La evolución de los motores de la Fórmula 1

Como ya contábamos en nuestro artículo sobre la evolución de los monoplazas de Fórmula 1, más que hablar de la creación de unos monoplazas para la F1, la realidad es que la normativa de la F1 aprobada en 1946 se adaptó a la realidad de los vehículos disponibles.

Así, centrándonos en los motores, la normativa inicial y que sería válida en el nacimiento del mundial en 1950, serían los motores de 1.5 litros sobrealimentados o 4.5 litros atmosféricos.

La primera F1

Bajo esa regulación, hay un motor que destaca sobre todas las cosas, cual es el del Alfa Romeo 158, luego evolucionado a 159. Se trataba de un 8 cilindros en línea con un sobrealimentador Roots, doble en la evolución de 1951, que entregaba 350 caballos y 420 en su última evolución. Obra del brillante Gioacchino Colombo en las instalaciones de la Scuderia Ferrari en Módena, en 1937, fue el motor dominante desde 1947 a 1951, ganando los dos primeros campeonatos mundiales de pilotos.

El único motor que le doblegó fue el del Ferrari 375 en 1951. Colombo, que había trabajado en Ferrari, fue sustituido por Aurelio Lampredi, que optó por una solución opuesta a la de Alfa Romeo. El motor definitivo era un V12 a 60 grados de 4.5 litros que entregaba 350 caballos, y que el 14 de julio de 1951 derrocó por primera vez en una prueba mundialista al Alfa Romeo.

El mundial de F2

El dominio italiano, la ausencia de competidores y cuestiones económicas llevaron a la FIA a adoptar la normativa de la F2 para los mundiales de 1952 y 1953, mientras se preparaba una nueva F1 para 1954. Alfa Romeo quedó apartada de las pistas por su crisis económica, incapaz de producir un nuevo monoplaza.

Ahora los motores podían ser de 750 centímetros cúbicos con compresos o 2.0 litros atmosféricos. Pero lo que los organismos reguladores no esperaban era al Ferrari 500. Obra de Lampredi, contaba con un motor de 2.0 litros y 4 cilindros en línea que entregaba 185 caballos. En los dos años de vigencia, el 500 ganó todas las carreras del mundial -si exceptuamos la Indy 500, valedera para el campeonato pero con otras reglas- excepto la última, el GP de Italia de 1953.

Con ese coche, Alberto Ascari se hizo con sus dos títulos de campeón del mundo de conductores, si bien no se puede decir en puridad que el italiano sea campeón de la F1, pero sí del mundo. En todo caso, esta normativa de motores iba a dejar paso a una nueva normativa más duradera.

La F1 de 2.5 litros, 1954-1960

Para 1954, la FIA había aprobado una nueva normativa de motores que incrementaba a 2.5 litros los motores atmosféricos y mantenía en 750 centímetros cúbicos los sobrealimentados. Sin embargo, la diferencia de rendimiento de ambas opciones hizo que, efectivamente, todos los participantes optaran por la cilindrada superior. Al fin el ente normativo había logrado una unanimidad, y esperaba así una competición más variada.

Pero igual que no habían contado con el Ferrari 500, tampoco lo hicieron con el regreso de Mercedes-Benz a los Grandes Premios. Aunque el W196 se hizo de rogar -sólo debutó en el tercer Gran Premio, en Francia-, la espera valió la pena para su piloto estrella, Juan Manuel Fangio.

Y es que no sólo el coche, sino el motor M196 era una joya. Rudolf Uhlenhaut diseñó un 8 cilindros en línea con válvulas desmodrómicas -dos levas distintas para la apertura y el cierre de la válvula- e inyección directa derivada de motores de aviación, lo que daba una potencia total de 256 caballos que subieron a 265 en las últimas evoluciones.

Decir que Mercedes-Benz arrasó es un eufemismo, con los dos títulos mundiales de 1954 y 1955. Sólo un coche pudo haber tenido la posibilidad de enfrentarlo, pero no tuvo recorrido: el Lancia D50. La obra de Vittorio Jano consistía en un V8 a 90 grados de 2.5 litros atmosférico, que estaba colocado inclinado para mejorar la aerodinámica, y que por primera vez estaba anclado al chasis como parte del mismo, entregaba 250 caballos.

Sólo la retirada de Mercedes-Benz y la de Lancia, entregando el material a la Scuderia Ferrari, permitió a partir de 1956 una mayor variedad. Ferrari demostró la validez del D50 ganando el mundial, pero en 1957, con Juan Manuel Fangio pasando de Maranello a Módena, a Maserati, la balanza del triunfo varió su equilibrio, aún restando en la Emilia Romagna.

La culminación del Maserati 250F en 1957 fue maravillosa. Surgido en 1954, diseñado por Gioacchino Colombo, Vittorio Bellentani y Alberto Massimino, su motor 6 cilindros en línea inicial en 1954 con 270 caballos vio una nueva versión al V12 a 60 grados en 1957, que ofrecía 310 caballos. El 6 en línea fue mucho más efectivo, y en manos de Fangio, la legendaria docilidad del Maserati fue insuperable, dándole a la marca su único mundial de pilotos.

Y aunque Vanwall y Ferrari cerrarían la época de los motores delanteros, esta década vio la llegada del motor trasero a la F1. Fue la idea de John Cooper derivada de sus propios F3, pero esta vez el motor no sería creación del equipo. Contaban con los Coventry-Climax de 2.5 litros, pero siendo un 4 cilindros en línea, obra de Walter Hassan. El motor FPF daba 240 caballos, destacando por su ligereza.

La F1 de 1.5 litros

En un giro que desagradó sobremanera a los equipos británicos, la FIA aprobó para 1961 una nueva normativa de motores que, en realidad, suponían volver a la Fórmula 2. Esta vez se trataba de motores de entre 1.3 y 1.5 litros, con prohibición absoluta de los sobrealimentadores. Y mientras los ingleses habían estado quejándose, en Maranello se habían pasado todo 1960 trabajando en su coche para la nueva normativa.

El 156, obra de Carlo Chiti y Vittorio Jano, contó con dos motores en la parte trasera. Un V6 a 65 grados que daba 180 caballos, y un V12 a 120 grados que entregaba 188 caballos de potencia. En 1961, el 156 fue imbatible: en el GP de Gran Bretaña logró el título de constructores y en el de Italia, en mitad de la tragedia por la muerte del piloto de la Scuderia Wolfgang von Trips y varios espectadores, el de pilotos con Phil Hill.

Esta normativa permitió, sin embargo, la llegada de nuevos competidores, que se veían de pronto con un coche de F1 habiendo fabricado un F1. Fue el caso de Porsche y sus 718 y posteriormente el 804. Especialmente este último, diseñado por Hans Honich, fue importante para la marca en 1962. Con su motor boxer de 8 cilindros y 180 caballos, lograron su única victoria en F1 -GP de Francia en Rouen- y su única pole -GP de Alemania en Nürburgring-, ambas de la mano de Dan Gurney, además de otra victoria más fuera de campeonato ese año en Solitude. Los únicos éxitos como constructores hasta la fecha.

En este periodo hasta 1965 se vieron motores de todo tipo, mientras cumplieran con la normativa. Los privados usaban motores de Alfa Romeo Giuletta de 4 en línea, o los V8 de Coventry-Climax, o también los 4 en línea del motorista británico. Y había multitud de marcas, como Maserati, BRM, ATS o Ford.

Y también la llegada de Honda en 1964 con un magnífico V12, el RA271E, que entregaba 225 caballos, pero que tenía la peculiaridad de estar montado transversalmente en la parte trasera -algo ya hecho por Bugatti en 1956 con su extravagante Type 251 obra de Colombo-. Junto a él aparecería el no menos interesante Ferrari 1512, con el motor Tipo 207 un V12 plano diseñado por Mauro Forghieri, que contaba con 220 caballos.

La F1 de 3.0 litros

La rica variedad motorística de cilindrada menor trajo preocupaciones a la FIA cuando los coches sport resultaban tener motores más grandes, potentes y atractivos para el público. De modo que para 1966, cogiendo de nuevo a contrapie a buena parte de los competidores, se decidió establecer una nueva normativa.

Los motores ahora podrían ser de 3.0 litros atmosféricos o de 1.5 litros sobrealimentados, tipo de motor que volvía a permitirse. Iba a ser la reglamentación más longeva en la historia de la competición, extendiéndose desde 1966 a 1986 inclusive sin apenas variaciones, aunque sí con evoluciones. Nada menos que veinte años de estabilidad.

En 1966, salvo el V12 de Ferrari de 3.0 litros que estaba listo y con buen rendimiento gracias a sus 360 caballos -quizás sin el despido de John Surtees tras el GP de Bélgica podrían haber sido campeones-, o el también V12 de Honda con 430 caballos, el motor más destacable fue el Repco 620. Se trataba de un V8 de 3.0 litros basado en un bloque de calle de 2.5 litros que el ingeniero Phil Irving transformó en un motor fiable aunque algo falto de potencia -310 caballos-, pero que unido a los chasis de Brabham convirtieron al equipo y sus pilotos en campeones en 1966 y 1967.

Por supuesto, también es de mencionar en 1966 el espectacular BRM H16. Con la denominación oficial de P70, el arriesgado diseño estaba formado por dos motores V8 de 1,5 litros, cada uno con su propio cigüeñal, pero estos dos cigüeñales estaban engranados entre sí, dando un total de 3.0 litros y 400 caballos. Usado en el BRM P83, fue sólo con el Lotus 43 en manos de Jim Clark que este ambicioso pero problemático motor logró una victoria, en el GP de Estados Unidos de 1966.

En 1967 llegaría el motor que definió a la F1 hasta los años ochenta. Colin Chapman convenció a Ford para construir un motor de F1. Los encargados de llevarlo a efecto eran Mike Costin y Keith Duckworth, de Cosworth, con un presupuesto de 100.000 libras. El resultado fue el DFV -por ‘double four valves’- un prodigioso motor V8 de 3.0 litros y 400 caballos -520 en sus últimas evoluciones- que, formando parte del chasis del Lotus 49, se convirtió en la referencia motorística de la F1. De 1967 a 1983 logró 155 victorias, 10 campeonatos de constructores y 12 de pilotos.

El único motor que le hizo frente surgió de Maranello, de una Ferrari con la que Ford llevaba en lucha deportiva desde mediados de los años sesenta. En 1969, Mauro Forghieri se retiró a estudiar el futuro de la F1 para Ferrari. Dejando atrás el V12, en el plano del motor creó el legendario 312B, un 12 cilindros plano de 3.0 litros que comenzó con 460 caballos en 1970 y acabó con 510 en 1980, dando a Ferrari 37 victorias, pero sobre todo, 4 títulos de constructores y 3 de pilotos en la segunda mitad de los setenta, la época más exitosa en vida de Enzo Ferrari.

Y no podemos cerrar con el tercer gran motor de la década. Se trataba de otro V12, pero francés. La serie MS de Matra, iniciada en 1970 y longeva hasta 1982, fue el tercer motor en discordia. Con 435 caballos de inicio, llegó a los 520 en sus últimas evoluciones en 1981 y 1982. Sus únicas 3 victorias no hacen justicia a la magnífica obra de Georges Martin, que regaló posiblemente el mejor sonido de un V12 de la historia: agudo, metálico y redondo.

La era del turbo

Mientras los motores atmosféricos dominaban a placer en la F1, Renault venía usando el motor CHS de 2.0 litros turbo en resistencia. Desarrollado por Gordini, la marca francesa decidió ingresar en F1 siguiendo un camino inusual: optar por los motores 1.5 turbo del reglamento que nadie usaba, aprovechando su experiencia previa. El encargado del diseño fue Bernard Dudot, que creó el EF1, un V6 de 1.5 litros turbo que entregaba 510 caballos.

Debutó en el GP de Gran Bretaña en Silverstone en 1977, y al principio fue un desastre de fiabilidad, con numerosas roturas que le valieron el apodo al coche de la tetera amarilla, porque siempre estaba humeando. Pero cuando en el GP de Francia de 1979, el motor logró su primera victoria de la mano de Jean-Pierre Jabouille, las bromas empezaron a acabarse.

Precisamente el equipo que luchó de forma legendaria gracias a Gilles Villeneuve por la segunda posición de esa carrera frente al otro Renault, es decir, Ferrari, fue la que tomó el guante del desafío turbo lanzado por Renault. De nuevo Mauro Forghieri vio la necesidad de dar un golpe de timón a un proyecto, el 312B, que estaba agotado. En 1980 comenzó los estudios del motor turbo, que llegó plenamente en 1981.

El motor 126C, un V6 de 1.5 litros daba 560 caballos de inicio, que ascenderían hasta los 850 en 1986. Este motor sería el primero en lograr un campeonato del mundo, en 1982 y 1983, de constructores, escapándose los de pilotos por los accidentes de los pilotos de la Scuderia. Pero en 1983, el de pilotos también se lo adjudicó un monoplaza impulsado por un turbo.

La escalada fue imparable, y no sólo en potencia. A la Fórmula 1 desembarcó BMW de la mano de Brabham. Paul Rosche, diseñador del motor, dio a Nelson Piquet el título de 1983, pero sobre todo comenzó una escalada de potencia que llevó a su motor hasta los 1.400 caballos en modo de clasificación con el turbo a 5.5 bares. Todavía no se ha visto una potencia igual.

A ellos se unieron Honda y Porsche, con el motor TAG, que se repartieron los mundiales de pilotos y constructores el resto de la era turbo, hasta 1988. Pero llegarían también motoristas privados, como los italianos de Motori Moderni, o Brian Hart, que pusieron colorido y diversidad, además de posibilidades competitivas, a unas parrillas cada vez más nutridas.

La importancia del turbo era tal que en 1986 se prohibieron los atmosféricos, pero ante la escalada de potencias, para 1987 se volverían a permitir tratando de hacer una equivalencia. Los motores atmosféricos podrían tener 3.5 litros, mientras que los turbo tendrían la presión limitada a 4 bares. Mientras tanto, para 1989 ya se había anunciado la prohibición de los motores turbo.

Como curiosidad, en 1987 se creó un campeonato paralelo para los equipos con motores atmosféricos. El Jim Clark Trophy para pilotos lo ganó Jonathan Palmer con el Tyrrell 016, equipo que se hizo con el Colin Chapman Trophy para constructores. En 1988 los motores turbo fueron más lastrados, con sólo 2.5 bares de presión, pero eso no evitó que Honda arrasara en el mundial con 15 victorias, con otro turbo, Ferrari, ganando una carrera.

Sólo atmosféricos, parte 1: 1989-2005

Como se ha dicho, para 1989 la FIA prohibió radicalmente los motores turbo, permitiendo únicamente motores atmosféricos con cilindrada fija de 3.5 litros y disposición variable, entre 8 y 12 cilindros. Y lo que podría parecer una medida restrictiva, dio como resultado la llegada de un sinfín de marcas y motoristas que quisieron participar en la F1.

A los Honda V10, Ferrari V12, Ford V8 o Judd V8 de 1989, se sumaron Renault, que volvía a la F1 con Williams, iniciando la legendaria serie RS obra -de nuevo- de Bernard Dudot, con un V10 a 67 grados que empezó entregando 650 caballos. También llegó Lamborghini, en este caso con un V12 a 80 grados obra de Mauro Forghieri, con 620 caballos, y el Yamaha V8 a 75 grados con 570 caballos.

Pero la afluencia fue de una riqueza jamás vista en el campeonato. Entre 1989 y 1993 llegaron al campeonato motores tan variopintos como Subaru con 12 cilindros plano, Porsche lo intentó de nuevo en 1991 con un V12, Ilmor hizo motores propios antes de hacer los de Mercedes-Benz. Y por supuesto, la deliciosa locura que fue el motor Life W12 de Franco Rocchi, un proyecto terrible que fracasó pero que da imagen de la locura motorística vivida.

La orgía de potencias y sonidos inundó las parrillas y educó a toda una generación en la riqueza y la voluptuosidad de las carreras. Los equipos florecían para intentar precasificarse, las parrillas estaban pobladas de equipos, desde los serios a aquellos que con dinero intentaban estar en la máxima categoría.

Todo eso empezó a terminar tras 1994, cuando se determinó que los motores para 1995 en adelante estarían limitados a 3.0 litros. Eso llevó a que a partir de 1996, la totalidad de los motores de F1 fueran V10, algo que iba a durar hasta el año 2005. El cambio fue motivado para rebajar las potencias, y es cierto que al principio se contuvieron, pero conforme avanzó el desarrollo, aumentaron.

Así, la vuelta de BMW en el año 2000, sumándose a Ferrari, Mercedes-Benz u Honda, hizo que se llegara a una impresionante potencia de 900 caballos en su V10 a 19.000 revoluciones por minuto. Paolo Martinelli con Ferrari, Paul Rosche en el primer BMW o Mario Illien con los Mercedes-Benz ofrecieron una tremenda lucha de propulsores.

Pero si algo afectó a los motores fue el comienzo de las limitaciones. En 2004, un motor debía durar todo el fin de semana. En 2005, un motor debía durar dos fines de semana. Todo por la contención de costes. Si se cambiaban antes, había sanciones. La libertad motorística había acabado.

Sólo atmosféricos, parte 2: 2006-2013

La nueva escalada de potencias hizo que la FIA interviniese y determinase que a partir de 2006, todos los motores debían ser atmosféricos de 2.4 litros, en disposición V8 obligatoria a 90 grados, y limitando el uso de materiales exóticos. Aún así, los motoristas llegaron a las 20.000 revoluciones por minuto, el nivel máximo registrado en la F1. El sonido era tan hiriente como maravilloso.

La FIA procedió a renglón seguido a ir limitando las revoluciones: 19.000 en 2007, 18.000 en 2009. En 2008 introdujo la unidad electrónica de control -ECU- única para todos los equipos, a fin de que la gestión del motor no fuera libre y controlar posibles sistemas de control de tracción.

Y en 2009 promovió la introducción del KERS, un sistema de recuperación de energía que podría luego usarse durante un breve periodo de tiempo para aumentar la entrega de potencia en 81 caballos. En 2009, sólo Ferrari, McLaren, Renault y BMW lo usaron, pero el sistema era pesado. En 2010 los equipos votaron por no usarlo, pero en 2011 volvió a los monoplazas.

La era híbrida, 2014 a la actualidad

Para 2014, la FIA tomó la decisión de iniciar una era más sostenible, con la introducción de un nuevo motor híbrido consistente en múltiples componentes, no ya sólo un motor de combustión. En síntesis, la normativa consistía en motores turbo V6 a 90 grados de 1.6 litros.

Junto a ello está el MGU-K -conectado al cigüeñal y puede recolectar energía cinética del frenado o entregar energía eléctrica para aumentar la aceleración- y el MGU-H -conectado al turbocompresor y puede recolectar energía térmica de los gases de escape o entregar energía eléctrica para hacer funcionar el turbocompresor más rápido. Tanto MGU-K como MGU-H pueden almacenar energía en una batería o utilizarla directamente.

Las revoluciones por minuto máximas permitidas fueron de 15.000, pero en 2022 se limitó nuevamente hasta las 12.000 a fin de reducir costos y mejorar la confiabilidad. La potencia de estos motores se estima cercana a los 1000 caballos. Todo con un límite de consumo de 100 kilogramos de combustible por carrera.

En 2016 se limitaron los motores a un máximo de 5 por temporada, y en 2018 se redujo a sólo 3 -ampliada a 4 en algunos componentes en 2023 por el gran número de carreras- y las evoluciones quedaron limitadas, de modo que sólo se pueden hacer pequeños cambios a las unidades de potencia. Eso es lo que motivó, en gran medida, que Mercedes-Benz no tuviera rival en los primeros años de esta era, y sólo en 2017 y 2018 Ferrari pudiera hacerle frente una vez mejorado su propulsor.

Dada la complejidad de estos motores, también se vivieron graves problemas de fiabilidad, especialmente notorios en el caso de la llegada de Honda en 2015. Sin embargo, los japoneses, tras su ruptura con McLaren y su asociación con Red Bull, fueron los que lograron derrocar a Mercedes-Benz en el mundial de pilotos en 2021, aunque justo tras eso abandonaron la F1, si bien siguen supliendo de motores a Red Bull y a Racing Bulls, el nuevo equipo b de la bebida energética. El otro motorista presente es Renault, luego mutado en Alpine.

Esta normativa, sin embargo, produjo la consecuencia de perder el sonido característico de un Fórmula 1. En 2014 fue especialmente notorio debido al sonido, si bien con los años este aspecto fue mejorando. En todo caso, es innegable que los monoplazas son rápidos con estos motores y con la normativa aerodinámica. Pero la sensación es que algo se ha perdido de la esencia de la F1.

El futuro

El 16 de agosto de 2022 se anunció el acuerdo para los nuevos motores a partir de 2026. Según lo acordado, el motor de combustión interna seguirá siendo un turbo V6 de 1.6 litros, pero con la potencia limitada a 530 caballos, aumentando por el contrario la de la MGU-K a 470 caballos, llegando a los 1.000. El MGU-H quedará suprimido.

Ese cambio ha supuesto el interés de otras marcas, como Audi o Ford, que han confirmado su llegada, bien como constructores y motoristas, o bien sólo en la faceta de motorista. También volverá de forma oficial Honda, y todavía se espera que Porsche pudiera cambiar su decisión de marzo de 2023 de rechazar su ingreso en la Fórmula 1.

La Fórmula 1 está ya asentada en la estandarización y el ahorro, con motores que, aparte de su vanguardia tecnológica, se asemejan más a propulsores pensados para la resistencia: duraderos y de coste contenido. La inventiva y variedad quedaron cercenadas hace mucho, las locuras dieron paso a la eficiencia, pero los motores siempre serán el corazón que mueve a los monoplazas de Gran Premio.