Ducati GP9, un paso adelante

La semana pasada los pilotos oficiales de Ducati, Stoner y Melandri, probaron durante los entrenamientos post-carrera del GP de Montmeló un prototipo de la GP9, el arma que prepara Ducati para luchar por el campeonato de MotoGP en 2009.

La principal novedad de este prototipo es que el chasis está construido con fibra de carbono. En principio puede parecer extraño que en Ducati se hayan decidido a construir el chasis de su nueva moto con este material. Evidentemente, ninguna fábrica que de las que compiten en motogp cambiaría el material de un chasis pasando de acero a carbono “porque sí”, lógicamente este cambio se ha llevado a cabo por unos motivos muy concretos.

El chasis de la Ducati es una pequeña estructura que sirve para unir la pipa de dirección al motor, y en una estructura tan pequeña la eficiencia estructural (relación entre la rigidez y el peso) que se puede conseguir es muy similar independientemente del material que se utilice (acero, aluminio o carbono). En mi opinión el motivo por el que han decidido emplear fibra de carbono no está relaccionado con la rigidez, ni tampoco con una reducción de peso.

Hace años que vemos que las marcas trabajan con los valores de rigidez de sus chasis y basculantes. La tendencia actual es que las partes estructurales flexen un poco cuando la moto está inclinada, absorbiendo parte de la energía que se genera al pasar sobre los baches, ya que en esta situación de máxima inclinación las suspensiones no pueden trabajar de forma eficiente. Podríamos decir que lo que se busca es que el chasis actúe como una segunda suspensión cuando la moto está muy inclinada en las curvas. El problema está en que para que una suspensión trabaje de forma efectiva hacen falta dos elementos, uno de naturaleza elástica y otro de naturaleza amortiguante.
Como todos sabemos, en una suspensión convencional el elemento elástico es el muelle y el elemento amortiguante el sistema hidráulico. Si pretendemos que nuestro chasis actúe como una segunda suspensión cuando la moto está muy inclinada, podemos emplear el chasis como elemento elástico, pero nos hará falta también un elemento amortiguante que disipe la energía y reduzca las oscilaciones.

En los chasis actuales, este elemento amortiguante apenas existe, y este es uno de los ingredientes principales del caldo de cultivo de uno de los mayores problemas que tienen las motos de carreras actuales, el “chattering”.
He dicho que el elemento amortiguante “apenas” existe. Digo apenas porque algo de amortiguación sí que existe, ya que todos los materiales cuentan con cierta amortiguación, denominada “intrínseca” o “pasiva”. Si comparamos el amortiguamiento intrínseco del aluminio, con el del acero y con el del carbono, resulta que el aluminio es el material que tiene menos amortiguamiento intrínseco, o dicho de otra manera, es el más proclive a transmitir vibraciones de los tres. El acero (el material que ha estado usando hasta ahora Ducati en sus chasis) tiene un amortiguamiento intrínseco bastante mayor que el aluminio. Y por último, la fibra de carbono, tiene un amortiguamiento intrínseco bastante mayor aún que el acero, o dicho de otra forma, es un material que tiene una tendencia natural a amortiguar las vibraciones.

Pero es que además, un chasis construido en fibra de carbono presenta muchas posibilidades de mejorar todavía más su capacidad de amortiguar vibraciones. La propia naturaleza del chasis, construido a base de capas de fibra, permite insertar entre las capas otro tipo de materiales, como por ejemplo “materiales viscoelásticos”, que son materiales exhiben propiedades tanto viscosas como elásticas cuando se deforman, y que presentan una gran capacidad para amortiguar vibraciones.

A principios de los 80 los chasis eran poco rígidos y durante unos años los diseños buscaron aumentar la rigidez. En poco tiempo se llegó a un punto en el que los chasis eran demasiado rígidos. Después el objetivo fue encontrar los valores óptimos de rigidez. Ahora entramos en una nueva etapa en la que cobran mayor importancia factores de carácter dinámico (la rigidez es un concepto estático).

Otras referencias respecto a este tema:

En el capítulo 6 del libro “Motocicletas, comportamiento dinámico y diseño de chasis” de Tony Foale, hay una explicación detallada de las razones por las que es mucho más necesario el amortiguamiento lateral que la flexión lateral en los chasis.

Aquí tenéis un link (en inglés) que compara de forma amena y muy didáctica las propiedades de amortiguación de acero, aluminio y carbono.

Por último, en el número 1671 de la revista Solo Moto, podéis encontrar un excelente artículo de Neil Spalding sobre la Ducati GP9, en el que analiza otros aspectos de esta moto, además del que he comentado en esta entrada.

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