Creando un Mazda3 para Assetto Corsa - Parte 2 - Final y descarga

Con más retrasos que el metro de Bogotá, pero finalmente el proyecto del Mazda3 está terminado, la idea con este proyecto de fin de semana, era crear un carro para un juego o simulador de carreras llamado Assetto Corsa, y tratar de hacerlo lo más real posible, todavía hay algunas cosas que debo ir puliendo en el camino, pero ya se puede descargar y usar, y aquí les voy a contar un poco del proceso.

La historia de este proyecto comienza en febrero del 2020, cuando me pregunté a mí mismo: "¿Será que uno puede modelar y programar un carro para Assetto Corsa?", antes me había hecho esa pregunta y varias veces mi lado procrastinador se había adelantado a responder: "nahhh, es demasiado trabajo, demasiadas cosas que pueden salir mal, hay una nueva serie en Netflix, Te lo resumo subió un nuevo video...", pero ese día, irónicamente mi lado procrastinador parece que estaba durmiendo porque me levanté de la cama, apagué el televisor y me dispuse a comenzar el proyecto.

Lo primero que hice fue buscar un tutorial en YouTube, ¡obvio, ¿dónde más?! y encontré uno para cambiarle las llantas a un carro, útil, pero era como el 1% de lo que necesitaba, por lo que mi plan súper estratégico no arrancó muy bien, así que entré a un foro de Kunos Simulazioni, donde encontré algunas pistas sobre cómo empezar, pero con el fin de no pasar 3, 6, 12 meses modelando un carro y que luego no funcionara en el programa, tenía que hacer una prueba rápida, entonces hice un modelo que era una cajita con cuatro rueditas, así como cuando uno dibuja un carro jugando Pictionary:

El siguiente paso fueron los dummies, que son unos objetos invisibles atados a una parte del modelo tridimensional, y que sirven para "decirle" al código del programa dónde están las partes del carro, hacia donde es adelante, que es arriba, abajo etc. Una vez se los puse, el programa ya sabía que la cajita era la carrocería, y que cada uno de los "circulitos" pegados a ella eran las llantas.

Luego exporté la cajita, y me di cuenta que en el juego se veía todavía más fea que en 3ds Max, aun así, se veía mejor que el frente del nuevo BMW M3 G80, y este fue el primer momento decisivo del proyecto... 

Quisiera decirles que esta primera prueba funcionó, pero no fue así, damn it, sin embargo después de hacer algunos ajustes, y de vociferar alguna que otra grosería (lo cual sabemos que funciona perfectamente, al menos como terapia psicológica), el juego reconoció la cajita y pude competir con ella, por cierto que como no había programado nada, tomé varios archivos de algunos carros que ya estaban programados, lo que resultó en el equivalente de un Frankenstein automotriz-computacional: la mecánica de un monoplaza (casi un kart), el peso de un sedán mediano y el sonido de un Fiat 500, y como pueden ver más abajo, tenía un pequeño defecto en la posición de las llantas, además de parecer el resultado de una noche de pasión entre la Cybertruck de Tesla y un Daewoo Tico.

Pero aquí con la frente en alto, muy en alto porque la carrocería era más alta que la de un camión mediano, pero aún así, la cajita, con la confianza de un niño de 5 años vestido con una camiseta de Superman, decidió retar en su carrera inaugural a un flamante BMW M3 E92... y perdió, a decir verdad, el coupé alemán le dio una paliza; pero lo importante es que perder es ganar un poquito, ya sabía que la idea funcionaba, así que ahora quedaba cambiar la cajita por un carro bien hecho y programar todo de acuerdo al carro real.

Luego vino la pregunta del millón, bueno ni tan del millón porque ya vieron la respuesta en el título, pero en ese momento no sabía qué carro hacer, lo que sí sabía es que debía ser un carro que me apasionara porque no quería dejar el proyecto sin terminar (como el proyecto del Airbus A320, el del canal de YouTube, el de organizar el garaje...), también debía escoger un carro no estuviera ya en el simulador (porque pues, a ver, qué gracia ¿no?).

Así que como esto es una democracia y no un gobierno semi dictatorial hice una encuesta en Instagram (muy técnico yo en este aspecto, ¡una encuesta en Instagram!, mañana les mando una cadena de WhatsApp), que debido a mi superpoder de ser un semi ermitaño con las habilidades sociales de un cocodrilo, y apenas dos centenares de seguidores, tuvo una pequeña pero consistente cantidad de 7 respuestas, más algunas personas del trabajo quienes se enteraron del proyecto y expresaron su respuesta de forma presencial, bueno cuando eso era posible, ¡gracias China, gracias!, y sí lo digo sinceramente, porque... ¿Quién quiere volver al trabajo presencial?, ¿Usted?, Get a life!

El nuevo Mazda3 (de cuarta generación o BP) fue el ganador y por mucho, aunque con solo 10 participantes no vamos a decir que fue una muestra estadística confiable, sinceramente era el carro que esperaba que ganara, ya lo he manejado varias veces y en mi concepto si ud. compró un carro diferente entre 78 y 110 millones, déjeme decirle que botó su plata es el mejor carro de su gama; por cierto para quienes me han preguntado que para cuándo la prueba del nuevo Mazda3, aquí les contesto: no la he hecho porque las veces que lo manejé antes de la pandemia olvidé llevar la cámara para hacer una buena sesión de fotos, y cuando pensaba hacerlo comenzó todo esto, y antes de la vacuna no valía la pena arriesgarse por manejar un carro, gracias China, ¡gracias! Ahora sí en modo sarcástico porque quiero tomar las fotos del Mazda3 para poder hacer la prueba del blog ¿alguien en Mazda que me quiera ayudar?, prometo devolver el carro con el tanque lleno de gasolina de 98 octanos RON, porque poner gasolina corriente de 81 octanos en cualquier carro un carro prestado es no tener ni un ápice de sutileza y debería ser castigado con la pena de la vergüenza pública.

Spoiler alert, así quedó:

Dato ñoñísimo del día: en el año 2020, el Mazda3 ganó el premio al mejor diseño entre todos los carros... ¡del mundo!, el premio se llama World Car Design of the Year, y es otorgado por World Car Awards, una organización en la que votan alrededor de 100 expertos de carros de varios países alrededor del mundo, y es que mírenlo, es una obra de arte del diseño y las proporciones cortesía de Yasutake Tsuchida, a quién deberían llamar con el honorífico japonés "Sama" debido a su increíble trabajo (entonces de ahora en adelante Tsuchida-Sama); el diseño es otra razón por la que este carro era el que tenía que ganar, además, recrear sus formas fue toda una experiencia de aprendizaje para comprender mejor el lenguaje de diseño Kodo.

El Mazda3 ganó limpiamente las elecciones, sin regalar tamales ni mercados (para quienes nos leen de afuera, algunos políticos Colombianos han echado mano de regalar un delicioso y tradicional alimento llamado tamal, a cambio de los votos para llegar al poder), y ahí comencé el modelado, es decir, hacer que la cajita se pareciera a un Mazda3, entonces básicamente lo que hice fue, mandar a la cajita al carajo y comenzar de nuevo, tomar las tres vistas principales y comenzar a hacer una malla a partir de ellas, la idea con esto fue aplicar conceptos de Geometría Descriptiva para ubicar tridimensionalmente una serie de puntos en el espacio, los cuales forman una "malla" que le va dando forma al modelo, aquí les dejo algunas imágenes del proceso:

 

El modelado 3d tomó tiempo, mucho tiempo, pues un carro tiene muchos detalles llenos de superficies de doble curvatura que son los más difíciles de modelar, y además solo le dedicaba un par de horas los fines de semana cuando no tenía que trabajar (la meta de los expedientes ¡la meta!), para completar tocaba optimizar todo, pues entre mayor sea el nivel de detalle así mismo va a ser mayor la cantidad de polígonos, y esto tiene un límite, debido a que mientras uno juega, ya sea en un computador o en una PlayStation, la encargada de procesar todo en tiempo real es la GPU (ayudada por la CPU), y tengan en cuenta que en un juego no solo se renderiza el carro que uno está manejando, también la pista, los demás carros, los "matachitos", etc. todo eso va sumando polígonos y la cantidad no es ilimitada.

Entonces, ¿Cómo saber cuántos polígonos eran muchos? ¿mil, cien mil, un millón?, en cambio de ponerme a inventar hice un proceso de "ingeniería inversa" a los carros que ya traía el juego, usando para ello un script que convertía los modelos formato KN5 en formato OBJ, el cual puede abrir 3ds Max, así encontré que tenían alrededor de 175.000 polígonos, ese era el target; al final logré optimizar mucho la malla del Mazda3 y el conteo se quedó en 149.000 polígonos o 285.000 triángulos, aunque para eso tuve que hacer el equivalente informático de una dieta cetogénica, solo que acá sí funcionó.

Explicado con plastilina, con bolitas tridimensionales de plastilina.

El modelado 3d, es lo que le da forma al carro, hagan de cuenta que toman una red de pescar y la ponen sobre un carro, la malla va a tomar la forma del carro ¿cierto?, bueno esa es la idea, aquí.

Además de eso hay que tener en cuenta la cantidad de puntos y polígonos, en la siguiente imagen se puede apreciar mejor: la esfera de la izquierda en color verde tiene 48 polígonos (un polígono aquí es cada una de las caras de cuatro lados), pero se ve deforme como la cabeza de un personaje en un juego de la PlayStation 1, en cambio, la esfera de la derecha, en color azul se ve mucho más suave y "redonda", pero para ello necesitó 960 polígonos (20 veces más), entonces, la idea es encontrar un equilibrio entre el realismo y la cantidad de polígonos, muchos polígonos y se logra un nivel de realismo excelente pero el juego solo va a correr en el computador de Henry Cavill, pocos polígonos y va a correr hasta en el computador de mi abuelita, pero no se va a ver muy bien.

Ahora bien, no tuve acceso a ningún Mazda3 para desarrollar este proyecto (y no, no trabajo en Mazda ni tengo un Mazda3, ¡ojalá algún día!), entonces debido a la coyuntura que atraviesa el país a causa de la pandemia, se complicó un poco el asunto porque no podía salir a tomar fotos o medidas de un Mazda3, por lo que me tocó echar mano de fotos por internet y del "ojímetro", por eso les pido comprensión si el modelo no quedó igual al real, por cierto aquí les dejo unos renders que hice para que vean cómo comenzó, y cómo quedó:

PROGRAMACIÓN.

Esta fue la parte más difícil, pues aunque Assetto Corsa incorpora varias herramientas que permiten programar ajustando parámetros, esos parámetros no siempre son datos fáciles de conseguir para un carro en particular, ¿Dónde está ubicado el centro de gravedad de un Mazda3?, ¿Cuál es su coeficiente de arrastre?, ¿Cómo programar el sistema G-Vectoring Control Plus?, ¿Cuál es la posición espacial de los mecanismos de 4 barras de la suspensión?, ¿Por qué el Gobierno Nacional decide abrir todo cuando Colombia es uno de los países con más contagios diarios nuevos?, ¿Qué es la economía naranja? Eran preguntas que no tenían respuesta. 

Vamos por partes, y muy por encima, pues no quiero extenderme (tanto) y además no he terminado la meta del trabajo, por lo que solo les voy a contar los puntos claves de la programación:

Para cada sistema del carro hay un archivo con extensión .ini o .lut, entonces, para la suspensión, motor, llantas, curva de potencia, etc. hay uno de estos archivos, a su vez, dentro de cada archivo hay múltiples parámetros que se deben ajustar y que no siempre son fáciles de calcular o encontrar.

Motor

La curva de potencia del motor fue uno de los parámetros más sencillos de programar, pues básicamente hay que generar unos valores (X,Y), las rpm en el eje "X" y el torque expresado en [Nm] para el eje "Y", para ello busqué los valores de potencia medidos cada 500 rpm y luego creé una tabla en Excel aplicando la fórmula Potencia = (Torque x RPM) / 5252 para luego ubicar los valores de torque en la programación del motor 2.5 litros que fue con el que comencé. Luego vendrían los motores SKYACTIV-G de 2.0 litros y 2.5 litros turbo, y finalmente el e-SKYACTIV-X.

Así mismo, se debe "indicar" al programa cuál es la pérdida de potencia de acuerdo a la altitud, pues como ya deben saberlo, a medida que subimos sobre el nivel del mar se reduce la presión atmosférica, lo que reduce la cantidad de oxígeno presente en el aire, reduciendo así la potencia del motor, como el motor 2.5 litros SKYACTIV-G, es naturalmente aspirado, dejé la pérdida de potencia por altura en 10% cada 1000 metros. Otros valores que se programan son el "ralentí" o marcha mínima del motor, las rpm a las cuales la ECU corta inyección, la retención e inercia del motor, entre otros. 

Estuvo fácil, pensé, si todos eran así iba a terminar esto en un par de meses, no sabía lo que me esperaba.

Transmisión

Luego vino la caja de cambios, básicamente hay dos opciones de transmisión, la mecánica SKYACTIV-MT y la automática SKYACTIV-DRIVE de la que hablé acá, la información de las relaciones de reducción las saqué de la ficha técnica del Mazda3 publicada en la página de Mazda Colombia; por otra parte, el tiempo en que demora hacer los cambios en reducción lo obtuve de un documento publicado por un tal Dave Coleman, que no es nadie más sino uno de los principales ingenieros de desarrollo de vehículos en Mazda Norteamérica; ahora bien, para calcular el tiempo en los cambios ascendentes fue donde eché mano de mi experiencia personal y la percepción (la cual no es exacta pero se puede acercar mucho si la usamos bien), pues cualquier persona que haya manejado un Mazda con la caja SKYACTIV-DRIVE sabrá que los cambios descendentes son muy rápidos, tan rápidos como una caja de doble embrague, información que concuerda con el tiempo anunciado de 150 milisegundos, sin embargo los cambios ascendentes son más lentos, no encontré el tiempo oficial pero lo estimé en unos 280 ms. Aquí les dejo la programación de la caja de cambios y la explicación de algunos valores:

Aerodinámica

Si bien hay datos que "solo" era conseguir y copiar en la parte exacta de la programación, había otros que no estaban disponibles, por ejemplo, los relacionados con la aerodinámica.

La aerodinámica juega un papel muy importante en el realismo de este modelo, pues aunque no se trata de un "carro de carreras" lleno de alerones y difusores, este es un factor que influye en el comportamiento de cualquier carro, explicándolo muy simplificado, a baja velocidad la aerodinámica no es tan relevante, pero a medida que aumenta la velocidad, la potencia del motor para vencer la resistencia del viento es mayor que la necesaria para mover el peso mismo del carro, (Myers, P., Foster, D.,  2004), a continuación les muestro una gráfica, tomada del artículo antes referenciado, en el cual se puede ver el efecto de la aerodinámica en un carro (que no es el Mazda3), noten que a 90 km/h se usa más potencia para vencer la resistencia del aire que la que se necesita para mover el peso del carro, y a 160 km/h este efecto se acentúa aún más.

El Assetto Corsa permite simplificar esto a través de un ingenioso sistema de tres alas, es decir que para este simulador, aerodinámicamente hablando, el carro tiene un alerón frontal, uno posterior (con los cuales se logra el efecto del downforce pero así mismo, el coeficiente de elevación en función de la velocidad), y finalmente tiene un ala central que representa aerodinámicamente a la carrocería del carro, y en esta se tiene en cuenta el área frontal y el coeficiente de arrastre. 

Nota del autor: A continuación vienen algunos términos muy técnicos que pueden ser aburridos para algunos, así que si es su caso, salte al párrafo que comienza con "Después de tanta teoría (...)".

Explicación técnica.

La resistencia al avance de un carro está dada por la fórmula R=(Cx)(1/2)(p)(v^2)(A), donde "Cx" es el coeficiente de arrastre, "rho" la densidad del aire, "v" la velocidad del flujo y "A" el área frontal. La velocidad acá juega un papel muy importante pues aumenta al cuadrado.

El Cx es una medida adimensional que se puede definir como la resistencia que tiene un objeto de determinada forma para abrirse paso a través del aire, entre menor sea así también menor su resistencia al avance y por tanto Céteris Páribus, menor el consumo y la potencia necesaria para vencer esta fuerza, las carrocerías de los carros en promedio tienen coeficientes de arrastre que se sitúan entre 0,22 y 0,45. En el caso de los Mazda3 de cuarta generación no he encontrado datos oficiales, sin embargo mi punto de partida fue la generación anterior, que sobresalía por unos valores muy bajos de 0,258 para el sedán y de 0,275 para el hatchback. ¿Y esto por qué es?

El sedán al ser más largo y con una caída menos abrupta al final que el hatchback, genera menos turbulencia en la parte trasera de la carrocería, es decir no cambia de flujo laminar a turbulento tan rápido, este último afecta negativamente el coeficiente de arrastre por lo cual el sedán goza de cierta favorabilidad acá, en la imagen que presento a continuación, les muestro algunas simulaciones que realicé usando Método de Elementos Finitos y CFD, y donde se alcanza a notar como el flujo de aire se mantiene menos turbulento en la parte trasera del sedán que en el HB.

Después de tanta teoría, era momento de comprobar si mis cálculos estaban correctos, y para eso llevé al Mazda3 a la pista de piques (del simulador), y comparé los datos de aceleración y velocidad con los obtenidos en pruebas reales por la revista de carros Car and Driver, aquí mi hipótesis era que, si la simulación es igual de rápida en el 0-96 km/h (60 mph) que el carro real, pero a 200 km/h es más lento, entonces le estoy dando valores al coeficiente de arrastre por encima, en cambio si acelera hasta 96 km/h igual que el carro real y pero llega a 200 km/h más rápido, le estoy dando valores al Cx por debajo de los reales, al final, de acuerdo a mis cálculos el nuevo Mazda3 sedán tiene un coeficiente de arrastre de 0,27 a 0,275. En la siguiente imagen pueden ver los resultados de aceleración comparados con datos reales, simulador vs Car and Driver:

Centro de gravedad.

Este es un punto imaginario del vehículo en el cual, si yo colgara con un hilo el carro de ese punto teórico, este no se balancearía ni hacia adelante ni hacia atrás, ni hacia los lados, es el punto de equilibrio del carro y es importante, en realidad MUY IMPORTANTE, porque sobre este punto se aplican todas las fuerzas teóricas cuando el carro gira en las curvas, acelera, frena, etc.

Su ubicación longitudinal es directamente proporcional a la distribución de pesos del carro, que para el caso del Mazda3 es 60,8% adelante y 39,2% detrás, es decir, que en posición estática, las llantas delanteras soportan el 60,8% del peso y las llantas de atrás soportan un porcentaje de peso menor, de 39,2%, pero el centro de gravedad también está localizado a cierta altura medida desde el piso, y este es un dato muy difícil de conseguir, afortunadamente Car and Driver de Estados Unidos (de nuevo salvándome), calcula el centro de gravedad de la mayoría de carros que pasan por sus manos y por ahí pude conseguir este dato, que se queda en 22" o 558 mm para los que preferimos el Sistema Internacional de unidades.

El color del interior y la decisión de las redes sociales.

Los que me conocen saben que no me gustan las redes sociales, ni el WhatsApp, ni las llamadas telefónicas, ni las notas de voz, ni los teléfonos celulares, ya entendieron mi punto, ¿cierto?, pero en este proyecto, las redes sociales tuvieron una pequeña utilidad para escoger la combinación de colores del interior, (spoiler alert, después de terminar dejé los tres colores), y para no alargar el cuento, Mazda ofrece tres tipos de color en el cuero del interior, el negro, el blanco y el rojo, así que hice una pequeña e improvisada encuesta en Instagram y en WhatsApp, la cual contestaron 62 personas, de las cuales 38 escogieron el color negro, 14 el rojo y 10 el blanco, frente a esto es importante resaltar que en Colombia solo se ofrece el interior negro, lo cual va en concordancia con la pequeña muestra estadística de mi improvisada encuesta y es un acierto del departamento de mercadeo de la marca, que de seguro no hizo una encuesta en Instagram para llegar a la misma conclusión.

A continuación algunos renders rápidos que hice del interior:

Como dato curioso, 30 hombres y 32 mujeres contestaron la encuesta, pero el color blanco fue predominante en las mujeres con 8 votos, mientras que 2 hombres escogieron este color. En cambio, el color rojo fue escogido en su mayoría por hombres con 11 votos, mientras que solo 3 mujeres escogieron este color. El color negro mostró una distribución equitativa, con 17 hombres y 21 mujeres.

Dirección

La dirección tiene en cuenta las desmultiplicación de la misma, un dato que fue bastante difícil de conseguir (es 15,6:1), es decir que por cada 15,6 grados que yo giro el volante, las llantas giran 1 grado, así mismo, se programó la asistencia de la misma, es decir, qué tan suave es el timón al moverlo, esto sí lo realicé a punta de "percepción", en ese sentido me gusta mucho la asistencia a la dirección de los Mazda actuales, que no es exagerada, pero tampoco artificialmente dura como la de algunos BMW.

Suspensión

De lejos lo que más tiempo me llevó de la programación, este fue el dolor de cabeza del proyecto, pues este sistema, junto al motor, son los que le dan más realismo a la conducción, pero la suspensión tiene muchos parámetros por ajustar y no me voy a extender mucho, pero básicamente se trata de ubicar espacialmente los puntos de anclaje de la suspensión, encontrar la fuerza de resortes y amortiguadores, y la barra estabilizadora, luego ajustar cámber, cáster y toe en la alineación, y finalmente rezar porque las llantas no se salgan en la primera curva (como me pasó, bueno, no se salieron, pero si giraron 180 grados y el carro terminó contra el muro).

Hablando de la suspensión, para esta cuarta generación, Mazda optó por un diseño de suspensión trasera diferente al de la tercera generación, pues cambió el esquema de suspensión trasera independiente o multibrazo, por una más tradicional y "plebeya" de eje rígido, y aunque hubo un cambio notable en las sensaciones de manejo, esto aparentemente no afectó la aceleración lateral máxima del nuevo Mazda3, pues en datos obtenidos por Car and Driver (2017, 2019), la nueva generación superó a la anterior por un pequeño margen en la prueba de aceleración lateral:

Por cierto, aquí se puede ver a la izquierda, la nueva suspensión trasera de eje rígido o "Torsion bar" comparada con una suspensión trasera independiente, o "Multi-link" en la derecha de la imagen, la principal diferencia desde el punto de vista cinemático es la cantidad de barras lo que afecta el desplazamiento de la llanta al tomar las curvas, sin embargo, en aras de mejorar el confort, Mazda diseñó para este nuevo Mazda3, una suspensión de eje rígido que permite cierto desplazamiento entra una llanta y la otra, algo así como una especie de barra estabilizadora.

Aquí una imagen de una de las versiones preliminares de la programación de la suspensión frontal, si cambiaba un "0" o un "+" era muy posible que el carro se manejara peor que un Chevrolet Corvair:

Conductor

El conductor aparecía sentado entre los dos asientos delanteros (de suerte que este Mazda3 no tiene freno de mano de palanca sino de botón), y aunque intenté posicionarlo a través de coordenadas (x, y, z) no funcionó, por lo que tuve que echar mano de varios tutoriales (y no solo de YouTube sino de la inexplorada página 2 de los resultados de Google) y ahí me di cuenta que para ubicar al conductor debía decirle al programa donde estaba cada parte de su cuerpo a través de bones y helpers: la cabeza, el cuello, cada mano y cada dedo; no solo ubicarlos tridimensionalmente sino generar una secuencia de 200 frames con el conductor moviendo las manos de lado a lado al girar el timón. Fuck.

Al final y para descanso del conductor, pudo sentarse en su asiento, aunque ahora el problema era que aparecía agarrando el timón con una sola mano, con pose de reguetonero, como esos que manejan creyéndose "conductores expertos" y echan la silla hacia atrás al mejor estilo de Toretto en Rápidos y Furiosos ("no necesitas una buena postura al conducir cuando tienes familia" - Dominic Toretto), lo cual, para mí era inaceptable, afortunadamente algunos intentos después por fin logré ubicar al conductor:

Finalmente pude completar el proyecto, las versiones 2.5 mecánico, 2.5 automático, Turbo, e-SKYACTIV-X, e inclusive las versiones ajustadas al autódromo de Tocancipá (mi otro proyecto que pueden ver aquí), y la idea es que los disfruten, al final les dejo mi correo desde donde pueden solicitarme el carro para Assetto Corsa, el cual es GRATIS, y se los envío por WeTransfer.

Algunos datos extra:

Los resortes de suspensión de la versión Turbo son 15% más rígidos, pues esto fue uno de los cambios que introdujo la marca para esta versión, además, esta versión cuenta con un sistema de tracción en las cuatro ruedas.

El tablero de instrumentos es completamente funcional, sin embargo al principio tenía un problema, pues el indicador del nivel de combustible bajaba cuando estaba lleno, y subía cuando estaba vacío. Para hacer el tablero se programaron las agujas del velocímetro, rpm del motor y del medidor de gasolina.

El velocímetro del tablero de instrumentos se ajustó para indicar un 5% más que la velocidad real, esto es así en la mayoría de los carros por seguridad, y para cumplir algunos reglamentos técnicos, y para este proyecto le da más realismo al modelo.

La curva de potencia y torque del motor SKYACTIV 2.5 Turbo, se ajustó para gasolina de 95 octanos RON (como la gasolina extra que ya tenemos en Colombia), esto es porque aunque este motor puede funcionar con gasolina de menor octanaje, para lograr 250 hp y 320 lb-ft de torque este motor es octano-dependiente, bueno, y que en el juego no cuesta más. 

Ya que hablamos de la versión Turbo, la programación incorpora dos tipos de llantas, unas stock, similares a las Bridgestone Turanza EL440 que trae como equipo OEM, y unas summer tires, equivalentes a unas Michelin Pilot Sport 4S.

Como datos curiosos: el motor 2.5 Turbo no es exactamente igual al de la CX-9, por ejemplo, en el Mazda3 se usa un intercooler aire-agua, mientras que la SUV tiene uno de tipo aire-aire, además parte del cableado se tuvo que rediseñar (por espacio) y la programación de la ECU es completamente nueva; el Mazda3 Turbo es el primer carro de Mazda que tiene dos programaciones diferentes para el GVC Plus.

En la programación, las luces son funcionales, la temperatura de las luces frontales LED se ajustó y programó a partir de fotos de las luces reales.

El sistema GVC Plus se incluyó en la programación del control de tracción, así mismo, se programó el funcionamiento del ABS y del Control Electrónico de Estabilidad.

La geometría de la suspensión se ajustó tratando de igualar las cotas reales, el camber se dejó en -0,5 grados, el cáster se ajustó teniendo en cuenta que este es un punto importante del SKYACTIV-CHASSIS (Mazda, s.f.).

En varias oportunidades pensé que no iba a terminar, y sin duda este, ha sido hasta ahora, el proyecto de fin de semana más complicado en el que me he metido, pero puedo decir con orgullo, que también es el que más satisfacciones me ha dado, al final, el secreto fue la constancia, y nunca rendirse; pero como esto no es un blog de Paulo Coelho, dejemos de lado las frase motivacionales, y aquí les dejo el video resumen:

Video oficial del proyecto (y le puse música de Gran Turismo y todo, así que súbanle al volumen):

Un video probando la versión e-SKYACTIV-X

Y aquí probándolo en el simulador:

¿Y el link de descarga?

Iba aquí, pero se llenó mi Drive, así que escríbanme a andres.prada.garcia@gmail.com y se los envío por WeTransfer.

Bonus: El motor e-SKYACTIV-X está entre los que se pueden escoger para jugar en mi proyecto.

"Sería el Santo Grial de los motores de combustión", dijo mi profesor de Mecánica de Máquinas de la Universidad, refiriéndose a lo que podría ser un motor de gasolina que funcionara como un diésel, debía ser el año 2006 y en esa época Mazda todavía estaba bajo el yugo de Ford, algunos de los grandes de la industria como Mercedes-Benz, Hyundai y General Motors habían intentado hacer un motor así sin éxito.

Sin embargo vendría un evento negativo que traería algo positivo, mejor dicho "no hay mal que por bien no venga", llegó la crisis económica de las hipotecas sub-prime del 2007-2008 que concatenaría en la crisis económica mundial del 2008, y Ford tuvo que vender Mazda y Volvo.

Así en medio de una de las crisis financieras más devastantes de tiempos recientes, Mazda, una pequeña marca que en aquel entonces producía 10 veces menos carros que Toyota, arranca de cero y deciden hacer un nuevo chasis revolucionario en usos de acero de altísima resistencia (en algunos casos de 1500 y 1800 Mpa que es solo un poco más alto que por ejemplo los aceros de 900 MPa que usa BMW), un par de cajas nuevas (la mayoría de las marcas no desarrollan sus cajas, se las compran a alguien para ahorrar en costos de desarrollo y producción), y por si fuera poco deciden hacer un nuevo motor de gasolina revolucionario con una relación de compresión de 14:1 que funcionara con gasolina de poco octanaje (entre más alta es la relación de compresión es mejor, porque se consume menos y se contamina menos, pero más allá de 12:1 comienzan a aparecer problemas de cascabeleo o detonación que pueden destruir el motor aun con gasolina "extra").

Cuando Mazda anunció lo del motor con relación de compresión de 14:1, muchas personas, mostramos escepticismo, pero lo lograron, y no se quedaron ahí, pues luego vendría algo aún más ambicioso, el primer motor de gasolina en el mundo que funciona como un diésel, llamado SKYACTIV-X. Por cierto, si todavía duda de la ganancia que tienen los motores SKYACTIV de gasolina (G, X y Turbo) con gasolina de mayor octanaje (95 RON vs 91 RON), la siguiente gráfica de seguro le hará cambiar de opinión:

Mazda denomina SPCCI a este motor de gasolina que puede funcionar con encendido por compresión, y el "truco", aparte de la experiencia ganada con los motores SKYACTIV-G que tienen una relación de compresión de 14:1, está en que cada cilindro tiene un sensor de presión, gracias a esto se puede saber qué pasa dentro de cada cámara de combustión, el motor funciona así: se inyecta una pequeña cantidad de combustible al final de la carrera de admisión del pistón, para luego inyectar más combustible cerca de la bujía, generando dos explosiones simultáneas, una por compresión en una zona donde la mezcla es pobre y una por chispa en una zona donde está la mezcla estequiométrica de 14,7 partes de aire por 1 de gasolina, además, hablando de compresión, este motor tiene una relación de compresión de 16,3:1 (15,0 en la nueva versión e-SKYACTIV-X), más alta que algunos motores diésel, por cierto, cuenta con un pequeño supercargador y una presión de inyección de 1000 bares, para que se hagan una idea, los motores BMW B58TU1 y el nuevo V6 turbo del Ferrari 296 GTB, dos de los motores que, actualmente tienen la mayor presión de inyección en motores a gasolina, llegan a 350 bares (Ferrari, 2021), ni si quiera la mitad de la presión del motor Mazda SKYACTIV-X.

Lo mencioné y lo programé, pero no lo expliqué, el GVC (ahora GVC Plus pues aplica los frenos, pero eso será para otra entrada), aquí les dejo un video explicativo que había hecho con la generación anterior del Mazda3:

Lista de referencias

Car and Driver. (2017). 2017 Mazda 3 Grand Touring 2.5L Automatic Sedan Tested. Recuperado de: https://www.caranddriver.com/reviews/a15096743/2017-mazda-3-25l-automatic-sedan-tested-review/

Car and Driver. (2019). 2019 Mazda 3 Shows a Porsche-Like Obsession with the Details. Recuperado de: https://www.caranddriver.com/reviews/a26029080/2019-mazda-3-drive/

Ferrari. (2021). 296 GTB: defining fun to drive. Media Press releases Ferrari. Recuperado de: https://corporate.ferrari.com/en/296-gtb-defining-fun-drive

Mazda. (s.f.). SKYACTIV-CHASSIS. SKYACTIV TECHNOLOGY. Recuperado de:  https://www.mazda.com/en/innovation/technology/skyactiv/skyactiv-chassis/

Myers, P., Foster, D. (2004). Vehicles and Their Powerplants: Energy Use and Efficiency. Encyclopedia of Energy, Volume 6. Recuperado de: https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/aerodynamic-drag