TECNICA: alla Power Unit Ferrari serve un nuovo basamento - FUNOANALISITECNICA F1ANALISITECNICA
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TECNICA: alla Power Unit Ferrari serve un nuovo basamento

L'INTERVISTA DI ALLISON
James Allison, nell'intervista realizzata da Roberto Chinchero e che potete trovare su Autoprint in edicola questa settimana, ha parlato della stagione presente e della prossima facendo trapelare un certo ottimismo su un possibile recupero prestazionale sulla Mercedes.

Il momento chiave dell'intervista, secondo il nostro parere, arriva quando James parla dell'eventuale plafonamento della SF15-T. Il tecnico inglese dice che non si è ancora raggiunto il limite telaistico aerodinamico e meccanico e che esistono ancora spazi in cui lavorare. Il picco di performance, sempre secondo il Direttore Tecnico della rossa, lo si vedrà a Monza grazie a dei nuovi sviluppi in cantiere sia sulla vettura che sulla Power Unit italiana


IL BASAMENTO DELLA PU 2015 E' UN PROBLEMA
Proprio sulla Power Unit, il DT della Scuderia italiana però, se ne esce con un problema di non poco conto: "I ragazzi del motore hanno fatto un lavoro fantastico alla vigilia del mondiale ed anche a stagione in corso. Ma stanno ancora lavorando sul basamento di inizio 2014 e quando s'incrementa progressivamente la potenza, inizia a risentirne tutto il resto"

Queste parole sono emblematiche e fanno capire che senza il cambio di basamento sarà molto difficile estrarre tanta potenza da questa Power Unit senza mettere in crisi l'affidabilità del motore endotermico. Questa affermazione se vogliamo dirla tutta, ma lo avevamo già detto a tempo debito, ci fa capire che soprattutto la Power Unit 1 non era stata sostituita per una normale e classica rotazione programmata ma perché si erano formate, proprio sul basamento, delle piccole crepe. E poiché tale basamento sembra sia stato danneggiato irreparabilmente, la Ferrari molto probabilmente dovrà utilizzare una quinta Power Unit per potere arrivare a fine stagione. Problemi su problemi insomma, visto che la terza Power Unit non è purtroppo esente al 100% da problemi di affidabilità e finora non si è riusciti ad utilizzarla costantemente alla sua massima potenza (15-20 CV in più rispetto alla Power Unit di inizio anno).

IL BASAMENTO, ORGANO FONDAMENTALE DI UN MOTORE TERMICO
Molti di voi che stanno leggendo questo post si chiederanno: che cos'è il basamento?

Gli Elementi Principali della struttura motore
  • Il basamento -  Crankcase
  • La testa -  Cylinder head 
  • L’albero a gomiti - Crankshaft
  • La biella - Conrod
  • Il pistone - Engine piston
  • L’albero distribuzione - Camshaft  
  • I macrosistemi - Engine systems 
Composizione
Il basamento motore comprende il blocco e la base. Il blocco è costituito da due piastre, una superiore ed una inferiore, che formano un corpo unico con le parti esterne e le canne cilindro. La base è composta dalla gonna, che costituisce la parte esterna delle cartelle, che formano, con la gonna stessa una struttura inscatolata aperta mentre sulle cartelle vengono fissati i cappelli di banco. Per garantire una maggiore rigidità strutturale la parte inferiore viene estesa oltre l’asse dell’albero (gonna lunga) o viene creata una struttura inferiore, con taglio sull'asse, che include i cappelli inferiore (sotto-basamento-bedplate/ladder frame)

Funzione  
  • Ha il compito di sopportare il trasferimento di forze dalla testa cilindri all'albero motore.  
  • Contiene il complesso dell’albero a gomiti.  
  • Incorpora le canne cilindri entro cui scorrono i pistoni.
  • Include le camere per la circolazione del fluido di raffreddamento.  
  • Include le camere a tenuta del lubrificante e le gallerie per l’alimentazione degli accoppiamenti a strisciamento.  
  • Sopporta gli accessori motore tramite staffe di collegamento.
Sollecitazioni in funzionamento

1. Carichi dinamici provenienti dal manovellismo = sollecitazione a fatica della struttura nel suo complesso, in particolare dei supporti di banco; 
2. Carichi dinamici provenienti dai contralberi di equilibratura = sollecitazione a fatica della struttura nel suo complesso, in particolare dei supporti dei contralberi;
3. Spinta laterale sul pistone = fenomeni di usura;
4. Serraggio viti di collegamento con la testa cilindri a caldo e a freddo = distorsione canne cilindri (usure e consumo olio anomali), distribuzione della pressione sulla guarnizione testa/basamento;
5. Carico termico a regime e in transitorio = distorsione canne cilindri, sovratensioni dovuti a forti gradienti di temperatura, decadimento delle proprietà’ meccaniche delle leghe leggere, efficienza circolazione liquido di raffreddamento;
6. Sollecitazioni dovute a vibrazioni causate dalle forze alterne di inerzia = vibrazioni indotte sulla strutture dai movimenti alternativi dei componenti dinamici.

CAMBIO BASAMENTO: DUE OPZIONI PER FERRARI
La Ferrari quindi ha due soluzioni: o va a cambiare il basamento in questa stagione, magari sulla 5a Power Unit se verrà utilizzata, o meglio ancora durante l'inverno nella riprogettazione. E qui ci viene incontro la famosa Appendice 4 del regolamento tecnico F1 per capire se sul basamento si potrà lavorare nel prossimo inverno.

L'Appendice 4 del Regolamento tecnico 2016 stabilisce che il basamento dei motori endotermici per la stagione 2016 non si può assolutamente cambiare. Questa non è una cosa assolutamente nuova in quanto era stata stabilità fin dal primo giorno in cui sono entrati in vigore questi regolamenti. Infatti, noi di F1ANALISITECNICA avevamo già discusso questo aspetto ancora a fine 2013 - LINK


Quindi, come già anticipato precedentemente, la Ferrari potrebbe seguire due strade per riuscire a cosi ad incrementare la potenza della propria Power Unit e per cercare quel BOOST di potenza grazie all'MGU-H, già presente sulla PU tedesca: 

1. Cambiarlo a stagione in corso utilizzando 3 gettoni (se le modifiche necessarie sono comprese nella seconda riga della tabella sopra riportata). Questa soluzione secondo noi è molto difficile in quanto un nuovo basamento potrebbe comportare la sostituzione di varie componenti sulla vettura 2015. 

2. Chiedere alla Federazione nel prossimo inverno, un intervento per motivi di affidabilità, mettendo nelle mani dei delegati FIA un dossier in cui vengono descritti dettagliatamente i problemi di crepe accusati durante la stagione 2015.

Concludendo, insomma per Ferrari vi sono dei problemi di non poco conto, che limitano la Power Unit Ferrari rispetto a quella di Mercedes soprattutto in qualifica e in quelle fasi di gara dove i motorizzati Mercedes possono usare 35 CV in più dati dall'ormai famosa mappatura BOOST.

Cristiano Sponton

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5 commenti

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Fabio
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22 luglio 2015 12:58 delete

Ciao a tutti, vorrei aggiungere , cosa non da poco, che il motore ha funzione portante e le tensio-torsioni del telaio e trasmissione vengo in parte scaricati sullo stesso e quindi anche sullo stesso basamento.
Quello che non capisco è che ci sarebbero a mio parere , visto quanto richiesto ed ottenuto da Mercedes con motori che hanno ampiamente superato le 5 gare con la stessa PU, tutti gli estremi per richiedere interventi per ragioni di affidabilità e la Ferrari continua a subire….
Che ci sia qualcosa sotto???

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22 luglio 2015 14:00 delete

per me la cosa più logica è risolvere ORA, non c'è certezza che nel 2016 la fia conceda dergohe, visto che le regole valgono per la ferrari ecccetto gli inglesi, i tedeschi, i francesi e i giaponesi...

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22 luglio 2015 14:58 delete

La questione della Mercedes è cosa nota, in precedenza era possibile intervenire per motivi di affidabilità, semplicemente dimostrando che non si poteva spingere al massimo il propulsore, quindi la MB ne ha approfittato ed ha dimostrato che la sua PU non poteva essere spremuta al massimo, solo dopo (che le deroghe erano state approvate) la FIA ha chiarito che per poter operare nel campo della affidabilità era necessario dimostrare le rotture e non solo che il motore non veniva sfruttato al massimo.

Detto questo, direi che effettivamente è reale la possibilità che in Ferrari continuino a lavorare sul basamento del 2014 dimostrando che di fatto vi sono queste famose crepe e, quindi chiedere deroghe per l'affidabilità.

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22 luglio 2015 15:00 delete

Sicuramente se in Ferrari meditano di spendere questi famosi due gettoni per il basamento dovranno anche modificare molte altre parti, bisogna quindi vedere se il budget che hanno, in termini di tokens sia sufficiente, personalmente credo che una deroga al regolamento la possono chiedere anche ora se il basamento effettivamente è difettoso, ammesso che non lo abbiano già fatto documentando con le crepe dei primi due propulsori.

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F150
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22 luglio 2015 15:59 delete

Non mi convince pienamente la correlazione fra affidabilità e pressione di sovralimentazione. Non credo ci si ancora evidenza empirica e piuttosto lo sviluppo del basamento può essere finalizzato ad una maggiore efficienza complessiva e ad una progettazione del telaio ottimale.
Sul piano della potenza, la differenza di 0,5 bar di pressione è perfettamente riconducibile ai 40 CV del Boost. Ma qui, piuttosto, c'entra il discorso della densità del carburante. Non è casuale che nei circuiti con minor consumo ci sia stato un appiattimento della prestazione. E la Williams, non a caso, ha sofferto quel tipo di condizioni.

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