El Campeonato del Mundo de Rallyes de la FIA experimentará importantes cambios medioambientales en 2022, cuando una serie de nuevos reglamentos técnicos que lleven a la serie hacia un futuro más sostenible.
Los nuevos coches de competición Rally1 con motor híbrido enchufable, el combustible 100% libre de fósiles, el suministro de energía sostenible y los chasis espaciales más seguros forman parte del compromiso de la Federación Internacional del Automóvil (FIA) y del promotor del WRC con un futuro más ecológico.
Los cambios clave, algunos de los más importantes y de mayor alcance en la historia de casi medio siglo del campeonato, son:
El Rally1 de la máxima categoría del WRC será impulsado por tecnología híbrida a partir de 2022
Siguiendo la estrategia PurposeDriven de la FIA, el WRC impone la tecnología híbrida para la categoría superior del Rally1 a partir de la temporada 2022.
Todos los fabricantes que participan en la máxima categoría de los rallyes mundiales han acordado una unidad híbrida común suministrada por Compact Dynamics. La empresa con sede en Alemania también suministra componentes híbridos a otras series de carreras de alto nivel como la Fórmula 1, la Clase 1 de Prototipos de Le Mans y la Fórmula E.
Con un peso de 84 kg, el sistema híbrido de alto rendimiento de topología P3 de Compact Dynamics aloja una unidad de motor-generador (MGU), una unidad de control y una batería en una carcasa compacta, ofreciendo así la máxima densidad de potencia. La batería del sistema híbrido es suministrada por el socio de Compact Dynamics, Kreisel Electric, con sede en Austria.
La unidad consta de un paquete de baterías de 3,9 kWh de capacidad que se acopla a la MGU y proporciona 100 kW (134 CV) de potencia y 180 Nm de par durante la aceleración.
Ford Puma WRC Rally1
Durante el frenado y la marcha lenta, el sistema recupera la energía que normalmente se pierde y la almacena en la batería. Si es necesario, la batería también puede recargarse mediante una fuente de alimentación externa (híbrido enchufable) durante las pausas en las asistencias. Para cargar del 20 al 80% se necesitan unos 20 minutos con las unidades específicas.
La MGU, que funciona hasta a 12.000 rpm, la batería, que funciona hasta a 750 voltios, y la unidad de control del inversor están selladas en una carcasa de fibra de carbono para resistir posibles fuerzas e impactos en caso de accidente. La unidad está diseñada para soportar un impacto de 70G.
Dispone de su propio sistema de luces de advertencia, independiente del sistema eléctrico del coche. Si la luz es verde, el sistema funciona normalmente. Una luz roja señala un posible error del sistema y hay que tener cuidado de comprobarlo. También se ha instalado un sistema de desembrague. Un problema con la unidad híbrida no detendrá el coche Rally1.
La potencia de la MGU se utilizará además del motor de gasolina turboalimentado de 1,6 litros. El motor de combustión interna (ICE) es una continuación de los actuales World Rallyes Cars, y proporciona unos 280kW (380hp) de potencia. La unidad híbrida está conectada al eje de la hélice y, por tanto, al sistema de pilotaje a las cuatro ruedas.
La estrategia para el uso de la energía eléctrica tiene que implementarse en la unidad de control del motor (ECU). El conductor no tendrá la posibilidad de activar manualmente la potencia extra, por ejemplo mediante un sistema de empuje. A los equipos se les ofrecerá una serie de estrategias para utilizar la energía extra durante cada tramo a través de programas de software.
El exclusivo sistema híbrido Rally1 tiene tres modos principales:
Modo totalmente eléctrico
En el modo totalmente eléctrico, dependiendo de las condiciones de la carretera, los coches Rally1 tendrán hasta 20 km de autonomía totalmente eléctrica (basada en el ciclo de coche de carretera WLTC). La potencia está restringida al 50% para prolongar la vida de la batería. El Modo Eléctrico Completo estará disponible para los equipos en todos los tramos de enlace cuando decidan utilizarlo.
Además, habrá puntos marcados en el libro de ruta en los que los equipos deberán utilizar el Modo Eléctrico Completo, por ejemplo, alrededor del parque de asistencia y, potencialmente, en otras zonas urbanizadas.
Modo de inicio de tramo
Al comienzo de cada tramo especial de una prueba del WRC, toda la potencia del sistema híbrido estará disponible para liberar 1.000 kilojulios de energía para apoyar al motor de gasolina durante aproximadamente los primeros 10 segundos, o hasta que el piloto suelte el acelerador o pise el freno.
Modo tramo
Durante un tramo cronometrado, los equipos y los pilotos podrán crear hasta tres «mapas» personalizados para decidir cómo desplegar la potencia híbrida de 100kW.
Estos mapas se basarán únicamente en la intervención del piloto (pedal del acelerador y freno). Permitirán liberar la energía de forma adaptada al estilo del piloto y a las condiciones de la carretera.
La cantidad de energía liberada con cada pulsación del acelerador se decidirá en función de la longitud del tramo y del estado de carga (SOC) de la batería. Por ejemplo, un tramo corto y una batería llena significa que la energía eléctrica puede suministrarse durante más tiempo con cada acelerada. Un tramo largo significa que hay menos energía disponible en cada aplicación del acelerador.
La unidad híbrida recupera automáticamente la energía eléctrica al soltar el pedal del acelerador y al frenar (fase de regeneración o «regen»). Además, la MGU frena el coche y carga la batería.
Para reutilizar el impulso híbrido, los pilotos deben acumular suficiente energía de regeneración para crear lo que se llama una «regeneración válida». Después de cada regeneración válida y la siguiente vez que los conductores presionen el acelerador, tendrán energía eléctrica disponible, dependiendo de los parámetros seleccionados por su elección de mapa.
Los pilotos también pueden crear hasta tres mapas para las fases de regeneración. Esto ofrece la posibilidad de adaptar cómo y cuándo se utiliza la regeneración, ya que tendrá el mismo efecto que el frenado del motor en el coche.
La recuperación al frenar está limitada a 30 kW, independientemente de la fuerza con la que frene el piloto. La potencia disponible en aceleración es de 100kW, por lo que a lo largo de un tramo la energía de la batería se agotará.
La unidad híbrida estará preprogramada en función de la distancia de cada especial en kilómetros y gestionará la duración de la energía disponible para intentar garantizar que haya energía accesible durante todo el tramo.
El sistema de gestión interna de la unidad controla los mapas individuales del piloto y gestiona los elementos de seguridad. Si se produce algún problema mecánico, por ejemplo un aumento de la temperatura de las celdas de la batería o un exceso de velocidad de la MGU, la unidad compensará y almacenará el problema en la unidad de registro de datos. También enviará un aviso anticipado al equipo técnico.
Los futuros coches de Rally1 no sólo pondrán a prueba la potencia híbrida en el duro entorno del WRC, sino que también demostrarán que esta tecnología es capaz de ofrecer un rendimiento emocionante.
Además, los nuevos coches del Rally1 tienen la capacidad de recorrer partes de los tramos de enlace, por ejemplo el parque de asistencia o las zonas urbanas, utilizando únicamente energía eléctrica limpia.
Las pruebas del WRC utilizarán combustible sin fósiles en el futuro
En las pruebas del Campeonato del Mundo de Rallyes de la FIA se utilizará un combustible libre de hidrocarburos a partir de 2022. Con la decisión de utilizar combustibles renovables de P1 Racing Fuels, el WRC abre un nuevo capítulo en el camino de los rallyes hacia un futuro neutro en carbono.
El WRC reduce las emisiones de carbono en consonancia con los objetivos señalados en el Acuerdo de París. La FIA y el promotor del WRC también pueden complementar la introducción de la tecnología híbrida para el Rally1 con un combustible que utiliza materiales renovables para reducir las emisiones netas de CO2.
Al mezclar elementos sintéticos y biodegradables, P1 Racing Fuels produce un combustible 100% sostenible. Este combustible de alto rendimiento cumplirá con todas las normas de calidad de los combustibles de competición y también cumplirá con los requisitos de los fabricantes de automóviles para el combustible de los coches de serie.
Los biocombustibles se producen a partir de residuos biológicos, por ejemplo, procedentes de la industria agrícola. Los combustibles sintéticos, también llamados power-to-liquid o e-fuels como abreviatura de «producido con electricidad», se fabrican a partir de cero, principalmente con hidrógeno y carbono.
El hidrógeno se obtiene dividiendo el agua (químicamente H2O) en sus componentes atómicos de hidrógeno (H2) y oxígeno (O2) mediante energía eléctrica, preferiblemente de fuentes renovables como la eólica o la hidráulica.
La parte de carbono puede extraerse del aire contaminado, por ejemplo en las emisiones de las plantas industriales. Como efecto secundario positivo, la producción de e-combustibles para el WRC extrae el carbono del aire y lo reutiliza.
La estructura Spaceframe aumenta significativamente la seguridad de la tripulación
Para mejorar aún más la seguridad de la tripulación, los coches del Rally1 2022 siguen una filosofía de diseño completamente diferente a la de los World Rally Car actuales.
En casi todas las categorías actuales de rallyes, incluidos los World Rally Cars, la carrocería de acero prensado de un modelo de producción relacionado forma la columna vertebral de un coche de competición.
En el Rally1, la carrocería se sustituye por una estructura tubular especialmente diseñada y regulada por la FIA, hecha de tubos de acero de alto rendimiento. Si es necesario, la carrocería del coche de producción correspondiente puede ampliarse o reducirse. Este nuevo enfoque transforma los coches Rally1 en prototipos construidos a propósito.
Las pruebas de choque de homologación de la FIA confirman un aumento significativo de la seguridad en todos los escenarios de accidente simulados para los coches Rally1 en comparación con los World Rally Cars actuales.
El impacto lateral con un poste de 10 pulgadas -el equivalente a chocar contra un árbol- mostró una reducción del 51% para la intrusión en el habitáculo en la zona de las puertas.
En la zona de la barra antivuelco principal del spaceframe, la adición de una segunda barra antivuelco lateral significó que la intrusión del poste se redujo en un 38%. La prueba del poste para el impacto trasero mostró la misma mejora.
La sección del techo del spaceframe -que debe soportar los impactos que se producen normalmente durante un barril- puede absorber la energía hasta un 115% mejor que una carrocería actual del WRC reforzada por una jaula antivuelco tradicional.
Un impacto frontal contra un obstáculo rígido dio como resultado un 70% menos de intrusión en la zona del mamparo que protege los pies y las piernas de los ocupantes.
Los elementos comunes del chasis espacial de los coches Rally1 de la nueva era se han diseñado teniendo en cuenta la unidad híbrida adicional. El sistema ya está protegido por una carcasa de fibra de carbono de resistencia balística.
Toda la unidad, incluyendo el inversor y la unidad de gestión de la batería, está montada detrás de los asientos del piloto y del copiloto, considerado el lugar más seguro en un coche de competición. Los radiadores para eliminar el calor generado durante el funcionamiento del sistema híbrido están situados en la parte trasera de los coches.
Electricidad procedente de fuentes sostenibles para alimentar los parques de asistencia del WRC
Según la hoja de ruta trazada en la estrategia PurposeDriven de la FIA, los eventos de automovilismo deben alcanzar las emisiones netas cero para 2030.
Un paso importante que dará el Campeonato del Mundo de Rallyes de la FIA en esta dirección es hacer que el suministro de energía para los parques de servicio sea sostenible. A medida que el WRC visite países con infraestructuras desarrolladas a tramos fundamentalmente diferentes, se aplicará un enfoque gradual.
Ya para 2022, el objetivo es proporcionar a los parques de asistencia de energía eléctrica procedente de fuentes renovables, al menos en los eventos europeos. Inicialmente, la energía eléctrica verde estará disponible para cargar las baterías de los coches del Rally1.
Cuando la capacidad de la red local sea insuficiente y el WRC tenga que llevar sus propios generadores, éstos funcionarán con biodiésel libre de fósiles. En el futuro, esas centrales eléctricas serán generadores de pilas de combustible que funcionen con hidrógeno.
Cualquier excedente de energía se devolverá a la red local, ayudando a la comunidad local y aumentando así la reputación y la buena voluntad del Campeonato del Mundo de Rallyes de la FIA.
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