F1 Ferrari – Facciamo chiarezza sulla power unit del Cavallino

Ferrari Il campionato 2020 passerà alla storia forse come la più grande debacle della rossa, la causa principale, da tutti additata, è stata la imponente perdita di prestazione della power unit dopo il controllo effettuato dalla Federazione sulla unità del 2019.

Certamente nessuno ha lesinato sulle critiche, però occorre partire da questo fattore per cercare di comprendere il perché di una tale perdita prestazionale Ferrari ; non ho la presunzione di dare risposte certe, però posso partire da elementi chiari che giustificano, in parte, la brutta prestazione stagionale dal team diretto da Mattia Binotto.

Prima di entrare nel cuore della discussione, occorre ricordare che i sospetti sulla power unit Ferrari sono iniziati solo alla fine del campionato 2019 (quando lo studio sulla nuova power unit doveva essere già in fase avanzata) e se ricordate, la Federazione ha sottoposto a controllo ben tre unità di potenza: una Ferrari;

una Alfa Romeo ed una Red Bull Honda, ma questo è avvenuto già dalla penultima gara del campionato 2019, tuttavia, il responso definitivo è arrivato solo durante i test invernali 2020, il che vuol dire semplicemente che lo sviluppo della power unit 2020, che doveva già girare al banco, ha subito una battuta di arresto a causa delle restrizioni (ma io le definirei più delle imposizioni), per cui la Ferrari ha dovuto rivedere completamente il progetto 2020 per adeguarsi alle nuove direttive per cui, complice anche il covid, non ha avuto materialmente il tempo di farlo, pertanto presumo che in tutto l’arco del 2020 sia stata utilizzata la medesima power unit del 2019, ma rivista e corretta per adattarsi alle nuove direttive tecniche (in altre parole castrata).

Ovviamente, lo studio di quella che doveva essere la power unit 2020 e poi diventata quella del 2021 è continuato e si è man mano perfezionato, tant’è che Mattia Binotto è da tantissimo tempo che ha annunciato che “la nuova power unit gira al banco con buoni risultati”, tuttavia, non poteva essere introdotta durante l’arco del 2020 ostanti i vincoli regolamentari.

Detto questo, è lecito pensare che, di fatto, la power unit 2020, quella che poi è stata omologata per il campionato, non sia stata dissimile da quella del 2019 e checchè se ne dica, sono del parere che la perdita di potenza non sia solo dovuta alle restrizioni sulla quantità di benzina introdotta in camera di combustione, in quanto, in genere, nei moderni propulsori di formula 1, quando si interviene a limitare un singolo parametro, si ha un effetto “a cascata” che impatta sul rendimento globale, quindi anche la parte elettrica deve aver subito degli effetti nocivi notevoli.

Premesso quanto sopra, credo non sia corretto dire che la power unit 2020 ha perso “tot” cavalli rispetto a quella del 2019, credo anzi, sia lecito osservare che, virtualmente, la potenza massima raggiungibile sia la stessa, ovviamente, sempre se fosse possibile parificare alcuni parametri che non sono noti.

Ultimamente circolano sul web le notizie più disparate sui cavalli recuperati dalla nuova power unit Ferrari, ebbene, in tale contesto, credo che si tratti di notizie assolutamente fuorvianti o, quanto meno ininfluenti sulle prestazioni future e questo per una serie di fattori:

• In primo luogo con l’attuale regolamento tecnico, che impone di utilizzare una mappatura unica per qualificazioni e gara, non ha alcun senso parlare di potenza massima: facendo un esempio pratico, ed utilizzando valori di fantasia, si potrebbe affermare che la Ferrari ha una potenzialità di 1000 cv ma in “engine 2” può sfruttarne solo 900, per assurdo, Mercedes a pari potenza massima e con la medesima mappatura può invece usarne 950;
• Non si ha alcun parametro di riferimento sui valori massimi di potenza che possono esprimere le power unit, giusto per dare un esempio: la power unit Ferrari potrebbe esprimere una potenza massima di 1000 cv, ma per motivi di affidabilità la castrano a 900 cv, mentre la Mercedes può usarli tutti;
• Vi è poi la questione efficienza e facendo il solito esempio per assurdo, immaginando che Ferrari e Mercedes abbiano la medesima potenza massima, Ferrari potrebbe essere costretta ad utilizzare una mappatura meno prestazionale per problemi di consumi elevati, mentre Mercedes può usare una mappatura più prestazionale e con consumi molto più contenuti.

Chiarito quanto sopra, ho dato poco credito alle varie voci, a volte date per certe, sulle innovazioni introdotte dalla Ferrari, però ho confrontato e correlato fra loro alcune ipotesi fornitemi da tecnici del settore, individuando prima i possibili problemi della power unit Ferrari, per poi ipotizzare le possibili soluzioni; fra le indiscrezioni più accreditate.

Fra i problemi che sembrano aver afflitto la power unit 2020 Ferrari si annovera:

• Naturalmente mancano i picchi di potenza che erano ben evidenti nel 2019 e questo è un chiaro effetto del limite al carburante introdotto in camera di combustione ad effetto del doppio flussomentro (o altro);
• Non potendo più raggiungere i picchi di potenza del 2019 è verosimile che anche l’energia elettrica prodotta dalla mguh abbia subito una flessione, per cui, credo. si sia intervenuti sul software di gestione per variare l’energia da inviare direttamente alla mguk e quella da destinare alla ricarica delle batterie, ovviamente scendendo ad un compromesso per privilegiare l’uno o l’altro aspetto, non escludendo, ovviamente, nemmeno qualche altra direttiva FIA che ridimensioni la quantità di energia (ricordate il doppio sensore?);
• Ci sono infine i sospetti sul tipo di carburante utilizzato (al profumo di pompelmo), sui liquidi utilizzati per il raffreddamento e sugli oli lubrificanti, impropriamente utilizzati come additivi.

Detto questo, su quali aree, si potrebbe essere concentrata l’attività dei motoristi Ferrari?

Dal punto di vista dell’ibrido:

• Sicuramente trova credito l’ipotesi di una turbina di dimensioni inferiori, in modo da mantenere invariata la volumetria dell’aria aumentandone il numero di giri (che negli anni passati mai aveva raggiunto il limite massimo imposto dal regolamento); in questo modo si otterrebbe una risposta più pronta al fenomeno del turbolag e la quantità di energia (diminuita nel 2020 ad effetto delle imposizioni FIA) ritornerebbe a valori più accettabili con una maggiore  quantità di energia da dirottare alla mguk e/o alle batterie;
• Sempre con riguardo all’uso dell’energia elettrica, è ovvio che cambiando il turbocompressore debba essere stata rivista anche la mguh, ma è plausibile anche l’ipotesi di una nuova mguk che garantisca le medesime prestazioni della vecchia, ma consumi più parchi, in modo da ridurre al minimo, se non eliminare, fenomeni di “clipping” e, nel contempo, ottimizzare i tempi di ricarica delle batterie;
• Naturalmente, in funzione dei migliormenti apportati alla gestione dell’ibrido, è chiaro che cambierebbe anche totalmente il software di gestione della power unit, ovviamente anche in relazione alle modifiche che sarebbero state apportate all’hardware.

Sul fronte del motore endotermico:

• Le limitazioni imposte sul quantitativo di benzina da introdurre in camera di combustione che si addebitano al doppio flussometro (a mio parere impropriamente), secondo il punto di vista di alcuni tecnici motoristi di mia conoscenza, può essere recuperato solo aumentando la quantità di comburente (aria) e mantenendo invariata la quantità di combustibile, oltre che migliorare l’uniformità della combustione della miscela sulla superfice del pistone.

Per quanto riguarda l’aumento della quantità di aria, non è impossibile, ma si va incontro ad alcuni problemi: il primo e più grande, è che aumentare la quantità di aria vuol dire aumentare il rapporto di compressione e questo porta all’aumento esponenziale delle temperatura, il secondo problema è legato al fatto che aumentando il rapporto di compressione si va incontro al c.d. fenomeno dell’autodetonazione, ebbene a questi problemi, in parte ha posto rimedio il regolamento stesso, che per quest’anno prevede l’utilizzo di una certa percentuale (se non erro circa il 5%) di etanolo al carburante, che funge da antidetonante e contribuisce al raffreddamento e per la restante parte trovano credito le voci circa una completa riprogettazione della testata e della distribuzione.

Per quanto riguarda, invece, l’uniformità della combustione della miscela sulla superfice del pistone, non mi sorprenderebbe se fossero veritiere le voci che vedono una collaborazione più fattiva della Mahl nel perfezionare il sistema di iniezione del carburante; in effetti tale sistema era già presente in passato, ma sembrerebbe che sia stato ulteriormente migliorato.

Naturalmente, capirete che il tutto non si può ricondurre al solo fattore potenza, di sicuro la nuova power unit Ferrari sarà più potente, più efficiente ed io aggiungo anche più affidabile, visto il lungo periodo di collaudo ai banchi, ma dire se sarà sufficiente o meno al raggiungimento degli obiettivi che si sono prefissati in Ferrari non è possibile dirlo.

Leonardo Fiorentino