2015Analisi della redazioneTecnica F1

Tecnica F1 – Quanto ne sapete sulla benzina in Formula 1?

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Quando sentite i media parlare di tecnica in Formula 1 i temi “caldi” sono sempre gli stessi : pacchetto aerodinamico, cinematismi sospensivi, mescole e consumo dei pneumatici, trazione e lunghezza dei rapporti del cambio, componenti delle attuali Power Unit, e così via a seconda di quanto ci si addentri in profondità nell’argomento. Tuttavia c’è un altro fattore di cui si parla poco dal punto di vista della tecnica e che riveste una grande importanza nel determinare le prestazioni delle attuali motorizzazioni turbo-ibride : mi riferisco alla benzina.
Uno dei pochi ad aver ripetutamente affrontato la questione è senza dubbio l’ingegner Enrico Benzing (formula1benzing.eu), analizzando, tra i vari aspetti, gli incrementi di potenza dovuti a differenti valori di densità della benzina. Dopo tutto negli anni ’80, quando era al vertice della commissione tecnica della Fia, la petrolchimica aveva un ruolo tutt’altro che secondario nel circus. A quei tempi la necessità di spingere le potenze dei motori turbo oltre i 1000 cv aveva portato i fornitori di carburante ad “arricchire” le miscele con additivi quali il toluene, un idrocarburo utilizzato, tra l’altro, come solvente per le vernici.

Sebbene in seguito tale “guerra della benzina” sia stata proibita, come ha scritto il sito motorsport.com in un interessante articolo che purtroppo non è stato ripreso dalla stampa italiana, oggi le diverse aziende fornitrici di benzina continuano a lavorare duramente al fine di incrementare le prestazioni delle attuali PU per mezzo dei loro combustibili.
La dimostrazione di ciò è stata fornita dalla Mercedes in occasione del gran premio d’Italia a Monza, quando è stata fatta debuttare una versione aggiornata del propulsore. Infatti, l’esordio della nuova specifica fu dettato anche dalla necessità di esplorare un nuovo percorso di sviluppo per la benzina in ottica 2016 : una nuova miscela, l’unica che garantisse il perfetto funzionamento dei nuovi componenti della Power Unit. Usare semplicemente il nuovo combustibile con la vecchia versione della PU, o, viceversa, l’ultima evoluzione del propulsore senza la benzina per lei studiata, non avrebbe garantito lo stesso “step” in avanti in termini di prestazioni. Come dichiarato da Chan Ming Yau, capo del reparto sviluppo della Petronas : “Un tempo lo sviluppo del propulsore faceva da molla per la ricerca di una nuova miscela, oggi si esegue tutto in parallelo. Monza parla da sola : nuova specifica di motore e nuova benzina. Gli sviluppi camminano mano nella mano.”

Il limite massimo di 100kg utilizzabili in gara ha consolidato i rapporti di collaborazione tra i costruttori e le aziende fornitrici di carburante. Da quando è stato introdotto il nuovo regolamento l’efficienza della combustione è diventata la chiave del successo, tant’è che non bisogna stupirsi se proprio nel 2014 il dominio Mercedes è stato reso possibile grazie allo sviluppo della Power Unit di pari passo con la Petronas. Vi riporto le dichiarazioni di Eric Holthusen, COO di Petronas International : “Oggi abbiamo molte più restrizioni in quanto non si possono più utilizzare additivi nocivi, le miscele utilizzate sono molto simili a quelle per le auto di serie. Dobbiamo usare gli stessi componenti sfruttandoli in maniera più furba, ciò permette di avere maggiore potenza, una migliore accelerazione ed una efficienza più elevata dei propulsori. Il nostro reparto tecnico e quello della Mercedes lavorano mano nella mano; lo sviluppo del motore e del carburante non avvengono più in serie, vi è una strettissima collaborazione fin dalle primissime fasi, al punto che un propulsore può funzionare solo col carburante appositamente studiato per lui. Se dessero la nostra benzina a qualsiasi altro team che non utilizza una Power Unit Mercedes, non otterrebbero lo stesso beneficio nella prestazioni. Sono così progettati in simbiosi, il propulsore e il carburante, che non possono essere separati.” Queste dichiarazioni trovano conferma nel fatto che l’ultima evoluzione della PU Mercedes non sia stata fornita ai team clienti (Williams, Force India e Lotus) per il gran premio di Sochi poiché la Petronas non è riuscita a preparare in tempo una quantità sufficiente di combustibile per rifornire le tre scuderie.
Sarebbe, invece, interessante avere qualche certezza in più circa il fatto che la benzina attualmente usata in F1 sia veramente così simile a quella per il trasporto civile. La rivoluzione delle motorizzazioni turbo-ibride è stata portata avanti proprio perché avrebbe importanti ricadute sulla produzione di serie, o, perlomeno, questo è ciò che ci viene ripetuto da due anni a questa parte.

In merito al carburante Toto Wolff ha dichiarato : “C’è il ruolo chiave del telaio e quello della Power Unit, e siccome il propulsore è così complesso tutti i componenti devono lavorare in simbiosi con gli altri. Dal punto di vista della Petronas è inutile avere una super benzina che non funziona con quello specifico propulsore, al livello di efficienza richiesto e sviluppando la potenza desiderata. La prestazione si costruisce su tre punti fondamentali : carburante (compresi olio e lubrificanti), motore e telaio.”
Infatti, il raggio d’azione della Petronas non si limita alla ricerca per aumentare l’efficienza della combustione e la potenza sviluppata. A detta di Holthusen grandi passi in avanti nella performance possono essere ottenuti migliorando la lubrificazione della trasmissione e il fluido di raffreddamento dell’Ers, che potrebbe avere ricadute anche sull’aerodinamica. “La benzina è sempre al centro dell’attenzione, ma se guardate la monoposto ci sono cinque fluidi prodotti dalla Petronas : la benzina, il lubrificante del propulsore, il lubrificante della trasmissione, il fluido di raffreddamento dell’Ers e il sistema idraulico. Non abbiamo ancora esplorato molto di questo potenziale perché ci siamo innanzitutto concentrati sulla lubrificazione del propulsore e sul carburante. Recentemente, però, abbiamo avuto degli incontri coi tecnici della Mercedes per lavorare sull’efficienza del cambio perfezionandone la lubrificazione. Inoltre, abbiamo discusso su come approntare sviluppi all’aerodinamica della vettura migliorando il raffreddamento dell’Ers. Aumentandone la capacità di trasferire calore i telaisti possono ridurre le superfici di scambio termico con un beneficio dal punto di vista aerodinamico, rendendo la monoposto più veloce. Molti aspetti a cui all’inizio non si darebbe rilevanza, come l’olio del cambio o il raffreddamento dell’Ers, possono far diventare la monoposto più veloce. C’è sempre del margine che può essere tirato fuori”.
Infine, una previsione di Holthusen per il lavoro futuro : “Diventa tutto sempre più difficile, la frutta sui rami bassi è già stata raccolta. La Mercedes ci spinge ad innovare, ed il team a sua volta prende spunti ed idee dal nostro lavoro. Non vedremo più i passi da gigante che abbiamo avuto all’inizio, ma abbiamo continui miglioramenti e dobbiamo anche vedere cosa fanno i concorrenti. La Mercedes guarda agli altri teams, mentre noi guardiamo alle aziende rivali per scoprire a cosa stanno lavorando, in quanto dei componenti su cui abbiamo svolto delle ricerche lo scorso anno entrano anche in loro possesso. Niente passa inosservato. Bisogna continuare a lavorare su nuovi aspetti.”

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Luca Stopelli

Ho 24 anni e sono uno studente di ingegneria meccanica. Appassionato di auto e motori seguo la F1 e il motorsport in tutte le sue declinazioni fin da quando ero piccolo.

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