Mercedes con marce lunghissime rispetto a tutti? - FUNOANALISITECNICA F1ANALISITECNICA
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Mercedes con marce lunghissime rispetto a tutti?

Noi di F1analisitecnica abbiamo notato già ormai da qualche tempo, grazie particolarmente al collaboratore Gianmarco Fiduci per mezzo della visione di diversi footage onboard delle varie scuderie, che la Mercedes utilizza rapporti delle marce sensibilmente più lunghi delle altre scuderie, non inserendo mai l'ottava marcia nemmeno quando domenica Hamilton ha raggiunto in scia della Ferrari di Raikkonen i 346 km/h, massima punta velocistica raggiunta finora da queste vetture 2014.



Essendo i rapporti di marcia fissi per tutti i gp, possiamo considerare che questa tendenza sia sempre valida. Ciò cosa significa dunque? Nello scegliere rapporti così lunghi, tali da non utilizzare su tutte le piste l'ottava marcia, in Mercedes hanno potuto contare su consumi davvero ridotti rispetto al resto dello schieramento anche a regimi di rotazione più alti. Usando rapporti più corti e quindi inserendo l'ottava il motore avrebbe potuto infatti girare per più tempo più "in basso" aiutando i consumi. Esaminiamo adesso le tabelle sui rapporti di trasmissione ricavati da camere onboard:

Image

Gear    Merc.   Will.   McLaren F.India T.Rosso R.Bull  Lotus   Marus.  Ferrari 
1       13.597  15.808  19.379  14.551  15.991  19.023         14.776  15.378 
2       11.509  11.238  12.579  11.562  12.429  13.508  13.612  11.917  11.403
3       9.577   9.600   9.347   9.519   9.305   9.913   10.173  9.570   9.425  
4       7.879   8.021   7.732   7.904   7.713   7.825   8.006   7.723   7.708  
5       6.299   6.824   6.344   6.293   6.486   6.460   6.725   6.682   6.628  
6       5.105   5.702   5.454   5.122   5.471   5.524   5.704   5.819   5.784
7       4.299   4.953   4.839   4.396   4.723   4.886   5.039   5.149   5.113
8       3.888   4.401   4.373           4.281   4.418   4.350           4.608

(La tabella dei rapporti di trasmissione: i numeri riportati rappresentano il rapporto dei diametri, o raggi delle due ruote dentate che formano una marcia)

Effettivamente appare come la Mercedes, sia dal diagramma che dalla tabella coi rapporti possieda un ottava marcia-teorica, in quanto mai utilizzata-davvero lunghissima, che in pratica non useranno mai (si potrebbe arrivare a quasi più di 410 km/h con due ruote dentate simili nelle dimensioni, solo 3.888 il rapporto di trasmissione dell'ottava) forse non montandola nemmeno e guadagnare anche sul fronte peso. Si può? Dalla risposta che ha dato Charlie Whiting ad AMuS sembra proprio di sì:

AMuS: Le regole consentono a un massimo di otto rapporti. Se ne potranno usare sette?
Whiting: Non ci sarebbe nessun problema

Da un esame più attento di questi dati, è possibile notare alcune precise scelte tecniche. La Red Bull insiste, come lo scorso anno, su marce iniziali molto corte per migliorare gli sforzi di trazione, addirittura con un primo rapporto di trasmissione di circa 19, che fa intendere un ingranaggio davvero piccolo. Red Bull seguita dalla McLaren su questa strada (si possono spiegare così anche le minori prestazioni della vettura di Woking rispetto agli altri motorizzati Mercedes?). E la Ferrari come si è posta? Dai rapporti assai brevi dalla quarta marcia in poi che portano molto presto all'ottava, cosa palese vedendo semplicemente gli onboard (i piloti passano in ottava intorno ai 295 km/h), sembra che Maranello e i suoi motorizzati abbiano scelto rapporti in questo modo per prevenire consumi troppo elevati sui rettilinei ad alta velocità, anche date velocità di punta nettamente inferiori, e  dunque sopperire all'ennesima magagna dello 059/3. Senza peraltro perseguire rapporti iniziali brevi come in Red Bull, migliorando in trazione, e ritrovandosi anche con velocità di punta minori della stessa vettura di Newey, basta vedere il primo diagramma. Guai in arrivo per Monza?

                                           Di Alfonso Di Filippo con Gianmarco Fiduci e Cristiano Sponton per F1analisitecnica







Alfonso Di Filippo

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34 commenti

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24 luglio 2014 00:42 delete

e da quando un rapporto CORTO FAVORISCE la TRAZIONE? una rapportatura corta delle prime due marce fa salire molto più in fretta di giri il motore, cosa che tutto è tranne che a favore della trazione visto che piuttosto si innescherebbero più facilmente pattinamenti in vetture che TEORICAMENTE non hanno traction control...

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24 luglio 2014 00:52 delete

http://blog.ilgiornale.it/casadeilucchi/2013/04/15/f1-gran-premio-della-cina-%E2%80%93-dico-tutto-%E2%80%93-l%E2%80%99analisi-tecnica-dell%E2%80%99ingegner-enrico-benzing/
Rimando a questo proposito a questo o altri articoli di Benzing o simili...

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Fabio
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24 luglio 2014 09:37 delete

Mi complimento per l’articolo, ennesima conferma che la Mercedes ha lavorato molto meglio degli altri e sono avanti di due o tre anni rispetto alla concorrenza.
Hanno considerato l’ibrido come sistema unico mentre la concorrenza (Ferrari in primis) l’ha concepito come ausilio al motore endotermico
Ferrari ha accorciato i rapporti perché è “vuota in basso” il turbolag non è compensato dall’efficienza elettrica e per riprendere ha bisogno di giri e marce corte, sulla falsariga di quanto insegnato dalla redbull ma questa scelta non è accompagnata da telaio e aerodinamica, non scarica tutta la potenza e pattina perdendo tempo prezioso.
Mercedes ha una integrazione eccellente tra elettrico e endotermico, e siccome l’elettrico ha un rendimento maggiore dell’endotermico va a coprire i vuoti fisiologici dell’endotermico.
Tant’è vero che il solo motore endotermico Mercedes non eccelle in potenza massima ma essendo complementare all’elettrico dimostra di non avere rivali.
A vedere le altre motorizzate Mercedes mi sorge il dubbio che i motori clienti siano leggermente inferiori a livello prestazionale , quindi con evoluzioni precedenti a quelle della casa madre. ( come accade in tutti gli sports motoristici)

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Anonimo
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24 luglio 2014 10:48 delete

Monza per la Ferrari sarà un pugno sul muso che ricorderà per sempre!

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24 luglio 2014 11:14 delete

E' una vita che lo dico... un motore turbo ha coppia da vendere e non ha alcun senso portarsi dietro la complicazione il peso e gli attriti di un 8 Marce.
La mercedes lo ha capito per prima e ha realizzato un cambio a 7 marce più "distanziato" rispetto alla concorrenza in modo da sfruttare maggiormente la coppia erogata dai motori turbo e ridurre il numero di cambiate.

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Anonimo
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24 luglio 2014 11:41 delete

Domenica in un sorpasso Vettel o Ricciardo non ricordo, erano a limitatore in 8a e non erano a oltre 350

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Anonimo
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24 luglio 2014 11:57 delete

Ma quale logica starebbe dietro al discorso secondo il quale Mercedes usa rapporti lunghi per risparmiare e Ferrari invece...rapporti corti per...risparmiare?
L'unita' endotermica risparmia utilizzando i rapporti lunghi,mentre probabilmente,la deficiente MGU-H Ferrari carica piu' energia facendo girare il motore piu' in alto.Pero' se la stessa MGU-H come si é detto non é efficiente,non credo che il gioco valga la candela.Con i rapporti corti secondo me Ferrari complessivamente consuma di piu',ma ha scelto questa strada per motivi di cavallerie (e coppia?) mancanti.
Faccio notare che,diversamente dai motorizzati Mercedes,Ferrari e Marussia utilizzano rapporti quasi identici.Le loro settime poi sono piu' lunghe di qualsiasi ottava motorizzata Mercedes presa in considerazione!
La Ferrari fino alla 4a ha rapporti simili alla Mercedes,esclusa la prima,poi "sbarella".Cio' dimostrebbe pero',che in realta' la spinta del motore+recupero energia in uscita curve non sia proprio male e che la scelta di accorciare di molto i rapporti dalla 5a in su sarebbe dettata proprio dalla necessita' di migliorare la carica della MGU-H sui dritti e nelle curve velocissime.
Per quanto riguarda invece il caso di Mclaren e Red Bull e il caso dei rapporti cosi' corti in prima e seconda marcia,viene il sospetto che cio' sia possibile solo con l'utilizzo di stratagemmi per controllare la trazione in qualche maniera.Comunque sia é abbastanza sorprendente che si cerchi di sfruttare ancora gli sforzi di trazione stante la bassa efficienza dello scarico 2014.

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Anonimo
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24 luglio 2014 12:02 delete

Ma nel lento,finche' si utilizza la quarta marcia,Ferrari ha rapportature simili a quelle Mercedes,segno che a Maranello non pensano che la P.U. sia particolarmente vuota ai bassi regimi.I rapporti accorciati sono quelli dalla 5a in su,e piu' salgono le marce piu' la differenza aumenta.Secondo me piu' che per problemi di vuoto ai bassi,la scelta Ferrari é dovuta all'idea di recuperare maggiormente energia dalla MGU-H nelle fasi in cui la vettura é in 5a marcia ed oltre,ad elevato numero di giri.Probabilmente é stato visto che il numero maggiore di giri dovuto ai rapporti corti viene compensato dalla maggiore energia sfruttata dal recupero.

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24 luglio 2014 12:38 delete

Abbiamo scritto che la Mercedes appunto, potendo contare su consumi piu bassi, abbia potuto allungare i rapporti stando in settima in rettilineo ad alti rpm per molto piu tempo, rpm che si abbasserebbero con l'inserimento di una marcia supplementare come sulla Ferrari. Interessante la sua teoria sull'utilizzo dell'mgu-h

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Anonimo
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24 luglio 2014 13:18 delete

cmq... l'ottava marcia la merceder ce l'ha eccome, hamilton quando ha sorpassato raikkonen per un attimo la mette
altro caso giro d'onore a silverstone sempre hamilton l'ottava la innesta,
altra cosa che non sento mai parlare e che secodome me i motorizzati mercedes hanno più giri rispetto a ferrari e renault
mentre quest'ultimi cambiano mediamente a 11600 12000 g/m i mercedes primis propriol la mercedes cambiano a 12200 12500 g con
un limitatore a circa 13000 g/m vedi bournout di hamilton a silverstone sempre nel giro d'onore

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24 luglio 2014 14:21 delete

Ciao, potresti mettere qui il link del video dove succede questo? Grazie mille

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Anonimo
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24 luglio 2014 16:11 delete

Credo pero',come gia' scritto,che Mercedes veda meno giri del Ferrari in ultima marcia,ovvero a velocita' massima raggiunta.Essendo il rapporto di riduzione calcolato per la 8a della Ferrari pari a 4.6 contro il 4.3 di Mercedes in 7a,immagino che il motore Ferrari giri piu' forte anche a disparita' di velocita'.Salvo che le differenze velocistiche siano superiori ai 20 Km/h.A meno che ovviamente Ferrari non scelga di non arrivare al regime di giri consentito dall'unita'...
Una spiegazione potrebbe essere proprio questa,anche in relazione alle basse velocita' della F14T:
-rapporti corti dalla 4a in su per far lavorare di piu' la MGU-H
-in presenza di tali rapporti,la rinuncia a vedere tutti i giri possibili del motore,non dico i 15 mila,ma quelli che sarebbe lecito attendersi vista la curva di coppia.
-tale rinuncia a fronte comunque di una massima ricarica da parte della MGU-H permetterebbe di ridurre i consumi
Un fatto a sfavore di questa teoria é pero' dato dalla velocita' massima ottenibile in prova,che dovrebbe essere superiore di molto rispetto a quella in gara,non essendoci problemi di consumo.Ma se ci fossero problemi di affidabilita' a girare in alto,diversamente da Mercedes?
Voglio comunque ricordare che se é vera la supposizione secondo la quale il turbo Ferrari sarebbe troppo piccolo e soffrirebbe di onde di ritorno,questo potrebbe nuovamente spiegare il tutto:
marce corte per sfruttare comunque la MGU-H,ma non tirate sino dove si potrebbe per via dei consumi e per il drastico calo di rendimento dell'unita' endotermica.Marce piu' lunghe avrebbero permesso minori consumi,meno problemi a stazionare in zone off limits per lo smaltimento del turbocompressore,ma contemporaneamente minor sfruttamento della MGU-H per i minori giri visti dalla P.U. nella zona di miglior rendimento.

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24 luglio 2014 16:38 delete

Innanzitutto grazie per la competenza dei commenti. Si, è vero che il rapporto di trasmissione farebbe si che a parità di velocità il Mercedes girerebbe un po più piu basso, ma è altrettanto vero appunto che la Ferrari subisca differenze velocistiche che arrivano ai 20 km/h in alcuni casi come ad esempio nella speed trap dell'ultimo GP. Devo dire che la tua spiegazione con l'mgu-h può essere assolutamente valida.

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fede231
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24 luglio 2014 16:39 delete

Confermo anche io ho notato che quasi sempre i motorizzati Mercedes (in particolare il team Mercedes) si spingono in media da 500 a 700 giri in più dei Renault e Ferrari, merito della turbina più grande??

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fede231
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24 luglio 2014 16:50 delete

A titolo di confronto:

Hamilton Montecarlo :https://www.youtube.com/watch?v=EPHj4hnp70c

Alonso Montecarlo: https://www.youtube.com/watch?v=46d3Z2DPdsQ

So che bisognerebbe sapere in quali frangenti di gara si trovavano i due, magari utilizzavano mappature diverse uno per attaccare e l'altro per risparmiare carburante. Ma dai camera car che si vedono su Sky siamo sempre in questa situazione, il motore Mercedes gira più alto.

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Anonimo
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24 luglio 2014 17:53 delete

Bisognerebbe anche capire perche' Mercedes ha aumentato cosi' di tanto (solo con hamilton) il divario della velocita' con Ferrari.O ha un drs che funziona molto meglio,soprattutto quando a pochi decimi e non a quasi un secondo da chi precede,oppure é l'overboost button power....Punto piu' alla seconda ipotesi.
Credo che la Mercedes utilizzi questo tasto solo quando strettamente necessario,ergo non in qualifica (visto che sono abbonati alla prima fila).Senza overboost ci sono normalmente meno di 20 km/h di differenza con la F14T,quindi alla fine penso che la Ferrari giri piu' alta.Sia di giri,che,probabilmente,anche per piu' tempo.

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Anonimo
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24 luglio 2014 17:58 delete

Secondo me la grafica é fatta apposta per non far capire agli spettatori a quanto girino effettivamente i motori.Avete fatto caso che in piena accelerazione sono mostrati valori che si susseguono piu alti,poi piu' bassi,poi piu' alti e via di seguito?Non c'é un andamento uniforme a salire del regime di rotazione.Bisognerebbe quasi guardare la grafica al replay per capire qualche cosa (e vedere che la stessa non é coerente?).
Comunque é vero:ho visto spesso Ferrari girare attorno a 10500-10800-11200-11500 max mentre é piu' frequente vedere il Mercedes attorno ai 12000 con punte mi pare anche vicine ai 13200.
Immaginiamo se in certi frangenti la macchina spinge rapporti simili o piu' lunghi,ma vede 1500 giri in piu',quanta potenza ha in piu' e quanto va di piu'.Non necessariamente solo nei dritti.In piena accelerazione...se riesci a limitare la perdita di aderenza alla stessa percentuale degli avversari...

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24 luglio 2014 21:30 delete

Hamilton non usa l'ottava marcia nel sorpasso, ma alza il piede per una frazione di secondo prima della frenata. Il display sul volante, e la grafica fia segnano "7"

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Anonimo
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24 luglio 2014 23:55 delete

cmq è vero non mette l'ottava forse era in scia a bottas non trovo il link ma l'ho visto su sky è stata una
frazione di secondo
a parte questo ad orecchio e sensazione tralasciando la grafica lenta ed imprecisa
mi sembra che salga di giri molto più facilmente e velocemente sia di renault che ferrari

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Anonimo
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25 luglio 2014 08:17 delete

Dai video postati da fede si sente come il motore mercedes abbia un turbolag più accentuato di ferrari

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25 luglio 2014 10:58 delete

Io vorrei un attimo analizzare il discorso regime di rotazione...

Dato che il consumo è fissato a 100kg/h è palese che per aumentare il regime di rotazione dovrebbero usare un rapporto stechiometrico più alto. Ciò è impossibile oltre certi limiti in quanto si hanno tutte una serie di gravi problematiche (surriscaldamento, preaccensione, detonazioni etc etc).
Quindi dato che non possono spingersi troppo oltre con il rapporto stechiometrico è ovvio che oltre un tot di regime di rotazione la pressione di sovralimentazione cala per poter rimanere nei consumi.
Come fare questa cosa? Se guardate bene il motore mercedes non dispone di valvola wastgate, quindi vuol dire che tutti i gas di scarico vanno ad azionare la turbina senza alcun by-pass.
All'aumentare del regime di rotazione aumentano anche i gas di scarico e quindi dovrebbe di conseguenza aumentare anche la sovralimentazione che per ovvi motivi sopra citati ciò non avviene.
A mio parere l'unica spiegazione è che così facendo la turbina viene volutamente frenata dal motogeneratore per aumentare l'energia elettrica prodotta e che non viene data alle batterie ma può essere direttamente data alle ruote senza alcun limite.
Questa a mio parere è la grande differenza fra mercedes e gli altri costruttori. Gli altri costruttori regolano la pressione "gettando al vento" i gas di scarico di troppo, mercedes li sfrutta abbassando il regime di rotazione della turbina con il motogeneratore.
Da qui la ovvia ragione per cui hanno una turbina più grossa, devono gestire molti più gas di scarico della concorrenza...

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25 luglio 2014 11:08 delete

Interessante, anche se non so se sia sufficiente l'intervento del moto generatore per frenare la turbina. Del resto tutti sfruttano l'mgu-h in rettilineo per ricaricare le batterie ma hanno anche una waste - gate.

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25 luglio 2014 11:31 delete

Il motogeneratore non è nient'altro che un "motore elettrico" che può lavorare anche da "dinamo". La spiego così è più facile da capire... ;-)
Quando lavora in funzione "dinamo" la coppia che serve ad azionare l'albero è proporzionale alla potenza richiesta alla "dinamo". Quindi più potenza elettrica richiedono dalla MGUH e più calano di pressione di sovralimentazione in quanto avranno una maggiore coppia resistente della dinamo che di conseguenza farà calare il regime di rotazione del turbocompressore.
Ovviamente se tutto è stato studiato con questa filosofia è anche ovvio pensare che la Mercedes avrà una MGUH sovradimensionata rispetto alla concorrenza.

Sarà un caso che una delle proposte della Ferrari per aumentare il rumore sia stata quella di dividere lo scarico dalla wastgate? Se avessero ottenuto questa soluzione regolamentare per l'anno successivo avrebbero azzerato le esperienze maturate in Mercedes su questa tecnologia.

A mio parere l'anno prossimo avremo tutti i costruttori con regimi di rotazione sui 13.000 rpm e nessuno avrà la wastgate, salvo cambi regolamentari.

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25 luglio 2014 11:35 delete

Anch'io la penso come Giovanni, infatti, avevo fatto un post il 16 aprile: Turbina "frenata" dalla MGU-H - Se fosse questo il vero segreto della Power Unit MercedeS http://www.f1analisitecnica.com/2014/04/turbina-frenata-dalla-mgu-h-se-fosse.html

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25 luglio 2014 11:37 delete

Si parla poi tanto di "turbolag".... queste macchine non hanno turbolag, nell'istante in cui il pilota sfiora l'acceleratore se i gas di scarico non sono sufficienti il motogeneratore assorbe corrente dalle batterie per portare in pressione il compressore aumentandogli il regime di rotazione.
Come si parla anche tanto dei collettori Ferrari che non sono coibentati... Tante volte sembra che si paragonino una schiera di ingegneri al ragazzino che preparata il cinquantino in garage... io trovo scontato ed ovvio che i collettori Ferrari sono coibentati con dei rivestimenti ceramici fatti internamente o qualche soluzione similare. ;-)

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25 luglio 2014 11:38 delete

Cristiano, mi ero perso questo tuo interessantissimo post, corro a leggermelo! ;-)

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25 luglio 2014 11:41 delete

Giovanni la cosa della coibentazione è vera. Mercedes ha realizzato un impianto di scarico razionale, in cui la lunghezza dei condotti di scarico non è identica in quanto questo è un fattore ininfluente su un motore turbo. Piuttosto hanno lasciato spazio per installare una coibentazione che mantiene i gas caldi massimizzandone così l'energia cinetica e aumentando le prestazioni della turbina. In Ferrari, per inseguire la chimera dei condotti di scarico di indentica lunghezza, questi sono stati realizzati con un percorso tortuoso ed ingombrante tanto da impedire inizialmente l'installazione della coibentazione. Questo fattore è stato trascurato dai tecnici Ferrari che hanno reputato inizialmente ininfluente la perdita di potenza che ne sarebbe conseguita: ora con le scarse prestazioni della PU, invece, sono tornati sui loro passi ma la FIA ha impedito la modifica dell'impianto di scarico rinviando così le modifiche all'anno prossimo.

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25 luglio 2014 11:41 delete

Confermo quanto scritto da Cristiano, a mio parere il segreto che fa la vera differenza è sopratutto li...

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25 luglio 2014 11:48 delete

Ma la coibentazione non si fa solo di "bendaggi"... oramai sono anni che si fanno coibentazioni ceramiche che sono superiori ai bendaggi anche per preparazioni stradali... Si tratta solo di far fare un "bagno" al collettore finito e si sovrappone all'acciaio del collettore lo strato isolante come se fosse una vernice. A mio parere per massimizzare la coibentazione ciò è stato fatto internamente e quindi non visibile.
Se non fosse coibentato il collettore diventerebbe tranquillamente rosso dal calore con temperature prossime o superiori ai 1000°C. Difficili da gestire sotto dei vani motori così aderenti.....
Per il discorso dei collettori a mio parere in Ferrari hanno scelto per collettori lunghi non per inseguire la chimera dei collettori lunghi uguali ma perchè con la wastgate non hanno necessità di avere molti gas di scarico, anzi, in alcuni casi sono persino deleteri. Il turbolag viene gestito dalla MGU-H e quindi non sussisteva il problema di volere troppi gas di scarico che poi sarebbero serviti a nulla. Discorso completamente opposto per Mercedes che invece hanno incanalato tutti i gas di scarico per alimentare la MGU-H. A mio parere hanno affrontato la questione con mentalità opposte.

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25 luglio 2014 11:55 delete

Questo per farti un esempio di quanto sia oramai alla portata di tutti questa tecnologia:

http://www.camcoat.com/main/coatings8.html

Poi è ovvio che in F1 avranno i loro segreti e i loro fornitori e non usano ciò che è alla nostra portata... ma la coibentazione senza ingombri e senza problemi di forme si fa da anni...

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25 luglio 2014 12:11 delete

Autosprint pure sostiene che si stia provando sulla Marussia la soluzione di coibentazione esterna che sarà messa in pista dalla Ferrari a Spa e Monza. Vedremo se sarà così

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25 luglio 2014 12:22 delete

Ma parli di questa?

http://www.f1analisitecnica.com/2014/07/marussia-con-la-camicia-nei-collettori.html

A mio parere tale coibentazione è INUTILE a fine del mantenere caldi i gas di scarico ma serve solo ed esclusivamente come schermo anti calore per gli oggetti che passano al di sotto di tali protezioni...
Come può tale camicia ad avere alcuna funzione di coibentazione del condotto che ci passa a 1cm di distanza con un flusso d'aria costante intorno ai collettori per abbassare le temperature del vano motore?

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Anonimo
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28 luglio 2014 11:41 delete

Sinceramente,trovo difficile che in ferrari si siano dimenticati che il turbo è uno scambiatore di entalpia....
Il cercare di massimizzare l'energia dei gas di scarico elaborati in turbina,l'ho sempre visto come un obbligo progettuale (quasi morale..) a discapito di un accordatura che,ha più svantaggi che vantaggi..almeno in una applicazione F1.

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Anonimo
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10 agosto 2014 10:46 delete

Ma sbaglio oppure la Force India non possiede l'ottava marcia?

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