menos que los motores turboalimentados más potentes en configuración de carrera (y alrededor de 600 CV (447 kW; 608 PS) menos en clasificación). Y a dos tercios de la temporada, el DFY había desaparecido por completo, ya que Minardi cambió al motor turbo Motori Moderni V6 de fabricación italiana en la tercera ronda de la temporada y Tyrrell, a partir de la séptima ronda, utilizó los turbos Renault franceses en al menos uno de sus dos coches. Para el Gran Premio de los Países Bajos de 1985 , 18 años después del debut del DFV, este motor prácticamente había desaparecido de la Fórmula Uno.         

El último Gran Premio de Fórmula 1 del DFV se produjo simplemente porque un equipo no tenía listo su monoplaza. El nuevo equipo BMS Scuderia Italia, creado en 1988 , había optado por que Dallara construyera su chasis, que para esa temporada usaría el motor Ford DFZ V8 de 3.5 litros fabricado por Cosworth. Sin embargo, para la primera carrera de la temporada en Brasil , el nuevo chasis Dallara F188 aún no estaba listo. Así que, para evitar una multa por no asistir a todas las carreras, el equipo participó con el chasis Dallara 3087 de Fórmula 3000 para su piloto italiano Alex Caffi . Aunque el coche pasó la inspección técnica de la F1 en Brasil, solo se le pudo instalar el motor DFV de 3.0 litros, lo que le dio a Caffi una gran desventaja de potencia. Dos temporadas y media después de la última vez que se vio el DFV en un Gran Premio, cuando Martin Brundle no logró clasificar su Tyrrell para el Gran Premio de Austria de 1985 , Caffi no logró preclasificarse.

Para destacar la diferencia de velocidad entre el DFY y los turbos, durante la clasificación para el Gran Premio de Francia de 1985 en el Circuito Paul Ricard , en la recta Mistral de 1,8 km (1,1 millas) de longitud, el piloto suizo Marc Surer registró la que fue en ese momento la velocidad más alta registrada por un coche de Fórmula Uno cuando llevó su Brabham - BMW turboalimentado (que en la configuración de clasificación se decía que producía aproximadamente 1.150 CV (858 kW; 1.166 PS) ese año) a 335 km/h (208 mph) . Esto contrasta con el coche más lento de la carrera, el único Tyrrell Ford-Cosworth DFY de aspiración natural de Stefan Bellof , que solo pudo alcanzar los 277 km/h (172 mph) .         

Desde 1981, Ford impulsaba el desarrollo de un motor turbo para la Fórmula 1. Debido a la reticencia de Duckworth, Ford consideró temporalmente la cooperación con la empresa alemana Zakspeed , un equipo de carreras con más de diez años de experiencia en motores turboalimentados, incluyendo Escorts , Capris y Mustangs . De hecho, cuando Zakspeed entró en la Fórmula 1 como fabricante en 1985, su motor turbo de cuatro cilindros de fabricación propia, el Zakspeed 1500/4 , supuestamente se basaba en un bloque de motor Ford.

Cuando Duckworth le planteó la idea de que debían "empezar de nuevo" y construir y desarrollar un nuevo motor turbo en el verano de 1984 al jefe de Motorsport de Ford, Mike Kranefuss, mientras ambos recorrían los boxes juntos durante los entrenamientos para el Gran Premio de Gran Bretaña en Brands Hatch , Ford decidió continuar trabajando con Cosworth. El trabajo de desarrollo del Cosworth Turbo comenzó en el otoño de 1984, cuando todos los equipos punteros tenían motores turboalimentados y ningún equipo había sido elegido aún para el nuevo motor. McLaren tenía su TAG turbo V6 construido por Porsche , Williams tenía la potencia japonesa V6 Honda , Brabham tenía el potente motor BMW de 4 cilindros, Renault , los pioneros de la potencia turbo en la F1 allá por 1977, impulsaban no solo a su propio equipo de fábrica con su V6 turbo de fabricación propia, sino también al Team Lotus y a los Ligiers franceses , mientras que Ferrari y Alfa Romeo tenían sus propios turbos V6 y V8 de fabricación propia, respectivamente.

El proceso de desarrollo no fue lineal y Cosworth se enfrentó a un calendario bastante ajustado, ya que Mike Kranefuss y Walter Hayes dieron como fecha límite noviembre de 1985 para la entrega de un motor listo para la competición. En la primera fase, Cosworth diseñó un motor de cuatro cilindros en línea derivado de la serie BDA y basado en un bloque de motor del Ford Escort, y el primer motor de prueba estuvo en el dinamómetro interno de Cosworth en septiembre de 1984. Duckworth eligió originalmente el motor de 4 cilindros porque creía que era más compacto y económico que un V6, aunque el diseñador jefe de motores de competición de Cosworth, Geoff Goddard, nunca estuvo contento con la idea, pero por respeto al historial de Duckworth y su posición dentro de la empresa, le permitió seguir adelante con ella. En el transcurso de 3 semanas, surgieron problemas irresolubles con la capacidad de carga del cigüeñal , en los que 6 motores diferentes experimentaron los mismos problemas de cigüeñal cuando el motor fue turboalimentado (el bloque del motor de prueba original incluso cambió de forma cuando falló). En su forma original de aspiración natural, el motor estaba limitado a un máximo de 10.500 rpm. Turboalimentado, el motor sufrió su primer fallo importante poco después de alcanzar las 11.000 rpm por primera vez, y solo a una presión de sobrealimentación de 2,0 bar, muy por debajo de las presiones esperadas para las carreras y la clasificación (en 1986 , se decía que las presiones de sobrealimentación para la clasificación en la Fórmula 1 llegaban a ser de hasta 5,6 bar, con entre 4,0 y 5,0 bar utilizados para las carreras). Tras el pesimismo del continuo fracaso del proyecto del motor turbo de 4 cilindros, a finales de 1984 Ford acordó un presupuesto completo para el desarrollo y se decidió entonces un segundo concepto, lo que significó un diseño completamente nuevo. Cosworth optó por un motor V6 de 120 grados porque, como explicó Duckworth, los que tenían éxito en ese momento utilizaban motores V6 y Cosworth creía que cualquier cambio futuro en la normativa favorecería a los V6 turbo. Internamente, el motor recibió la designación GBA.

El diseño y desarrollo del GBA fue liderado por Geoff Goddard, con la colaboración de Duckworth en el diseño del motor (a Duckworth se le atribuyó públicamente el diseño del motor). Los primeros bocetos se realizaron en diciembre de 1984, y el primer prototipo fue probado en el banco de pruebas por el ingeniero jefe de pruebas de Cosworth, Allan Morris, el 1 de agosto de 1985. Si bien el motor GBA fue diseñado y construido con una configuración tradicional de doble turbo para que se adaptara fácilmente a los parámetros habituales de un coche de Fórmula Uno, Duckworth, quien creía que la energía del turbo era simplemente energía desperdiciada, planeó en última instancia revivir un concepto de la década de 1930 anterior a la guerra llamado Compounding , en el que se eliminarían los dos turbos y, en su lugar, habría un solo turbo ubicado en la parte superior del motor.

A pesar del ajustado calendario impuesto por Ford y la pérdida de aproximadamente dos meses en el proyecto de cuatro cilindros, Cosworth logró diseñar y fabricar un nuevo motor V6 turboalimentado de 1.5 litros para la Fórmula Uno en tan solo nueve meses. En febrero de 1986, se realizaron las primeras pruebas en el gélido  y helado circuito de pruebas de Boreham , con los pilotos de Haas Lola , el campeón mundial de 1980 Alan Jones y el expiloto oficial de Ferrari y Renault, Patrick Tambay , quienes pusieron a prueba el motor por primera vez en un coche de carreras . Ambos pilotos informaron que el motor funcionaba con suavidad, pero con una potencia muy inferior, ya que solo alcanzaba una presión de sobrealimentación de 2.5 bares, aproximadamente la mitad de la presión esperada para la clasificación. Aunque el mayor problema era simplemente que el motor no estaba diseñado para funcionar en condiciones árticas, Jones informó que después de unas 10 vueltas al circuito de 4,76 km (3,0 millas) , su temperatura de funcionamiento apenas había superado los 80 ° C deseados , incluso con los radiadores bloqueados a propósito. Dos meses después, el motor hizo su debut en una carrera de Fórmula 1 en el Gran Premio de San Marino de 1986 con Jones al volante, mientras que Tambay conducía el viejo coche propulsado por un turbocompresor Hart 415T de 4 cilindros . Jones se clasificó en el puesto 21, pero no pudo terminar la carrera debido a un sobrecalentamiento, resultado de un radiador perforado.  

El motor solo se usó en 1986 y 1987. Se construyeron un total de 25 bloques, de los cuales Cosworth se encargó, a diferencia del caso del DFV. En 1987, Cosworth empleó a unas 100 personas solo para el GBA. Cuando la FISA impuso regulaciones estrictas para los motores turbo para la temporada de 1988 , reduciendo la presión de sobrealimentación permitida de 4,0 bar de 1987 a 2,5 bar y reduciendo el combustible permitido de 195 litros a solo 150, Ford descontinuó el programa GBA: Las nuevas reglas habrían requerido ajustes extensos al motor y su estrategia de sistema de gestión electrónica del motor , lo que, dado que los motores turbo iban a ser prohibidos por completo a partir de 1989 , se consideró antieconómico. Cosworth se concentró en el futuro nuevamente en motores de 3,5 litros de aspiración natural: Para el cliente preferido Benetton . El DFZ se desarrolló para 1987 y estaría disponible para los equipos clientes más pequeños hasta finales de 1988. Benetton tuvo el uso exclusivo del DFR mejorado para 1988, pero ese motor se generalizaría en 1989, ya que el DFZ dejó de usarse en la Fórmula Uno. Sin embargo, a mediados de 1989, Benetton tendría el uso exclusivo de los nuevos motores Ford-Cosworth V8 de la serie HB, que ese año ofrecían aproximadamente 640 CV (477 kW; 649 PS) en comparación con los alrededor de 620 CV (462 kW; 629 PS) del DFR y solo unos 590 CV (440 kW; 598 PS) del DFZ.         

El Cosworth GBA era un motor V6 compacto de 450 mm de largo y 510 mm de alto. En cuanto al número de cilindros, Cosworth se basaba en el exitoso motor TAG de Porsche. Sin embargo, con 120 grados, se asemejaba más al V6 de 120 grados que Ferrari había estado utilizando desde 1981 que al Honda de 80 grados o al TAG-Porsche y Renault de 90 grados, que fueron diseñados para ser particularmente estrechos con vistas a los bajos perfilados. Dado que los bajos lisos eran obligatorios desde 1983, Cosworth ya no tuvo que tener en cuenta estos aspectos. El bloque del motor y las culatas estaban hechos de aleación de aluminio. La cilindrada era de 1498 ^cm³  . Cosworth no reveló las dimensiones del diámetro y la carrera, pero ingenieros externos estiman valores de 78 mm (diámetro) × 52,18 mm (carrera). Las superficies de rodadura de los cilindros estaban recubiertas con Nikasil . Cada cilindro tenía dos válvulas de admisión y dos de escape. Las válvulas estaban en un ángulo de 40 grados entre sí. Había dos árboles de levas en cabeza para cada bancada de cilindros, accionados por cadenas, vistos por primera vez en la Fórmula 1 desde los motores V8 Repco-Brabham de diseño y fabricación australiana de mediados y finales de la década de 1960. El GBA tenía turbocompresores gemelos diseñados por Garrett , que operaban en una sola etapa. El sistema de encendido fue suministrado por Magneti Marelli . Cuando Alan Eldridge de Cosworth ensambló el motor original, los pistones eran Mahle de fabricación alemana . Cosworth tenía la intención original de fabricar sus propios pistones para el GBA una vez que el motor estuviera probado, pero posteriormente se determinó que era más rentable continuar utilizando los pistones Mahle. La electrónica del motor fue un desarrollo de Ford-Cosworth (EEC-IV) en conjunto con la empresa estadounidense Motorola . El equipo de electrónica y del sistema de gestión del motor estaba dirigido por Steve Taylor, un ingeniero electrónico británico de Cosworth, Jim Coats, experto en software de Ford America, y Frank Rayo, ingeniero eléctrico estadounidense de Motorola. Todo el programa de electrónica estuvo supervisado por Bob Stelmaszak, jefe de desarrollo de motores electrónicos de Ford USA. Todos los módulos que se utilizarían para albergar el sistema de gestión del motor en los coches se diseñarían en el Reino Unido, pero se fabricarían en Estados Unidos, mientras que casi todo el desarrollo de software y la programación electrónica se llevaron a cabo en el Reino Unido o en los distintos circuitos de Fórmula 1 de todo el mundo.  

Los primeros motores tenían una relación de compresión de 6,5:1. A lo largo de la temporada, Cosworth aumentó gradualmente la relación de compresión a 7,5:1 y, finalmente, a 8,0:1. Tras comenzar con 700 CV (522 kW; 710 PS) para la clasificación, los motores alcanzaron aproximadamente 900 CV (671 kW; 912 PS) hacia el final de la temporada de 1986. En la segunda mitad de la temporada de 1987, este logro se alcanzó finalmente en carrera. El rendimiento de los motores Cosworth fue, por lo tanto, ligeramente superior al de los motores Honda.      

El TEC hizo su debut en el Gran Premio de San Marino de 1986 con el equipo Haas (EE. UU.), también conocido en los medios como Haas-Lola, Beatrice, Beatrice-Lola o FORCE-Lola. Haas ha estado activo en la Fórmula 1 desde 1985. El equipo disputó su primera temporada con motores turbo británicos de Hart, ya que en ese momento el nuevo Ford V6 aún estaba en desarrollo. Haas también comenzó la segunda temporada con motores Hart. Los pilotos fueron Alan Jones y Patrick Tambay . En la tercera carrera de la temporada en Imola , el Cosworth GBA estaba listo para usarse, pero inicialmente, el equipo solo tenía un motor disponible. El equipo solo tenía uno de los nuevos coches THL2 disponible, con Jones al volante mientras que Tambay tuvo que correr con el antiguo THL1 con motor Hart por última vez. Aunque Jones era el piloto más veterano del equipo, no solo por haber sido el primero en ser contratado, sino también por haber ganado 12 carreras y un Campeonato Mundial en comparación con las solo 2 victorias de Tambay, el francés sentía que debería haber sido él quien dirigiera la primera carrera con el nuevo Ford V6, ya que había realizado la mayor parte de las pruebas de pretemporada con el nuevo coche y motor en Inglaterra, mientras que la mayor parte de las pruebas que Jones realizó fueron en Río con el equipo de carreras y el antiguo THL1. Esto daría comienzo a cierta tensión entre los pilotos y, si bien nunca hubo una animosidad manifiesta como la que Ayrton Senna y Alain Prost tendrían como compañeros de equipo, en realidad Jones y Tambay eran compañeros de equipo solo de nombre.

En Imola, el nuevo THL2 con su motor Ford era claramente inferior al antiguo THL1, y el equipo finalmente obtuvo una buena velocidad del turbo Hart en su carrera de despedida. En la clasificación, Jones fue casi tres segundos más lento que Tambay. En la carrera, Jones se retiró después de 28 vueltas debido a un motor sobrecalentado causado por una piedra que perforó uno de los radiadores del auto. Desde Mónaco , ambos Haas Lola comenzaron con el turbo Cosworth. Durante la temporada de 1986, el THL2 sufrió de falta de potencia del turbo Ford, y tanto Jones como Tambay lamentaron que Ford y Cosworth rechazaran continuamente sus solicitudes para construir motores de clasificación especiales y más potentes. Otra parte importante del problema fue la fiabilidad. Si bien no siempre fue el motor o el turbo la causa, Jones se retiró diez veces de 14 carreras con el auto, y Tambay con la misma frecuencia de 13 carreras. Sin embargo, también hubo tres finales en los puntos: Jones terminó cuarto en el Gran Premio de Austria , favorecido por un embrague que patinaba, lo que significaba menos deslizamiento de las ruedas y, por lo tanto, no necesitaba parar para cambiar neumáticos, aunque aun así terminó a 2 vueltas del líder, y en la carrera posterior en Italia , el primer aniversario del equipo en la Fórmula Uno que comenzó en el Gran Premio de Italia de 1985 , terminó sexto. Tambay obtuvo el quinto lugar en Austria. En el calentamiento para el Gran Premio de Canadá , Tambay se estrelló después de un error de conducción. Sufrió lesiones en los pies que le impidieron correr en Montreal y una semana después en Detroit . En los EE. UU., Eddie Cheever tomó el volante del segundo auto de Haas (y demostró ser más rápido, como Tambay lo haría durante la mayoría de las sesiones de clasificación, que un Jones cada vez más desmotivado que luego admitió que en realidad solo firmó para correr en la F1 nuevamente por el dinero). En general, Haas obtuvo seis puntos en el campeonato en 1986 y terminó octavo en el campeonato de constructores. Ya a principios del verano de 1986, el fin del equipo de carreras se hizo evidente. La razón fue, por un lado, los resultados deportivos, que no alcanzaron las expectativas —irrealmente altas—, y por otro, las dificultades económicas del equipo, ya que Beatrice retiró su patrocinio a mitad de temporada. La temporada de 1987 habría requerido un nuevo patrocinador, que Haas no pudo encontrar. En octubre de 1986, Haas disolvió el equipo de carreras.

Durante la clasificación para el Gran Premio de Italia en el rápido Circuito de Monza , Alan Jones afirmó haber tenido una acalorada discusión con el diseñador de motores Keith Duckworth sobre la necesidad de motores de clasificación más potentes. Jones afirmó haber podido señalar los alerones traseros de "bloque plano" que usaban Benetton (BMW), Williams (Honda), Arrows (BMW) y Ferrari, pero el más lento de ellos, el Ferrari F1/86 de Michele Alboreto , seguía siendo unos 20 km/h (12 mph) más rápido en línea recta que los Lola, que usaban la configuración mínima de alerones para obtener velocidad en las rectas, manteniendo algo de agarre en las curvas. Con la falta de velocidad en línea recta y solo una carga aerodinámica mínima, el tiempo más cercano que cualquiera de los pilotos pudo registrar al Benetton B186 con motor BMW que ganó la pole de Teo Fabi fue Tambay, que fue 3,73 segundos más lento. A pesar de esto, Duckworth, Ford y Cosworth se negaron a ceder en cuanto a los motores de clasificación. La desmotivación que sentía Jones en 1986 llegó a su punto álgido cuando, deliberadamente, hizo un trompo en la vuelta 11 del Gran Premio de Portugal, en la curva donde se encontraba la autocaravana de Haas. Pensando que perdería tiempo en la carrera, Jones hizo el trompo en ese punto para poder cambiarse rápidamente, tomar un helicóptero al aeropuerto de Lisboa y estar de regreso en Londres antes de que terminara la carrera. ^{[ 5 ] [ 6 ]}  

Tanto Alan Jones como Patrick Tambay se retiraron de la Fórmula Uno tras la temporada de 1986.

Alex Hawkridge, propietario del equipo de carreras británico Toleman , vendió el equipo a su principal patrocinador, la casa de moda italiana Benetton, a principios de 1986, y el equipo pasó a llamarse Benetton Formula . Si bien Toleman había utilizado motores Hart durante seis años, en su primera temporada Benetton comenzó y logró una victoria con motores BMW. Para la temporada de 1987, Benetton recibió exclusivamente los motores Cosworth GBA. El vehículo de emergencia fue el Benetton B187 diseñado por Rory Byrne , una evolución del B186 con motor BMW del año anterior. Los pilotos durante toda la temporada fueron el italiano Teo Fabi y el belga Thierry Boutsen . En opinión de Cosworth, Benetton estaba mejor posicionado estructuralmente que Haas, por lo que fue posible un desarrollo más eficiente del motor turbo.

Boutsen y Fabi casi siempre se clasificaron para las cinco primeras filas con el Cosworth GBA. El mejor resultado de clasificación fue la tercera posición de salida de Boutsen en la penúltima carrera en Japón , además de varias cuartas posiciones de salida. Boutsen terminó nueve veces y Fabi siete. Después de numerosos fallos técnicos al comienzo de la temporada, la mayoría de los pilotos llegaron a la línea de meta en la segunda mitad del año. Boutsen terminó nueve carreras, Fabi siete con resultados. Los Benetton-Ford puntuaron regularmente. Ambos pilotos terminaron terceros una vez (Fabi en Austria , Boutsen después de la descalificación de Ayrton Senna en Japón). También hubo tres cuartos puestos y cinco quintos. Al final del año, Benetton fue quinto en el campeonato de constructores con 28 puntos. En manos de Boutsen, el GBA lideró dos carreras de F1 en 1987. El piloto belga lideró brevemente el Gran Premio de Brasil, que abrió la temporada , durante media vuelta (aunque no se contabilizó como una vuelta completa, ya que nunca cruzó la línea de meta en cabeza antes de ser superado por el Williams Honda de Nelson Piquet. Boutsen había tomado la delantera cuando Piquet entró a boxes para cambiar neumáticos), mientras que más tarde lideraría durante 13 vueltas en el Gran Premio de México .