GP SOCHI: la Ferrari introdurrà un nuovo motore a combustione interna

Ci stiamo avvicinando a grandi falcate al quarto appuntamento della stagione 2016 di Formula 1, il Gran Premio di Russia che si correrà domenica 1 maggio a Sochi nella sede delle olimpiadi invernali 2014. 



GP SOCHI: un circuito da alta severità per il motore a combustione interna, disegnato da Hermann Tilke
Il circuito, lungo 5 853 metri, è il terzo del calendario di Formula 1 in ordine di lunghezza, dopo il Circuito di Spa-Francorchamps in Belgio e quello di Silverstone in Gran Bretagna. E' stato disegnato da Hermann Tilke come moltissimi altri circuiti introdotti dal 1999 in Formula 1. Il circuito russo dispone di dodici curve a destra e solo sei a sinistra. Se il primo settore la si può considerare la parte più veloce del circuito, il secondo e soprattutto il terzo sono ben più tecniche per i piloti e le loro rispettive vetture. Predominano le curve a 90° da terza marcia con cordoli esterni alti e a scalino che sollecitano molto gomme e le appendici aerodinamiche.


Dal punto di vista più tecnico stiamo parlando di un circuito di media severità per i freni, simile al circuito di Shanghai, mentre per il motore a combustione interna torneremo su un circuito stile Bahrain, ossia di alta severità dove il recupero da MGU-H e K sarà ancora determinante visto che stiamo parlando di circa quasi 3 secondi a giro di influenza. In Russia conterà molto avere un recupero veramente efficiente da MGU-H, motore elettrico che potrà recuperare più del doppio dell'energia al giro di MGU-K.

TEAM FERRARI: tra i molti problemi non si sono raccolti i risultati sperati
La Ferrari, a causa di svariati problemi, in queste prime tre gare stagionali non ha raccolto i risultati che la dirigenza si aspettava. Nella prima gara stagionale, grazie ad un ottima partenza e senza la bandiera rossa, Vettel poteva forse aggiudicarsi la gara, con l'altra rossa in pista, quella di Kimi Raikkonen, che è stata costretta al ritiro a causa di una rottura alla girante della turbina. In Bahrein Vettel è stato messo KO nel giro di schieramento per un problema software mentre Raikkonen ha colto un secondo posto senza impensierire troppo la Mercedes di Rosberg. In Cina la Ferrari non ha accusato nessun problema tecnico grazie anche all'utilizzo di mappature più "safe" rispetto a quelle del Bahrain, non raccogliendo il massimo risultato che la vettura offriva a causa di alcuni errori dei piloti, sia in qualifica che in gara.

FERRARI SF16-H: anticipati gli aggiornamenti alla Power Unit per tentare l'assalto alla W07 Hybrid
Domenica prossima si correrà su una pista che si è sempre dimostrata ostica per la vettura di Maranello, ma la Ferrari ora ha sicuramente l'obbligo di reagire e dimostrare di avere la velocità per mettere almeno pressione agli anglo-tedeschi della Mercedes.

Per farlo verranno portati dalla Scuderia italiana alcuni aggiornamenti aerodinamici alla vettura (importante e molto attesa novità sull'anteriore) e soprattutto si interverrà, in anticipo rispetto alla road map prevista ad inizio anno, anche sulla Power Unit.

Come affermiamo da ormai qualche settimana, la Ferrari ha importanti problemi alla Power Unit che non permettono alla SF16-H di lottare ad armi pari con la nuova, fortissima, arma del Team Mercedes, la W07 Hybrid. Per risolvere i problemi più volte descritti su queste pagine, per riuscire a sfruttare appieno tutti i cavalli della nuova Power Unit di Maranello è stato pensato di introdurre degli aggiornamenti principalmente in due fasi.
In Russia (originariamente l'aggiornamento era pensato per il Gran Premio di Spagna) si interverrà sulla camera di combustione mentre in Canada verranno introdotte delle modifiche al gruppo turbocompressore. Questi due importanti aggiornamenti dovrebbero andare a risolvere i problemi alla Power Unit che abbiamo analizzato già più volte nei precedenti post.

FERRARI SF16-H: continua l'evoluzione dell'HCCI grazie alle modifiche in camera di combustione e ad una nuova benzina Shell
Ma ora concentriamoci sugli aggiornamenti che verranno portati nel prossimo Gran Premio che comporteranno l'utilizzo del ICE numero 3 per Vettel e il numero 2 per Raikkonen.

Come ben sappiamo, dall'inizio di questa stagione anche la Ferrari ha iniziato ad usare il sistema di combustione HCCI (Homegeneous Charge Compression Ignition) presente sulla Power Unit Mercedes già da diversi mesi. 

Come funziona questa "nuova" tipologia" (HCCI) di motore? Il discorso è piuttosto complesso soprattutto per chi non ha moltissime nozioni tecniche riguardanti i motori a combustione interna. Cerchiamo comunque di spiegarlo in modo più approfondito ma semplice: si cercano di aggiungere al motore Diesel il principale vantaggio del motore Otto. Quando il motore dovrà funzionare a pieno carico, e quindi ad alti regimi, per l'accensione della miscela in camera di combustione si sfrutta la classica candela come su un normale motore a benzina cosi da creare una combustione "omogenea", con una miscela aria/combustibile omogenea (per omogenea si intende che tale miscela presenta lo stesso valore di rapporto sia localmente che globalmente all'interno del cilindro). Quando invece il motore dovrà funzionare a carichi parziali, l'innesco della combustione avviene spontaneamente aumentando il rapporto di compressione come in un semplice motore diesel, che come abbiamo già detto prima ha una efficienza migliore.

La miscela man mano che il pistone procede nella sua corsa verso il punto morto superiore viene compressa e come conseguenza si ha una trasformazione termodinamica che provoca un incremento di pressione e conseguentemente di temperatura. Quando queste grandezze superano un valore limite, che dipende dalle caratteristiche chimiche del combustibile la carica si autoaccende spontaneamente. Ma non vogliamo dilungarci troppo sulle questione HCCI visto che abbiamo in programma un importante articolo di approfondimento.

POWER UNIT FERRARI 2016: modifiche alla camera di combustione utili a ridurre i problemi di energia elettrica disponibile
Sarà quindi introdotto un importante aggiornamento della camera di combustione che lavorerà in simbiosi dal Gran Premio di Russia con una nuova benzina studiata da Shell.

La Scuderia di Maranello ha deciso di intervenire sulla camera di combustione prima di introdurre un gruppo turbocompressore rivisto (per motivi di tempistiche dovute alla produzione della nuova turbina); ciò permetterà di sfruttare in miglior modo i molteplici vantaggi relativi alla tecnologia HCCI oltre che a tamponare, almeno in parte, i problemi di energia elettrica trasferibile tramite MGU-K alle ruote. Come più volte sottolineato su queste pagine infatti, il troppo turbolag relativo al gruppo turbocompressore va a "sprecare" attualmente parte di energia elettrica presente nella batteria. Con i nuovi aggiornamenti si cercherà di aumentare la volumetria dei gas di scarico (con un utilizzo poi leggermente più importante della valvola wastegate una volta raggiunto il regime di rotazione di progetto o meglio ancora utilizzando agli alti regimi MGU-H da "freno" in recupero), diminuendo cosi in parte lo sfruttamento di MGU-H come motore. Cosi facendo, al netto di altra energia che servirà comunque per diminuire l'effetto del turbolag, con la nuova specifica di motore a combustione interna rimarrà in batteria più energia da trasformare in cavalli direttamente sulle ruote posteriori. Come sottolineato precedentemente, il problema relativo all'errore di progettazione della turbina verrà definitivamente risolto con le modifiche al gruppo turbocompressore introdotte a partire dal GP del Canada.

Di Cristiano Sponton e del PJ


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