coche de Fórmula Uno

Antes de 1968 , los coches de Fórmula Uno se coloreaban según la nacionalidad del constructor y, por lo tanto, lucían un color estandarizado (por ejemplo, verde británico de carreras , rojo corsa , Flechas Plateadas ). La FIA permitió a los equipos tener patrocinio sin restricciones en 1968. El equipo privado Team Gunston fue el primer constructor en presentar un coche con patrocinadores, haciéndolo en el Gran Premio de Sudáfrica de 1968. Los equipos comenzaron a depender de los patrocinadores para su financiación a medida que aumentaban los costes operativos, y por ello sus decoraciones comenzaron a presentar implementaciones importantes de sus patrocinadores. ^{[ 10 ]} Tras este aumento en los patrocinios, era muy raro ver a un equipo correr con patrocinios mínimos; un ejemplo de ello fue McLaren en 2014. Tras el debut de la decoración especial de McLaren para el Gran Premio de Mónaco en 2021, los equipos comenzaron a diseñar decoraciones únicas que se usarían para uno o más eventos, generalmente para celebrar un aniversario, un patrocinio o un piloto. ^{[ 11 ]}

Desde su inicio, la Fórmula Uno ha utilizado una serie de regulaciones de motor diferentes . ^{[ 12 ] [ 13 ]} Durante los primeros años, se utilizó una configuración de motor delantero, tracción a las cuatro ruedas con un motor de 4.5 L de aspiración natural o un motor sobrealimentado de 1.5 L capaz de una potencia de salida de hasta 317 kW (425 hp) . Progresivamente, la capacidad del motor y la potencia se redujeron, y se limitó a 0.75 L con compresor o 2.5 L sin uno durante finales de la década de 1950. En 1961, el motor se colocó detrás del piloto y la capacidad se reguló a 1300 – 1500 cc con una potencia de salida de 150 – 225 hp sin sobrealimentación. En 1966, la FIA aumentó la cilindrada de los motores y permitió hasta 3.0 L atmosféricos con un rango de potencia de 290–370 kW (390–500 hp) o 1.5 L sobrealimentados con un rango de potencia de 370–670 kW (500–900 hp) . Si bien la estructura y configuración básicas de un Fórmula Uno se mantuvieron iguales desde finales de la década de 1960, la potencia de los motores aumentó progresivamente hasta 1000 kW (1400 hp) a 12000 rpm en 1986. En 1987-88, se introdujeron motores turboalimentados de ocho cilindros junto con motores atmosféricos, con límites de combustible para las carreras introducidas para motores turboalimentados. Los turbocompresores se prohibieron a partir de 1989, y los motores de 3.0 L se convirtieron en la norma en la década de 1990, lo que llevó a la introducción de motores V10 y V12 . ^{[ 13 ] [ 14 ]}               

Los equipos comenzaron a construir componentes de motor utilizando aleaciones metálicas avanzadas como titanio y berilio , que redujeron el peso y mejoraron la eficiencia y la durabilidad. La FIA prohibió el uso de estas a finales de la década de 1990, permitiendo solo hierro y aluminio . La introducción de resortes de válvula neumáticos en el mismo período permitió que los motores alcanzaran hasta 20 000 rpm . ^{[ 14 ]} Durante una década, los autos de F1 habían corrido con motores V10 de 3.0 L de aspiración natural que producían 730–750 kW (980–1000 hp) de potencia con velocidades máximas de hasta 375 km/h (233 mph) . ^{[ 15 ]} Aunque la FIA aplicó continuamente restricciones de material y diseño para limitar la potencia, se informó que los V10 en la temporada 2005 desarrollaron 730 kW (980 hp) , niveles de potencia no vistos desde la prohibición de los motores turboalimentados en 1989. Antes de la temporada 2006 , la FIA introdujo una nueva fórmula de motor, que obligaba a los autos a estar impulsados ​​por una configuración de motor V8 de 2.4 litros de aspiración natural , con no más de cuatro válvulas por cilindro y prohibiendo las trompetas de admisión variables. Para la temporada 2009 , los motores se limitaron a 18,000 rpm para mejorar la confiabilidad del motor y reducir costos. ^{[ 13 ] [ 16 ]} En 2012, los motores consumieron alrededor de 450 L (16 pies cúbicos ) de aire por segundo con una tasa de consumo de combustible de carrera de 75 L/100 km (3.8 mpg _{- imp} ; 3.1 mpg _{- EE. UU.} ) . ^{[ 17 ]}               

Para la temporada 2014 , la FIA introdujo  motores turboalimentados de seis cilindros y 1.6 L con un sistema de recuperación de energía cinética (KERS) para aumentar la eficiencia del combustible. ^{[ 13 ] [ 18 ]} Para 2022 , se introdujo una configuración V6 modificada con un KERS más potente. ^{[ 19 ]} A lo largo de los años, la FIA ha estado reduciendo gradualmente la asignación total de motores por temporada y, con el creciente número de carreras, se espera que cada motor dure al menos 2000 km (1200 mi) . La FIA también introdujo la estandarización de ciertas partes del motor y un límite en los componentes del motor para reducir los costos con penalizaciones en la parrilla aplicadas a los pilotos que excedan la asignación. ^{[ 13 ]} Según las regulaciones actuales, se permite un máximo de cinco unidades de potencia por temporada. ^{[ 20 ]} El motor está ubicado entre el piloto y el eje trasero y está atornillado a la cabina en la parte delantera y a la transmisión y la suspensión trasera en la parte trasera. ^{[ 14 ]}  

El combustible utilizado en los coches de F1 es una mezcla de gasolina sin plomo y etanol con una proporción de mezcla estrictamente controlada. Como parte del cambio de reglamento en 2022, el contenido de etanol se incrementó del 5,75 % al 10 %. ^{[ 21 ] [ 22 ]} La Fórmula Uno cambió a combustibles totalmente sostenibles para la temporada 2026, siguiendo un cambio similar en la serie de formación de la Fórmula 2. ^{[ 23 ] [ 24 ]} Se permitía repostar durante la carrera hasta 2010, después de lo cual se prohibió el repostaje. Los coches están estipulados para llevar un máximo de combustible de 110 kg por carrera, con al menos 1 kg a disposición de la FIA para la inspección posterior a la carrera. Cualquier anomalía en el combustible o la no entrega de la muestra resulta en la descalificación de la carrera. ^{[ 25 ]} La vejiga de combustible está hecha de caucho de alta calidad revestido con kevlar para protección contra choques y está ubicada delante del motor, detrás de la cabina. ^{[ 26 ] [ 27 ]}

Un volante típico utilizado en un coche de F1 es un control electrónico con una serie de perillas, botones y palancas. Está hecho de fibra de carbono con piezas de titanio, silicio , fibra de vidrio y cobre . Tiene dos asas para el conductor a los lados con una pantalla LCD Motion Applied obligatoria en el centro que incluye luces LED de cambio de marchas en la parte superior y paletas de cambio de marchas en la parte posterior. El volante se utiliza para controlar varias funciones del coche, como las marchas, las revoluciones del motor, la mezcla de combustible y aire, el equilibrio de frenado, el mapeo del diferencial, entre otras. La pantalla muestra varios puntos de datos, incluidos parámetros del motor, marchas, temperatura y hora. El volante también se utiliza para acceder a la radio y controlar el mecanismo de hidratación. ^{[ 28 ] [ 29 ]} Pesa alrededor de 1,3 kg (2,9 lb) y puede costar alrededor de 50.000 dólares. ^{[ 30 ]}  

Aunque antes se usaban cajas de cambios manuales convencionales, ^{[ 31 ]} los coches modernos de Fórmula Uno usan cajas de cambios secuenciales semiautomáticas con tracción trasera . Tiene ocho marchas hacia adelante y una marcha atrás que se acciona con levas. ^{[ 32 ] [ 33 ]} La caja de cambios está construida de titanio reforzado con carbono y está atornillada a la parte trasera del motor. ^{[ 34 ]} Las cajas de cambios totalmente automáticas y sistemas como el control de lanzamiento y el control de tracción se prohibieron en la década de 2000 para mantener la habilidad y la participación del conductor importantes en el control del coche y reducir costes. ^{[ 35 ] [ 36 ]} Cuando el conductor inicia los cambios de marcha usando las levas montadas en la parte trasera del volante, un sistema de solenoides , actuadores hidráulicos y sensores realiza el cambio real, y el control electrónico del acelerador está controlado por la ECU. El control del embrague también se realiza de la misma manera, excepto cuando se arranca desde punto muerto a primera marcha, donde el conductor acciona el embrague manualmente usando una palanca en la parte trasera del volante. ^{[ 37 ]} El embrague es de diseño multidisco de carbono con un diámetro de menos de 100 mm (3,9 in) y un peso de menos de 1 kg (2,2 lb) , capaz de soportar hasta 540 kW (720 hp) . ^{[ 38 ]} Los coches utilizan transmisiones de cambio continuo , que permiten cambios de marcha casi instantáneos con una mínima pérdida de tracción y tiempos de cambio de 2 a 3 ms . ^{[ 39 ]} Como medida para reducir costes, las relaciones de la caja de cambios se fijan para una temporada. ^{[ 40 ] [ 41 ]}      

Durante las décadas de 1950 y 1960, los neumáticos de Fórmula Uno eran neumáticos de caucho con banda de rodadura similares a los de los automóviles, pero más grandes. ^{[ 42 ]} A finales de la década de 1950, la tela de algodón fue reemplazada por tela de nailon , lo que redujo el peso y aumentó la durabilidad. En la década de 1960, los neumáticos se hicieron más anchos y se utilizó caucho sintético junto con nailon. ^{[ 43 ]} Los neumáticos lisos se introdujeron por primera vez durante la temporada de 1971 . ^{[ 44 ]} En la temporada de 1975 , los autos usaban neumáticos lisos de 26,0"×16,2"–13" (diámetro × ancho) en la parte trasera sobre una llanta de 13"×18", y neumáticos lisos de 20,0"×9,2"–13" en la parte delantera sobre una llanta de 13×10". ^{[ 45 ]} Para la temporada de 1981 , el diámetro máximo del neumático trasero se limitó a 26,0", y el diámetro de los neumáticos delanteros se incrementó, con neumáticos que medían 25,0"×10,0"–13" en la parte delantera y 26,0"×15,0"–13" en la parte trasera". ^{[ 46 ]} Antes de la temporada de 1993 , el ancho de la parte trasera se redujo de 18" a 15". ^{[ 47 ]} En 1998, se introdujeron neumáticos ranurados con tres líneas de ranura en los neumáticos delanteros y cuatro líneas de ranura en los neumáticos traseros. ^{[ 48 ]} Entre 1999 y 2008 , las regulaciones exigieron que los neumáticos tuvieran un mínimo de cuatro ranuras de 14 mm (0,55 pulg) , con la intención de ralentizar los coches, ya que el neumático liso, sin hendiduras, proporciona el mayor agarre en condiciones secas. ^{[ 49 ] [ 50 ]} Los tamaños de los neumáticos se limitaron a 355 mm (14,0 pulg) en la parte delantera y 380 mm (15 pulg) en la parte trasera, y el diámetro máximo fue de 660 mm (26 pulg) para neumáticos secos y 670 mm (26 pulg) para neumáticos mojados. ^{[ 51 ]} Brevemente en 2005 , se prohibieron los cambios de neumáticos durante la carrera y se endurecieron los compuestos de los neumáticos para que duraran toda la distancia de la carrera. ^{[ 52 ]}          

Los neumáticos lisos se reintrodujeron a principios de 2009 , con los neumáticos delanteros reducidos de 270 mm (11 in) a 245 mm (9,6 in) , para desplazar el equilibrio hacia el agarre mecánico en un intento de aumentar los adelantamientos. ^{[ 42 ] [ 53 ]} Desde la introducción de los neumáticos lisos en 2009, la construcción del neumático se ha mantenido casi igual con solo variaciones en los tamaños de los neumáticos. ^{[ 42 ]} Los equipos reciben un número fijo de juegos de tres compuestos de neumáticos lisos para clima seco, y juegos adicionales de neumáticos con ranuras para clima intermedio y húmedo para un fin de semana de carrera. Los compuestos de los neumáticos están delimitados por un código de color, y los equipos están obligados a usar al menos dos compuestos secos durante una carrera en seco. ^{[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]} Brevemente en 2016 , los equipos tuvieron la opción de elegir compuestos de neumáticos. ^{[ 57 ] [ 58 ]} Para la temporada 2017 de F1 , se introdujeron neumáticos Pirelli significativamente más anchos en los ejes delantero y trasero, mientras que el diámetro total de los neumáticos aumentó de 660 a 670 mm (26 a 26 in) . El tamaño del neumático delantero aumentó a 305/670-R13, mientras que el tamaño del neumático trasero aumentó a 405/670-R13. ^{[ 59 ]} Para la temporada 2022 de F1 , el diámetro de la llanta aumentó de 13 a 18 in (330 a 460 mm) , y el diámetro aumentó de 670 a 720 mm (26 a 28 in) . ^{[ 42 ]}          

Los frenos de disco se utilizan para frenar, de forma similar a los coches de carretera. Los frenos constan de un disco rotor y una pinza, con seis pastillas de sujeción de pistón dentro de cada pinza. El conductor aplica presión sobre el pedal del freno, que utiliza presión hidráulica para accionar las pinzas y la fricción en el disco frena el coche. Los frenos delanteros son más sencillos, con presión directa aplicada sobre los discos de freno para frenar. En la parte trasera, el frenado se logra mediante la combinación de tres fuerzas: la fricción en los frenos, la resistencia del motor y el sistema de recuperación de energía. El conductor puede controlar el efecto de estas fuerzas y la distribución del frenado mediante el volante. ^{[ 60 ]} Un coche de F1 promedio puede decelerar de 100 a 0 km/h (62 a 0 mph) en menos de 15 m (49 pies) y, por lo tanto, los frenos están sometidos a altas temperaturas de hasta 1000 °C (1830 °F) y a fuertes fuerzas g . ^{[ 61 ]} Para soportar altas temperaturas, los frenos están hechos de compuestos de carbono. Los frenos se enfrían mediante aire que pasa a través de numerosos orificios pequeños en los conductos de freno. ^{[ 60 ]}      

Los primeros diseños conectaban las alas directamente a la suspensión, pero varios accidentes llevaron a la implementación de normas que establecen que las alas deben estar fijadas rígidamente al chasis. ^{[ 1 ]} Las alas son perfiles aerodinámicos en la parte delantera y trasera del automóvil, y están hechas de compuestos de fibra de carbono para mayor resistencia y menor peso. El alerón delantero es una estructura bifurcada con un ancho máximo de 1800 mm (71 in) y no debe extenderse más de 200 mm (7,9 in) más allá de la línea central. Puede tener un máximo de cuatro elementos de ala y no debe doblarse más de 5 mm (0,20 in) . Está hecho de aleación de aluminio, fibra de carbono y fibra de vidrio, y puede costar hasta $300 000. ^{[ 62 ]} El alerón trasero consta de un plano principal que abarca el ancho del automóvil con flaps horizontales más pequeños que se inclinan hacia abajo. Hay pestañas verticales cortas en el borde de salida de los flaps con placas terminales verticales en las puntas del ala. El sistema de reducción de resistencia (DRS) era un mecanismo de ajuste de flaps en las alas traseras que se operaba hidráulicamente siguiendo las indicaciones de dirección del conductor. ^{[ 63 ]}      

El sistema de recuperación de energía cinética (KERS) recupera la energía cinética generada durante el frenado del vehículo. Almacena dicha energía y la convierte en potencia que puede utilizarse para aumentar la aceleración. Existen principalmente dos tipos de sistemas: eléctricos y de volante de inercia mecánico. Los sistemas eléctricos utilizan un motor-generador integrado en la transmisión del vehículo que convierte la energía mecánica en energía eléctrica y viceversa. Una vez aprovechada la energía, se almacena en una batería y se libera cuando se desee. Los sistemas mecánicos capturan la energía de frenado y la utilizan para hacer girar un pequeño volante de inercia que puede girar a altas velocidades. Cuando se requiere potencia adicional, el volante de inercia se conecta a las ruedas traseras del vehículo. ^{[ 64 ]} El KERS suele proporcionar un aumento de potencia adicional de 120 hp (89 kW) durante un tiempo determinado. ^{[ 65 ]}  

Una caja de nariz o cono de nariz es una estructura a la que se fija el alerón delantero. Dirige el flujo de aire hacia el suelo del coche y actúa como amortiguador en caso de accidentes. Está hecha de materiales compuestos de alta resistencia y la FIA la somete a diversas pruebas de carga para garantizar su rigidez. ^{[ 66 ]} El halo es un dispositivo de seguridad montado en la cabina y está hecho de una serie de barras metálicas curvas destinadas a proteger la cabeza del piloto durante los choques. ^{[ 67 ]} La caja de aire está situada detrás de la cabina y sirve como receptáculo del aire a alta velocidad que se mueve sobre la carrocería. Suministra aire presurizado a las tomas de aire del motor, aumentando su potencia y absorbiendo la turbulencia generada por el aire que pasa sobre el casco del piloto. Los filtros de aire se utilizan para filtrar el aire sucio antes de que pase a los motores. ^{[ 68 ]}