Los F1 y F2 pasaron a tener una cilindrada limitada a 2.5 y 1.5 litros en 1954 y 1957 respectivamente. Durante esta era, la Fórmula 2 fue dominada por los Cooper de motor trasero, en general equipados con un motor Coventry Climax de cuatro cilindros.
En 1959 se creó la Fórmula Junior, un intento de unificar la Fórmula 2 y la Fórmula 3. El experimento no funcionó debido a la gran cantidad de participantes, por lo cual las dos categorías originales retornaron en 1964. Ambas tenían motores de 1.0 litro de cilindrada, con la salvedad de que en la F3 apenas se permitían modificaciones con respecto al motor de serie. Los motores más usados durante esta época fueron Ford-Cosworth y Honda.
Dada la diferencia de prestaciones entre la F1 y la F2 a fines de la década de 1960, en ésta última se aumentó la cilindrada de los motores a 1.6 litros para la temporada 1967. El motor Cosworth FVA se mostró como el más exitoso en estos años. Al mismo tiempo, se creó el Campeonato Europeo de F2. Durante los cinco años siguientes, Brabham y Lotus enfrentaron sus automóviles en la categoría.
Para 1972, se permitió el uso de motores de producción de hasta 2.0 litros de cilindrada. El Cosworth BD y BMW dominaron los primeros años, con el segundo pasando a dominar la categoría al poco tiempo. Luego se permitió el uso de motores diseñados exclusivamente para competición, por lo cual entraron más fabricantes, entre ellos Renault, Hart, Ferrari y Honda. A su vez, March, Ralt, Martini y Maurer se sumaron a la guerra de los chasis.
Al incrementarse el uso de motores turboalimentados en la Fórmula 1, el enorme parque de motores Cosworth DFV (V8 atmosféricos de 3.0 litros de cilindrada) perdió competitividad. La FIA decidió incorporarlos a los Fórmula 2 para la temporada 1985, y renombrar la categoría a Fórmula 3000.
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