UPDATE 25/08 -> MCLAREN: a Spa un "major upgrade" per l'endotermico Honda - FUNOANALISITECNICA F1ANALISITECNICA
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UPDATE 25/08 -> MCLAREN: a Spa un "major upgrade" per l'endotermico Honda

Non c'è ancora la conferma ufficiale ma sembra proprio che la nuova evoluzione della Power Unit Honda l'abbia pianificata per questo tredicesimo weekend, o comunque al massimo possa debuttare una settimana più tardi sul velocissimo tracciato di Monza.


POWER UNIT HONDA: dopo mesi di "studio" si è arrivati ad una ottima affidabilità e a prestazioni se non altro "decenti"
E' ormai un anno e mezzo che Honda ha fatto il suo debutto in Formula 1 e dopo la disastrosa stagione 2015 c'è sicuramente da sottolineare come in questo 2016 le prestazioni dell'unità motrice siano in netto miglioramento grazie anche e in parte alla rivisitazione, ma mai abbandonato, di quel particolare concetto denominato "size zero". Il layout della Power Unit Honda da un punto di vista tecnico è veramente molto interessante ed è quello che, per la disposizione delle componenti principali di una Power Unit, si avvicina maggiormente a quello Mercedes. Il gruppo turbocompressore, marchiato IHI, è stato "splittato": la turbina è stata collocata nella parte posteriore dell'endotermico, mentre il compressore di tipo tradizionale, ossia centrifugo è stato collocato nella parte anteriore ma in una posizione "estrema", ossia leggermente all'interno della "V". Il sistema MGU-H è stato collocato come fatto da Mercedes e (in parte) Renault, fra la turbina e il compressore e quindi all'interno della V dell'endotermico in una zona piuttosto severa dal punto di vista termico. 


Per quanto riguarda invece la parte di intercooler è stato scelto di utilizzare un sistema aria-aria, diversamente da Mercedes e Ferrari, posizionato sulla fiancata destra della McLaren MP4-31; questo particolare scambiatore di calore svolge la funzione di raffreddare l'aria di alimentazione del motore, appena compressa dal componente "compressore". Un sistema più ingombrante per via del minore scambio termico offerto dal fluido di raffreddamento, l'aria, ma che comunque ha alcuni vantaggi rispetto alla soluzione aria - acqua utilizzato in parte da Ferrari e invece in toto da Mercedes.

POWER UNIT HONDA: in inverno sono stati spesi ben 18 gettoni per delle importanti modifiche anche ai componenti principali dell'unità motrice
Dopo la bruttissima stagione 2015 dove sia Alonso che Button hanno dovuto lottare più con i problemi di affidabilità e le scarse prestazioni offerte dalla Power Unit che con i vari avversari in pista, il colosso giapponese ha deciso di non stravolgere il layout della propria unità motrice ma di modificarla in modo importante durante l'inverno e a piccoli step durante la stagione 2016 intervenendo sui principali problemi scovati; durante l'inverno sono stati spesi 18 gettoni dei 32 disponibili per modificare la gran parte dei componenti mentre fino a questo della stagione 2016 altri 4 gettoni sono stati consumati. 

In primis sono stati aggiornati due dei componenti principali delle Power Unit moderne ossia il compressore e la turbina. Infatti per realizzare nel 2015 una Power Unit molto compatta, gli ingegneri nipponici avevano pensato di posizionare il compressore all'interno della V del motore endotermico. Essendo lo spazio in quella zona non molto ampio, i tecnici per lo più giapponesi sono stati costretti a realizzare, in collaborazione con IHI, un compressore molto compatto tanto da risultare ben 1/3 più piccolo rispetto a quello Mercedes.  Oltre a ciò, per limitare il turbolag e cercare di "sprecare" la minor energia possibile dalla batteria per contrastare questo problema, gli ingegneri Honda hanno optato anche per una turbina molto piccola. Questo perchè i tecnici nipponici avevamo pensato di sfruttare la turbina a velocità molto elevate cercando di utilizzare al meglio oltre che l'energia cinetica dei gas di scarico anche le onde di pressione in arrivo dal motore endotermico. Ma Honda è andata incontro in pista ai problemi "reali" che in teoria dovevano presentarsi già in fase di testing ai banchi prova: per far ruotare la turbina a giri più elevati serviva una maggiore lubrificazione, nonché una maggiore precisione dei componenti e una qualità degli stessi ben più elevata. Senza contare che un regime di rotazione più elevato comporta una maggior produzione di calore, poi da smaltire in qualche modo. 

Purtroppo per ragioni di affidabilità la turbina non è mai stata sfruttata al numero "nominale" di giri per la quale era stata progettata e quindi, anche le onde d'urto in arrivo dal motore endotermico non sono mai state completamente sfruttate. Tutto ciò ha una grossa conseguenza: l'abbassamento del rendimento del motore endotermico. Oltre a ciò, non riuscendo ad arrivare al numero di giri ottimo secondo gli ingegneri giapponesi, anche l'energia recuperata tramite l'energia cinetica dei gas di scarico era notevolmente inferiore ai dati di progetto. D'altronde dal punto di vista teorico è tutto piuttosto semplice: una turbina di dimensioni minori girando agli stessi numeri di giri di una di dimensioni maggiori genera meno potenza e maggior contropressione, che finisce per penalizzare il rendimento del motore a combustione interna (ICE). Il risultato finale è anche, come evidenziato in alto, un minor assorbimento di potenza di MGU-H dall'albero turbina poiché la coppia generata è sicuramente inferiore ad una turbina di taglia superiore.

Per risolvere i problemi sopra esposti sono stati quindi completamente riprogettati durante lo scorso inverno sia il compressore che la turbina, i quali hanno ora dimensioni più in linea con quelle di Mercedes e Ferrari. Oltre a questi due componenti è stato anche aggiornato il plenum di ammissione, la camera a combustione e molti suoi accessori come le valvole, i pistoni e gli iniettori oltre che i collettori di scarico, componenti comunque fondamentali per aumentare le prestazioni di un motore endotermico. E infine sono stati modificati anche i due motori elettrici, MGU-H e K, riuscendo a inserire nella Power Unit nuove specifiche con efficienze (sul K siamo ad efficienze attorno al 95%) più in linea con quelle dei competitors, Ferrari e Mercedes in primis. 

POWER UNIT HONDA: nel 2016 solo interventi mirati, in Canada (turbo) e Silverstone (ammissione)!
Dopo il grosso lavoro effettuato durante l'inverno, per risolvere almeno in parte i grossi problemi riscontrati nella stagione 2015 (soprattutto quelli associabili al recupero di energia), il colosso giapponese non ha voluto accelerare le evoluzioni 2016 soprattutto dopo che il Consiglio Mondiale del Motorsport ha confermato che per la prossima stagione sarà eliminato il fastidioso sistema dei gettoni che limitava enormemente il lavoro di sviluppo dei motoristi. 

E' stata introdotta una nuova specifica di turbocompressore durante il Gran Premio del Canada che è costata 2 gettoni per massimizzare proprio il recupero di energia. Chi è meno tecnico deve sapere che Mercedes fa la differenza non tanto nella potenza massima generata dalla Power Unit ma nel tempo per cui questa potenza massima è disponibile. Mercedes la differenza la fa sui MJ di energia che riesce a recuperare da MGU-H, scaricandoli direttamente, senza passare dalla batteria, sull'albero motore sempre tramite MGU-K. Una quantità di energia che in termini di potenza sembrerebbe avvicinarsi ai 50-60 CV che derivano dall'ENERGIA recuperata da H e scaricata direttamente da K sulle ruote posteriori. 

Oltre all'aggiornamento nel settimo appuntamento della stagione, Honda ne ha voluto introdurre un successivo nel Gran Premio di Silverstone, nel decimo weekend di questa interessante stagione 2016 di Formula 1. Un aggiornamento che ha coinvolto il motore a combustione interna, pur non nel suo "cuore", la camera di combustione, ma esternamente ad essa ossia nei condotti di aspirazione e nel plenum di ammissione


Un aggiornamento da circa 10 CV che ha permesso ai due piloti del Team inglese di non sfigurare nemmeno su un tracciato di motore come quello dell'Hockenheimring.

POWER UNIT HONDA: per Spa (o al peggio, Monza) arriva una prima importante modifica alla parte endotermica dell'unità motrice
Aggiornamenti che però ancora non stanno bastando ai due campioni del mondo, che stanno comunque guidando egregiamente una Mclaren MP4-31 tutt'altro che perfetta, per la lotta nella TOP 5. Il gap che separa la Power Unit Honda rispetto alla più potente del lotto, quella Mercedes, è ancora molto ampio, attorno ai 60-65 CV durante le gare e di circa 80 CV in configurazione di qualifica. Un gap di potenza massima ma anche e soprattutto di efficienza, il quale crea enormi problemi alle due MP4-31 nel terminare le gare senza ricorrere a tratti di gara nel quale fare un pesante fuel saving (Alonso in Germania, o in Canada..per fare due esempi). C'è sicuramente però da sottolineare come la scarsa potenza (massima e elettrica..) della Power Unit Honda comporta il fatto che sia Button che Alonso sfruttino l'endotermico per più tempo al 100% della farfalla generando cosi consumi più elevati, soprattutto in quei circuiti dove i rettilinei sono molto lunghi.


Ma parlando di efficienza, se gli altri tre motoristi hanno implementato negli ultimi mesi sui loro endotermici dei sistemi per aumentarla grazie a combustioni molto magre, Honda ancora questi sistemi non li contiene ancora in maniera massiccia. Qualche mese fa vi parlavamo del sistema HCCI, poi del brevettato TJI (Turbolent Jet Ignition) ossia quel sistema che sfrutta una piccola pre camera comunicante direttamente con la camera di combustione principale dove verrebbe accesa una piccola quantità di miscela piuttosto ricca necessaria per propagazione ad accendere una miscela ultra magra presente nel cilindro. Sistemi del genere accoppiati ad altri permettono di arrivare a toccare efficienze del 46-48%, generando quindi potenze specifiche più elevate riuscendo nello stesso momento a consumare meno combustibile, fattore veramente importante in una formula "risparmio carburante" come quella moderna!

L'aggiornamento che Honda ha previsto per Spa andrebbe proprio in questa direzione: si cercherebbe di aumentare l'efficienza della parte endotermica della Power Unit giapponese accoppiando però in questo caso anche un ulteriore step verso l'altro nella potenza massima generata dall'unità motrice.

Dalle informazioni raccolte da FUnoAnalisiTecnica, Mclaren in quel di Spa o tutt'al più a Monza potrà contare su circa 20 CV in più grazie alla nuova evoluzione dell'endotermico Honda oltre che ad una nuova evoluzione di benzina che Esso Exxon porterà in pista in questo weekend.

POWER UNIT HONDA: Honda non potendo usare il Mahle TJI ha sviluppato una tecnologia simile di sua proprietà?
Ma se Mercedes dapprima e poi Ferrari hanno potuto usufruire di parte dei vantaggi del TJI di Mahle con cui entrambi i Team collaborano, sembrerebbe che Honda non possa includerlo nella propria unità motrice proprio perchè Mclaren attualmente ancora non collabora con l'azienda tedesca (e il sistema è brevettato). E' per questo che il colosso giapponese sembra stia lavorando da mesi su una evoluzione di un suo brevetto lontano almeno trent'anni, il famoso (per i più esperti) sistema CVCC negli effetti comunque molto simile al TJI di Mahle.

Honda negli anni 80 lavorò su un sistema a piccola pre-camera dove era inserita una candela necessaria ad accendere una miscela ricca di carburante. La combustione si propagava poi in piccolissimi fori creando un fronte di fiamma di cinque piccoli getti i quali erano necessari a innescare una miscela aria / carburante piuttosto magra presente in camera di combustione. Un sistema che ha permesso ad Honda di abbattere le emissione dei suoi motori senza l'aggiunta di catalizzatori ma che ha anche il vantaggio di aumentare le efficienza, conseguenza più importante per le moderne Power Unit di Formula 1.

UPDATE 25/08
Grazie all'informazione di Albert Fabrega, riusciamo a comunicarvi il numero di gettoni che Honda andrà a spendere a SPA: 7 gettoni. Per le prove libere di domani i meccanici della Mclaren stanno montando nuovi motori endotermici (3 gettoni) e nuovi gruppi turbocompressori (2 gettoni per il compressore e 2 per la nuova turbina) sulle vetture di Fernando Alonso e Jenson Button.


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