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FERRARI : non serve solo un nuovo basamento, ma anche un nuovo MGU-K

E' stato un Arrivabene piuttosto chiaro quello che ha parlato nella conferenza stampa post Gran Premio di Monza: la SF15-T, come F1AT sostiene da tempo, manca di carico al posteriore. Gli ingegneri di Maranello, guidati dal Direttore Tecnico James Allison, si sono resi conto che con l’attuale Power Unit e sopratutto con il relativo layout degli accessori, è impossibile incrementare questo carico. Per quale motivo? Perché, macroscopicamente parlando, non è possibile rastremare ulteriormente il retrotreno della SF15-T.

Immagine @Seby_5_
AD AUSTIN ARRIVERANNO LE PENALITÀ PER I FERRARISTI
Per fine campionato 2015, molto probabilmente ad Austin (bisognerà capire come questa Power Unit numero 4, con una 15ina di CV in più, risponderà alle tante sollecitazioni dei prossimi Gran Premi), la Ferrari introdurrà una nuova Power Unit. La principale novità sarà il tanto acclamato nuovo basamento che potrà portare importanti benefici, soprattutto in vista del 2016, sia per quanto riguarda la parte endotermica, che per la parte ibrida dell'unità motrice italiana.  I tecnici capitanati dall'ingegnere Binotto, cercheranno di contenerne le dimensioni, proprio per migliorare di conseguenza lo scorrimento dei flussi diretti verso la parte posteriore della vettura, utili a generare maggior carico aerodinamico grazie al diffusore. Carico aerodinamico, ottenuto senza un significativo incremento di resistenza aerodinamica, al contrario di quando per esempio si va ad cercare carico tramite un'ala (la resistenza aerodinamica viene accentuata). Questa versione di basamento sarà poi la versione che verrà utilizzata anche sulla Power Unit 2016 e sarà modificabile solo attraverso particolari concessioni da parte della FIA (affidabilità). Importante quindi che Ferrari riesca a testarlo appieno già in queste ultime gare del campionato 2015, cosi da poter nel caso intervenire in inverno sulle criticità riscontrate.

MGU-K: UN MOTORE ELETTRICO CHE RECUPERA ENERGIA IN FRENATA
Una degli accessori principali delle nuove Power Unit è senza dubbio il motore elettrico MGU-K (Motor Generator Unit – Kynetic). Prima di passare alla parte più interessante dell'articolo è bene secondo noi parlare del funzionamento di tale accessorio. Questo giusto per completezza, soprattutto per chi si è appena avvicinato, o si sta avvicinando ora al mondo della Formula 1. Il principio di funzionamento resta il medesimo del motore H: il componente si comporta da generatore elettrico nelle fasi di decelerazione/frenata e da motore elettrico nelle fasi di accelerazione e spinta.
Nella fase di frenata la potenza meccanica disponibile all’albero motore viene utilizzata per mettere e mantenere in rotazione i rotori dell’MGU-K, che si comporta quindi da carico per il motore termico. Il “quanto” sia “frenante” questo carico del componente Kynetic viene stabilito dal sistema Brake By Wire (BBW), con il quale si regola l’intensità di carico resistente che la MGU-K applica sul motore termico.
Nella fase di spinta e accelerazione si può utilizzare il sistema Kynetic come motore e fornire dunque potenza aggiuntiva a quella già fornita dalla componente termica.
MGU-K è un motore a magneti permanenti brushless a flusso radiale, raffreddato a liquido. Per il raffreddamento sono possibili 2 soluzioni: la prima che prevede l’utilizzo della stessa acqua di raffreddamento del motore anche per le componenti elettriche e la seconda che prevede l’implementazione di un circuito di raffreddamento dedicato alle parti MGU.
La prima soluzione consente di avere un solo circuito (ma non necessariamente lo stesso radiatore) per l’acqua di raffreddamento del motore termico e dei motori elettrici, con il vantaggio di non dover creare un circuito secondario dedicato a cui andrebbe associato uno scambiatore di calore; con lo svantaggio di dover far lavorare i componenti elettrici con acqua di raffreddamento nell'intorno dei 100°C.
Un circuito dedicato potrebbe consentire un più efficiente raffreddamento delle componenti elettriche migliorando di conseguenza il rendimento delle stesse. Si renderebbe però necessaria la creazione della circuitazione dedicata del refrigerante.

MGU-K ATTUALE: INGOMBRANTE E PESANTE
Secondo le nostre ultime informazioni, una delle tante cause che non permette agli aerodinamici di rastremare la zona a Coca Cola della SF15-T è senza dubbio il posizionamento e la dimensione del motore MGU-K attuale. Fin dal 2014 questo componente era stato posizionato nella zona posteriore dell’unità endotermica, come potete osservare dall'immagine in basso. E per quanto riguarda le dimensioni, non sono proprio compatte.


foto AMuS edit by Albrodpul

IN INVERNO SI LAVORERÀ' MOLTO SULLA PARTE IBRIDA DELLA PU
In questo 2015, la Scuderia Ferrari ha concentrato praticamente quasi tutto lo sviluppo della propria Power Unit sulla parte endotermica, anche grazie all'aiuto di AVL (dapprima in Austria, ora direttamente a Maranello), e alla collaborazione di Shell che ha portato già molte versioni aggiornate (si mormora di ben 4 versioni) della propria benzina e dei propri lubrificanti.
Questo inverno invece, gli sviluppi si concentreranno anche sulla parte ibrida dell'unità motrice italiana. Il motore elettrico MGU-K, durante l’inverno verrà completamente ridisegnato; i tecnici della Scuderia italiana, insieme anche al lavoro di Magneti Marelli, cercheranno di miniaturizzarlo pur con prestazioni ancora migliori. Dalle ultimissime voci, sembrerebbe che Ferrari voglia mettere MGU-K nella zona sinistra dell’unità endotermica versione 2016, copiando un po le soluzioni di Mercedes e Honda. Questa soluzione, insieme a molte altre, permetterà a James Allison & Co di “snellire” il posteriore, riuscendo in questo modo a recuperare alcuni punti di carico aerodinamico che ad ora non si sono ancora trovati.

Di Cristiano Sponton e il PJ 

Cristiano Sponton

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10 commenti

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Lorenzo
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11 settembre 2015 16:56 delete

Grande articolo, complimenti! Potete confermare che l'attuale regolamento consente la modifica del basamento solo con i gettoni del 2015 e non con i gettoni del 2016 (salvo x affidabilità)?

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11 settembre 2015 21:29 delete

Secondo me, da profano, il problema principale della PU ferrari è mgu-H, cioè quella che recupera energia dai gas di scarico e non mgh-k perchè se ricordate bene l'anno scorso la gara dove la ferrari fu vicina alle redbull(le mercedes erano imprendibili) fu proprio singapore dove ci sono molte frenate e quindi il motore k funzionava bene e ciò è stato dimostrato anche quest'anno a budapest e in parte a montecarlo dove la Ferrari si è comportata abbastanza bene...invece in piste come barehin, spa, monza e canada dove si gira per molto tempo a farfalla aperta e quindi si recupera energia dai gas di scarico la ferrari non ha ben figurato quindi ritengo che il problema principare sia mgu-h...Voi che ne dite??? Spero in una Bella discussione

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12 settembre 2015 00:34 delete

In tutte queste gare la Ferrari non ha mai corso da comprimaria,anzi in Bahrein ha sfiorato il successo. La differenza con Mercedes la vedo nella guidabilità del motore cosa che si accentua sul bagnato. Se questo dipenda dalla P.U. o dal carico generato al posteriore però non lo so.

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12 settembre 2015 09:53 delete

Sicuramente la PU mercedes ha una guidabilita' migliore di quella ferrari dovuta soprattutto ad un' erogazione piu' dolce a bassi regimi ma dire che la differenza riguardi solo tale aspetto e' sbagliato.Come detto piu' volte sia da Cristiano che dal Pj la mercedes sfrutta in maniera nettamente migliore la componente ibrida e in tal caso concordo in pieno con quanto scritto dall utente Pascalise in cui si sofferma sulle difficolta' della ferrari di sfruttare l mgu-h cosa pienamente dimostrate nei gp precedenti (silverstone e spa in cui la rossa era dietro ai motorizzati mercedes) dove il lavoro dell' H e' fondamentale mentre dove tale componente ha un ruolo piu' marginale la ferrari e' stata molyo piu' vicina alla mb (basta guardare le qualifiche di singapore dello scorso anno dove alonso e kimi presero un distacco di 3 e 5 decimi dalla pole nonostante la f14t fosse un vero e proprio catorcio.

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12 settembre 2015 10:28 delete

Il discorso sulla MGUH è stato più volte affrontato da me e da Cristiano e si è giunti alla conclusione che non necessariamente fosse il componente stesso ad essere causa del mancato rendimento; a mio avviso soprattutto, la MGUH non lavora a regimi sufficientemente elevati, ma ciò non vuol dire che esso sia difettoso o non funzionante a dovere, di fatto la SF15T anche quest'anno, sembrerebbe che viaggia ad un regime di giri inferiore a quello Mercedes e forse anche a quello Renault, aumentare il numero di giri consentirebbe a questa unità di produrre energia da inviare direttamente alla MGUK per un tempo maggiore senza superare il limite di energia consentito dal regolamento da inviare alle batterie e la gara di Monza, dove la Ferrari ha speso qualcosina sempre per migliorare la combustione e non per la componente ibrida sembra essere andata meglio in rettilineo, sfruttando meglio la MGUH e la cosa confermerebbe questa mia teoria, SPA e Silverstone, invece, ha evidenziato fin troppo questa lacuna.


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14 settembre 2015 00:17 delete

Credo che quanto rivelato da Cristiano assume una particolare importanza per una serie di fattori, primo fra tutti il fatto che rispetto alla Mercedes la Ferrari si muoverà molto anche sul fronte aerodinamico, infatti la Mercedes, introducendo già a Monza la versione definitiva della loro PU, ha infatti indirettamente confermato l'attuale layout e probabilmente non dovremo assistere ad una rivoluzione nel settore aerodinamico, mentre per la Ferrari è completamente l'opposto, si dovrà rivedere praticamente tutto, perchè modificando il posteriore occorrerà bilanciare anche l'anteriore, in pratica un telaio completamente rivisto, per non parlare poi della meccanica, dove certamente Allison ci metterà molto del suo, soprattutto se si ritornerà ad una configurazione push rod all'anteriore.

Il secondo fattore riguarda la componente ibrida, perchè se è come dice Cristiano la nuova MGUK sarà rivista solo dopo nel 2016, il lavoro che hanno fatto in Ferrari sarà assolutamente encomiabile, in quanto avrebbero adattato il componente di quest'anno al nuovo basamento, un lavoro non facile.

Sarà interessante sapere cosa in Ferrari avranno modificato oltre al basamento con quegli ultimi 4 gettoni, perchè a mio avviso, conoscendo un po i particolari della PU Ferrari, non sarebbero sufficienti a cambiare tutti gli accessori che ci sono intorno.

Altro fattore è che le modifiche aerodinamiche che si sono riproposti in Ferrari ed illustrate senza peli sulla lingua da Mr. Arrivabene, richiedono un lavoro assolutamente eccezionale in galleria del vento ed al CFD e con le attuali restrizioni non credo proprio che siano state sufficienti, molto probabilmente le voci sull'utilizzo della HAAS in questo settore sono vere.

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Lorenzo
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14 settembre 2015 11:18 delete

Si in effetti è interessante sapere il rapporto tra il nuovo basamento e gli accessori che ci sono intorno e che a mio avviso non possono essere modificati. Da quello che so, infatti, la modifica del basamento equivale a 3 gettoni, per cui alla Ferrari rimarrebbe un solo gettone extra per ulteriori modifiche....un po poco! Però da come ho capito la modifica del basamento può essere fatta solo con i gettoni del 2015 perchè il regolamento (anzi il congelatore) preculde la possibilità di modificare il basamento nel 2016. Dunque la Ferrari si vedrebbe costretta ad operare tale modifica adesso in funzione 2016. A mio modo di vedere sono corrette le ulteriori osservazioni che fai anche se non è scontato che in inverno la Mercedes con gli ulteriori 25 gettoni spendibili entro il 28 febbraio possa ulteriormente ottenere benefici areodinamici sulla zona coca cola.

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14 settembre 2015 11:54 delete

E' ovvio che le mie osservazioni sono di carattere generale e che ulteriori interventi sono sempre possibili, tuttavia mi sembra scontato, che dati gli ingombri attuali, in Ferrari abbiano molto più margine rispetto ad una Mercedes che è già ottima così com'è e questo è valido sia per la PU ma soprattutto per l'aerodinamica e la meccanica e non solo in ottica 2016, anche mettendo sotto la lente di ingrandimento la stagione in corso, perchè sebbene la rossa abbia fatto un notevole passo in avanti, credo che gli interventi effettuati sulla PU abbiano un po stravolto quella che era l'idea di Fry e Tombazis di estremizzare l'aerodinamica a discapito degli ingombri del propulsore.

In altre parole in molti criticano la PU Ferrari dicendo che ancora manca qualche manciata di cavalli per raggiungere la Mercedes, ma questo è vero solo in parte, perchè mi sembra scontatissimo che anche sul fronte autotelaio le cose non siano esattamente alla pari ed in proporzione, direi che gli interventi al telaio sono forse più influenti rispetto a quelli sulla PU, in ogni caso in Ferrari hanno un grandissimo merito: quello di essere riusciti a mantenere inalterato il distacco anche su una pista come Monza dove lo scorso anno abbiamo fatto una ben magra figura, un distacco che per fine anno credo sia inesorabilmente destinato a ridimensionarsi con l'utilizzo dei 4 gettoni rimanenti, che ripeto, mi sembrano un po pochini per risistemare il basamento e gli accessori ad esso collegati, per cui mi aspetto anche delle modifiche estemporanee per adattare il nuovo layout, perchè non credo che potranno modificare il posteriore già da quest'anno e questo potrebbe determinare un po la perdita di quel bilanciamento che ad oggi caratterizza la SF15T.

Sempre in ottica 2016 l’enorme investimento della Ferrari sui banchi dinamici AVL, il coinvolgimento di HAAS nello sfruttamento di una falla regolamentare che però è assolutamente inattaccabile e regolare, l’epocale cambiamento della struttura organica, lasciano presagire che la riscossa rossa non è lontana e Maurizio Arrivabene non ne ha fatto mistero quando ha detto che devono “restringere il restrotreno” un lavoro di fino che non coinvolge solo il reparto motori e che sarebbe quasi impossibile da realizzare con le attuali restrizioni sull’uso della galleria del vento e del CFD, quindi bravo Marchionne, ma bravi in Ferrari perchè il presidente può solo appoggiare talune iniziative che vengono proposte da altri.; un atteggiamento che è l'esatto opposto di quello di Montezemolo che insisteva nel far valere le sue ragioni cercando di reintrodurre i test invernali e cercando di far prevalere la ragione, purtroppoi un vecchio proverbio dice che non c'è peggior sordo di chi non vuol sentire e questo non mi fa piacere, perchè ha vinto la F1 di Adrian Newey il quale diceva che "l'interpretazione del regolamento è l'essenza della F1" , ha vinto la F1 del fondo bucato, del doppio diffusore, delle ali e del fondo flessibili, degli scarichi utilizzati ai fini aerodinamici, dei test illegali e del ruolo assunto dalla Mercedes nel varo di norme preconfezionate in accordo con chi, invece le regole le dovrebbe fare da se.

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14 settembre 2015 12:00 delete

Volevo chiedere a Cristiano se magari era possibile realizzare una immagine sovrapponendo "in trasparenza" la Ferrari con Mercedes e Mclaren sarebbe interessante vedere le differenze.

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14 settembre 2015 12:01 delete

Naturalmente parlo solo del retrotreno.

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