mercoledì 23 aprile 2014

Ferrari F14 T: primo pacchetto evolutivo previsto per Barcellona

possibile nuovo muso Ferrari F14 T. Si ringrazia Salvatore Asero per l'elaborazione
Per Barcellona, come avevamo già annunciato la scorsa settimana, è atteso in primo grosso pacchetto evolutivo della Ferrari F14 T.
Le aree di intervento saranno molteplici e riguarderanno sia la Power Unit che l'aerodinamica.
Per quanto riguarda la P.U gli interventi saranno molto limitati e gli ingegneri si focalizzeranno ancora una volta sulla gestione elettronica visto che gli ultimi interventi fatti prima della Cina hanno permesso alla Ferrari di recuperare un po di potenza.
A livello aerodinamico le novità saranno molteplici a partire da un nuovo muso che passerà il crash test in questi giorni. Come potete osservare dall'elaborazione grafica pensiamo che l'idea della Ferrari sarà quella di "copiare" quanto fatto dalla Mercedes e di realizzare una sorta di muso corto. Il regolamento tecnico stabilisce che la punta del muso deve trovarsi ad una altezza massima di 185mm rispetto al Piano di Riferimento (P.R) e ad una distanza non inferiore a 750mm rispetto all'asse delle ruote anteriori; al contempo, la sua proiezione inferiore – a 50mm dietro la punta del muso stesso – deve giacere ad una altezza minima di 135mm rispetto al P.R e la sua proiezione superiore deve trovarsi ad una altezza non superiore a 250mm rispetto al P.R.
Grazie a questo intervento verrà incrementata la portata d'aria tra i piloncini di supporto dell'ala anteriore.
Oltre a questa modifica verranno provate delle nuove ali anteriori e posteriori oltre ad un nuovo fondo e estrattore.

L'obiettivo della Ferrari con questo pacchetto evolutivo è riuscire a migliorare il carico aerodinamico (Cl = lift coefficient) cercando di mantenere costante o addirittura diminuire la resistenza all'avanzamento (Cd = drag coefficient) . In poche parole, si cercherà una migliorare l' efficienza aerodinamica (rapporto tra il lift coefficient e il drag coefficient.) che porterebbe notevoli vantaggi a livello di velocità massima, consumo ed equilibrio della vettura.


Power Unit Mercedes con "frizione" sul turbo

Durante il pre-gara del Gp di Cina, Fabiano Vandone ha svelato un altro segreto del motore Mercedes grazie ad un suggerimento dell'esperto motorista Ing. Claudio Lombardi (ex Ferrari).
Questa scoperta mette in luce che la Power Unit Mercedes utilizza una sorta di "ruota libera", una frizione che permette di dividere in due segmenti l'albero su cui ruotano turbina, compressore e MGU-H. Come sappiamo, Mercedes ha scelto di separare il gruppo turbina compressore posizionandoli ai due estremi del motore endotermico con la MGU-H posizionata in mezzo. Quando avviene lo "stacco", normalmente in uscita dalle curve lente, la MGU-H aziona solamente il compressore e non le palette che compongono la turbina. In questo modo non deve vincere la resistenza delle palette della turbina quando MGU-H è in funzione di motore.
Schema @bueuF1

Nelle altre fasi è il turbo a far girare la MGU-H, la quale lavora come una dinamo e fornisce energia alle batterie o direttamente alla MGU-K e di conseguenza alla trasmissione.
La soluzione riportata anche da Antonio Granato su F1Sport, l'ho ritenuta fin da subito molto interessante e sicuramente vantaggiosa ma ho aspettato nel pubblicarla in quanto ho faticato nel capire come possa essere stata ritenuta legala dalla Federazione.

Andiamo ad analizzare in dettaglio il regolamento tecnico:
5.1.6
Pressure charging may only be effected by the use of a sole single stage compressor linked to a sole single stage exhaust turbine by a shaft assembly parallel to the engine crankshaft and within 25mm of the car centre line. The shaft must be designed so as to ensure that the shaft assembly, the compressor and the turbine always rotate about a common axis and at the same angular velocity, an electricalmotor generator (MGU-H) may be directly coupled to it.
5.2.4
The MGU-H must be solely mechanically linked to the exhaust turbine of a pressure charging system. This mechanical link must be of fixed speed ratio to the exhaust turbine and may be clutched.

Quindi traducendo il punto 5.1.6 il regolamento prevede che turbina e compressore siano collegati da un albero che le faccia girare alla stessa velocità angolare. E' solo l'MGU-H che può essere staccato dal complesso turbina-compressore con una frizione.
Quindi quando avviene il fantomatico "stacco" come è possibile garantire che gli assi girino alla medesima velocità angolare?
Proprio grazie alla "fly wheel" che tende ad opporsi ad ogni tentativo di variazione della sua velocità angolare, stabilizzando la rotazione dell'albero.




lunedì 21 aprile 2014

Review tecnica gp Cina

E' stato disputato in Cina il quarto gran premio stagionale, che per la terza volta consecutiva ha riproposto la doppietta delle Mercedes, vere mattatrici di questo primo scorcio di stagione. Sebbene il dominio sia stato meno netto, sia grazie alla conformazione della pista che ha fatto tornare in auge alcuni rivali, sia grazie al lavoro di sviluppo appunto degli avversari. Infatti la Ferrari, resuscitata in questo giorno pasquale dal disastro di Sakhir, ha terminato a 24 secondi dal leader Lewis Hamilton, e a soli 6 secondi da Nico Rosberg che si è però trovato costretto a rimontare. Vediamo quali sono stati dunque gli sviluppi sulle varie monoposto, ricordando che tra tre settimane in Spagna si avrà un consistente step da parte di tutte le scuderie.

Mercedes
La Mercedes ha introdotto il nuovo muso più corto per massimizzare la portata d'aria tra i piloni di sostegno dell'ala. Proprio grazie alla forma dei piloni che quest'ala rispetta le misure di altezza imposte dal regolamento tecnico rispetto al piano di riferimento.












Ferrari
La Ferrari, dopo aver testato i mozzi soffianti e le nuove prese d'aria dei freni anteriori ,durante i test del Bahrein e durante le prove libere, ha deciso di utilizzarli anche per qualifica e gara a dimostrazione che la soluzione funziona e che gli aerodinamici hanno ottenuto in pista i vantaggi riscontrati in galleria del vento. Questa particolare soluzione va ad espellere l'aria calda che si genera all'interno del cerchio andando a ridurre le turbolenze generate dal rotolamento dello pneumatico che disturba l'efficienza aerodinamica della monoposto
Importante il lavoro fatto dagli elettronici che hanno sviluppato delle nuove mappature motore che hanno permesso alla Power Unit di raggiungere livelli di potenza più elevati ed hanno migliorato l'erogazione e la curva di coppia. Sembra che finalmente gli sforzi degli ingegneri di Maranello stiano pagando, come testimonia il terzo posto in gara di Alonso, le ritrovate (in parte) velocità di punta e in generale una conformazione di pista in cui sono di meno i rettilinei e curve da trazione in uscita, veri punti deboli, come abbiamo avuto già modo di evidenziare, della F14 T

Red Bull
Sulla Red Bull Rb10 è stata introdotta una nuova presa dei freni anteriori che è composta da ben tre canalizzazioni e da tre appendici aerodinamiche che hanno la funzionalità di migliorare l'andamento dei flussi in un area molto sensibile della monoposto vista la presenza dei braccetti della sospensione. In virtù delle caratteristiche del tracciato è stata di nuovo montata l'ala vista in Malesia con tanto di upper flap. Buona gara da parte delle Red Bull, che però sono risultate penalizzate dal consumo gomme e dalla scarsa velocità di punta sul dritto

Force India

Sono due le soluzioni di ala anteriore portate per questo Gp che non differiscono da quelle viste durante il fine settimana del Bahrein. Le due ali differiscono dalla forma e dalle dimensioni di uno dei flap aggiuntivi. Una genera più carico e più drag (quella sotto) mentre l'altra genera meno carico deportante e meno resistenza all'avanzamento in quanto il secondo flap aggiuntivo ha un corda minore rispetto all'altro. Da notare la forma dell'appendice verticale collegata al mainplane e degli upper flap che sono stati studiate appositamente per deviare il flusso d'aria nella zona esterna degli pneumatici anteriori. Scelta infine per la gara la versione meno carica. Nuova ala posteriore inoltre che presenta le seguenti differenze con quella precedente:
-le soffiature sulla paratia verticale nella nuova versione sono orizzontali mentre prima erano inclinate. 
-nella parte terminale della paratia sono stati inserite delle venature per migliorare lo scorrimento dei flussi e incrementare la deportanza generata dall'ala

Lotus
 Come potete vedere dalle immagini è stato modificato il terzo flap aggiuntivo per recuperare carico deportante all'avantreno visto che la E22, in queste prime gare, ha dimostrato di essere molto carente di downforce nella zona anteriore della vettura. Confermato, il nolder per massimizzare ulteriormente il carico deportante all'avantreno. 
La Lotus inoltre ha collaudato in queste prime prove libera una versione evoluta del diffusore e un nuovo cofano motore diverso nella parte terminale. 
 Come potete vedere dall' immagine sottostante il diffusore della Lotus è stato completamente rivisto. E' composto da tre canali laterali e un grande canale centrale dove sono stati collocati dei piccoli generatori di vortici per cercare di equilibrare il flusso d'aria in quella zona. Questa soluzione ricorda molto quella utilizzata dalla Red Bull in questa stagione


Cambiata, inoltre, la parte terminale del cofano motore che va a carenare la parte posteriore della vettura. E' stata introdotta una grande pinna per stabilizzare il flusso d'aria diretto verso la zona posteriore della monoposto per massimizzare la deportanza creata dall'ala posteriore. Questa carrozzeria è stata provata brevemente durante le prove libere australiane ma non è mai stata utilizzata in gara sulla E22.

McLaren
In casa McLaren dopo le prove comparative fatte sulla sospensione posteriore è stata scelta la versione a "tapparella" con le appendice aerodinamiche riviste rispetto a quelle utilizzate nelle prime gare di questa stagione. Lo scopo degli ingegneri, con l'utilizzo di questa soluzione, è quello di deviare il flusso d'aria proveniente dalle fiancate della monoposto verso l'alto in modo che il flusso vada a sfiorare il dorso dell'ala posteriore (upwash). Hanno cercato, in poche parole, di replicare le medesime caratteristiche e funzionalità (incremento deportanza e miglioramento estrazione d'aria del diffusore) del beam wing che il regolamento tecnico 2014 ha vietato.
Sono apparse delle piccole modifiche all'ala anteriore della Mclaren che si concentrano nella zona dell'endplate. Come potete osservare dall'immagine è stata utilizzata un'ala con doppia pinna sulla deriva laterale. In Bahrein la pinna in questa zona era una sola. A differenza di quella utilizzata in Bahrein è stata usata una pinna aggiuntiva sugli upper flap.

Gli aerodinamici di Woking stanno cercando di dividere in due parti il flusso d'aria in questa zona: una parte viene indirizzata nella zona esterna dello pneumatico e l'altra verso l'alto sopra la gomma.

Williams
Sulla Williams sono state modificate le aperture sul leading edge (bordo d'attacco) delle pance che come potete osservare dal confronto fotografico sono state ampliate. 
E' importante sottolineare che la pance come le ali soffrono di separazione a determinate velocità e in determinate condizioni del flusso. Per ritardare la "separazione" del flusso la scuderia inglese ha pensato di "pulire" lo strato limite soffiando aria prelevata dalle aperture davanti alle pance come si può ben notare dall'immagine sotto mostrata.


Al posteriore è stato riproposto il cofano motore più stretto che era stato introdotto durante i test invernali del Bahrein e che era stato accantonato nella gare più calde. Questa soluzione è molto più filante per ridurre la resistenza all'avanzamento e generare un flusso meno problematico all'interno della paratie dell'ala posteriore. Questo è fondamentale per far lavorare l'ala posteriore nel miglior modo possibile, magari anche con un angolo di attacco più estremo senza incorrere in problemi di separazione del flusso sull'estradosso (section side) del profilo alare.
Durante le prove libere i i piloti hanno fatto delle prove comparative sull'ala provando entrambe le ali che si contraddistinguono una dall'altra dalla forma e dalla presenza di una soffiatura sul flap superiore. Gli aerodinamici Williams stanno cercando di massimizzare il carico all'avantreno senza compromettere la resistenza all'avanzamento della vettura. 
Durante le qualifiche, entrabi i piloti, hanno utilizzato la versione più carica dell'ala a dimostrazione che la novità ha funzionato migliorando il carico deportante della Williams nella zona anteriore. 


Molto interessante l'esperimento fatto durante le prove libere sulla vettura di Massa che ha compito un breve run con una pinna dorsale del cofano motore completamente soffiata. Le soffiature realizzate, di forma e dimensione diversa sono ben diciotto. Con questa particolare modifica gli aerodinamici di Grove stanno cercando di stabilizzare ulteriormente il flusso d'aria diretto all'ala posteriore e alla parte superiore del diffusore. 





















sabato 19 aprile 2014

Gp Cina: McLaren con novità sull'ala anteriore

sospensione McLaren Gp Cina
In casa McLaren dopo le prove comparative fatte sulla sospensione posteriore è stata scelta la versione a "tapparella" con le appendice aerodinamiche riviste rispetto a quelle utilizzate nelle prime gare di questa stagione. Lo scopo degli ingegneri, con l'utilizzo di questa soluzione, è quello di deviare il flusso d'aria proveniente dalle fiancate della monoposto verso l'alto in modo che il flusso vada a sfiorare il dorso dell'ala posteriore (upwash). Hanno cercato, in poche parole, di replicare le medesime caratteristiche e funzionalità (incremento deportanza e miglioramento estrazione d'aria del diffusore) del beam wing che il regolamento tecnico 2014 ha vietato.

Sono apparse delle piccole modifiche all'ala anteriore della Mclaren che si concentrano nella zona dell'endplate. Come potete osservare dall'immagine è stata utilizzata un'ala con doppia pinna sulla deriva laterale. In Bahrein la pinna in questa zona era una sola. A differenza di quella utilizzata in Bahrein è stata usata una pinna aggiuntiva sugli upper flap.
 Gli aerodinamici di Woking stanno cercando di dividere in due parti il flusso d'aria in questa zona:.: una parte viene indirizzata nella zona esterna dello pneumatico e l'altra verso l'alto sopra la gomma.


 


Gp Cina: novità all'anteriore sulla Williams FW36

Piccole novità sulla Williams FW36 concentrate esclusivamente sull'ala anteriore. Durante le prove libere i i piloti hanno fatto delle prove comparative sull'ala provando entrambe le ali che si contraddistinguono una dall'altra dalla forma e dalla presenza di una soffiatura sul flap superiore. Gli aerodinamici Williams stanno cercando di massimizzare il carico all'avantreno senza compromettere la resistenza all'avanzamento della vettura. 
Durante le qualifiche, entrabi i piloti, hanno utilizzato la versione 1 dell'ala a dimostrazione che la novità ha funzionato migliorando il carico deportante della Williams ella zona anteriore. 

ala anteriore versione 1
ala anteriore versione 2
Molto interessante l'esperimento fatto durante le prove libere sulla vettura di Massa che ha compito un breve run con una pinna dorsale del cofano motore completamente soffiata. Le soffiature realizzate, di forma e dimensione diversa sono ben diciotto. Con questa particolare modifica gli aerodinamici di Grove stanno cercando di stabilizzare ulteriormente il flusso d'aria diretto all'ala posteriore e alla parte superiore del diffusore. 


di Cristiano Sponton e Piergiuseppe Donadoni

venerdì 18 aprile 2014

Gp Cina: la Red Bull ritorna ad usare l'ala con gli upper flap

Red Bull RB10 - ala Cina
Sulla La Red Bull RB10  durante le prove libere di questa mattina è stata utilizzata l'ala vista durante il Gp della Malesia ed è stata accantonata l'ala molto scarica, prima degli upper flap, utilizzata in Bahrein.
 Quest'ala, come potete osservare dalla foto in alto, è composta da 4 flap aggiuntivi + il main flap su cui è stato inserito un vistoso soffiaggio. Gli upper flap sono composti da 3 elementi su cui è stato aggiunto un piccolo profilo verticale svergolato in stile Mercedes
Elaborazione grafica Red Bull RB10 - Ala Bahrein

Fabiano Vandone analizza i "segreti" della Power Unit Mercedes


Fabiano Vandone, attraverso le sue splendide animazioni, ci mostra il posizionamento del gruppo turbina, compressore e Mgu-H nella Power Unit Mercedes.
Nella seconda parte dell'animazione va ad analizzare l'aerodinamica della Force India con un ficus soprattutto nella zona posteriore.







Gp Cina: Red Bull RB10 con nuove prese dei freni anteriori

Sulla Red Bull Rb10 è stata introdotta una nuova presa dei freni anteriori che è composta da ben tre canalizzazioni e da tre appendici aerodinamiche che hanno la funzionalità di migliorare l'andamento dei flussi in un area molto sensibile della monoposto vista la presenza dei braccetti della sospensione.

Gp. Cina: Lotus E22 con novità al retrotreno

foto AMuS
Oltre alle modifiche all'anteriore che abbiamo già trattato ieri, la Lotus ha collaudato in queste prime prove libera una versione evoluta del diffusore e un nuoco cofano motore diverso nella parte terminale. 
 Come potete vedere dalle immagine il diffusore della Lotus è stato completamente rivisto. E' composto da tre canali laterali e un grande canale centrale dove sono stati collocati dei piccoli generatori di vortici per cercare di equilibrare il flusso d'aria in quella zona. Questa soluzione ricorda molto quella utilizzata dalla Red Bull in questa stagione.

Cambiata, inoltre, la parte terminale del cofano motore che va a carenare la parte posteriore della vettura. E' stata introdotta una grande pinna per stabilizzare il flusso d'aria diretto verso la zona posteriore della monoposto per massimizzare la deportanza creata dall'ala posteriore. Questa carrozzeria è stata provata brevemente durante le prove libere australiane ma non è mai stata utilizzata in gara sulla E22.

foto AmUs

giovedì 17 aprile 2014

Gp Cina: la Force India conferma l'ala posteriore provata durante i test del Bahrein

foto AMuS - Nuova versione ala posteriore 
 I tecnici della Force India stanno spingendo molto sullo sviluppo aerodinamico in questa fase della stagione. I motorizzati Renault e Ferrari sono in difficoltà e sviluppare bene la vettura per la Force India potrebbe significare raccogliere tantissimi punti in questa fase iniziale della stagione. Oltre alla nuova ala anteriore che abbiamo precedentemente analizzato ( http://www.f1analisitecnica.com/2014/04/gp-cina-force-india-con-due-versioni-di.html ) è stata modificata anche l'ala posteriore. Non è una novità assoluta in quanto questa versione di ala era stata provata durante le giornate di test collettivi che si erano svolti la scorsa settimana sul tracciato del Bahrein. Le due versioni di ala si differenziano principalmente in due punti:
  • le soffiature sulla paratia verticale nella nuova versione sono orizzontali mentre prima erano inclinate. 
  • nella parte terminale della paratia sono stati inserite delle venature per migliorare lo scorrimento dei flussi e incrementare la deportanza generata dall'ala


foto AMuS - Vecchia versione ala posteriore


Gp Cina: modificata l'ala anteriore della Lotus E22

 Come annunciato durante la giornata di ieri (http://www.f1analisitecnica.com/2014/04/gp-cina-modifiche-aerodinamiche.html), quest'oggi ai box, sono apparse delle modifiche all'ala anteriore della Lotus E22. Come potete vedere dalle immagini, che mettono in contronto le ali utilizzati in Bahrein con quelle viste ai box nella giornata odierna, è stato modificato il terzo flap aggiuntivo per recuperare carico deportante all'avantreno visto che la E22, in queste prime gare, ha dimostrato di essere molto carente di downforce nella zona anteriore della vettura. Confermato, il nolder per massimizzare ulteriormente il carico deportante all'avantreno.
Per ora si è vista soltanto questa modifica ma durante le prove libere di domani verrà collaudato un nuovo fondo ed un nuovo diffusore.

Gp Cina: Williams con il cofano "filante" e aperture sul leading edge maggiorate

foto AMuS - Gp Cina
Sulla Williams sono state modificate le aperture sul leading edge (bordo d'attacco) delle pance che come potete osservare dal confronto fotografico sono state ampliate. 
E' importante sottolineare che la pance come le ali soffrono di separazione a determinate velocità e in determinate condizioni del flusso. Per ritardare la "separazione" del flusso la scuderia inglese ha pensato di "pulire" lo strato limite soffiando aria prelevata dalle aperture davanti alle pance come si può ben notare dall'immagine sopra mostrata.

test invernali
Al posteriore è stato riproposto il cofano motore più stretto che era stato introdotto durante i test invernali del Bahrein e che era stato accotonato nella gare più calde. Questa soluzione è molto più filante per ridurre la resistenza all'avanzamento e generare un flusso meno problematico all'interno della paratie dell'ala posteriore. Questo è fondamentale per far lavorare l'ala posteriore nel miglior modo possibile, magari anche con un angolo di attacco più estremo senza incorrere in problemi di separazione del flusso sull'estradosso (section side) del profilo alare.


Gp. Cina: Force India con due versioni di ala anteriore

Sono due le soluzioni di ala anteriore portate per questo Gp che non differiscono da quelle viste durante il fine settimana del Bahrein. Le due ali differiscono dalla forma e dalle dimensioni di uno dei flap aggiuntivi. Una genera più carico e più drag (quella sotto) mentre l'altra genera meno carico deportante e meno resistenza all'avanzamento in quanto il secondo flap aggiuntivo ha un corda minore rispetto all'altro. Da notare la forma dell'appendice verticale collegata al mainplane e degli upper flap che sono stati studiate appositamente per deviare il flusso d'aria nella zona esterna degli pneumatici anteriori. 




Gp. Cina: Promossi i mozzi "soffianti" sulla Ferrari F14 T

La Ferrari ha promosso le novità che aveva collaudato durante i test del Bahrein disputati la scorsa settimana. 
Le novità consistono, come potete vedere dall'immagine, da prese di raffreddamento dell'impianto frenante anteriore maggiorate rispetto alla soluzione usata nelle prime gare. 

Promosso, inoltre, il  portamozzo "soffiante" che va ad espellere l'aria calda che si genera all'interno del cerchio. Tutto questo, se ben tarato, potrebbe andare a ridurre le turbolenze generate dal rotolamento dello pneumatico che disturba l'efficienza aerodinamica della monoposto. 

Questa soluzione non è completamente inedita in quanto la si è già vista nel 2012 sulla Red Bull (bocciato dalla Federazione in quanto i fori applicati al mozzo per espellere l'aria ruotavano insieme alle ruote e quindi erano considerati dispositivi aerodinamici mobili) e lo scorso anno su varie vetture in primis sulla Williams FW35.

mozzo "soffiante" Williams FW35
Il sistema utilizzato dalla Williams nella scorsa stagione e dalla Ferrari in questi test, è stato considerato legale dalla Federazione in quanto per espellere l'aria utilizza un apposito collegamento (tubo) ancorato al portamozzo e quindi non viene considerato come corpo in movimento. Questo sistema cerca di ricreare lo stesso effetto dei copri cerchi che la Federazione ha proibito nella stagione 2009.

Come già citato, questo sistema, se ben tarato porta senza dubbio dei vantaggi aerodinamici ma potrebbe creare qualche problema ai meccanici durante i pit stop in quanto la filettatura del dado è molto corta. Infatti, per evitare questo problema, in Ferrari sono state cambiate anche le pistole che i meccanici utilizzano durante i pit stop.