Il dominio Mercedes in qualifica è oramai consolidato già dalla passata stagione, tant’è che le voci su un presunto bottone magico presente sulle vetture di Stoccarda si sono fatte sempre più insistenti. Ma proviamo ad ipotizzare in cosa consiste questo surplus di potenza che hanno a disposizione i piloti Hamilton e Rosberg e a quanto pare da questa gara anche alcune scuderie clienti come Williams.

Il componente principale della power unit è un motore termico, l’ICE, la cui potenza dipende da vari fattori, in particolare possiamo legarla al numero di giri e alla quantità di aria e di combustibile in ingresso al motore, che  come è noto esso è sovralimentato. La sovralimentazione serve proprio ad introdurre nel cilindro una massa d’aria superiore a quella che potrebbe essere contenuta nello stesso in condizioni ambiente. Un primo elemento su cui la Mercedes ipotizziamo sia intervenuta è sicuramente il gruppo turbocompressore usato per la sovralimentazione. Sappiamo che non tutti i gas di scarico investono la turbina, ma in parte essi vengono deviati grazie alla valvola Wastegate direttamente nello scarico una volta raggiunta la pressione di sovralimentazione desiderata. Rimappando la turbina si può decidere di far intervenire in ritardo tale valvola, investendo infatti la turbina con una quantità di gas di scarico maggiore e a temperature più alte, si riesce ad incrementare la pressione di sovralimentazione e la potenza del motore.

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La cosa non è cosi semplice, infatti innanzitutto bisogna aver progettato la turbina per questo ulteriore incremento di temperatura e portata a cui essa sarà sottoposta, inoltre per avere un incremento di potenza del motore di 20-30cv bisognerebbe aumentare anche il regime di rotazione del motore termico per avere una temperatura in uscita dei gas maggiore e quindi una maggiore energia da sfruttare per la turbina. Ad oggi però non risulta superata la soglia dei 12000 giri/min.

Ecco che allora entra in gioco l’MGU-H ovvero il componente presente in tutte le power unit, inserito tra compressore e turbina. Tale componente serve sia ad assorbire energia dalla rotazione dell’albero di collegamento tra turbina e compressore sia a rilasciare energia sullo stesso albero in fase di accelerazione e annullare cosi l’effetto del turboleg. Sfruttando in maniera più spinta l’MGU-H la Mercedes riesce ad aumentare il regime di rotazione di tutto il gruppo turbocompressore senza richiedere un ulteriore aumento di giri al motore termico e una variazione della quantità di gas di scarico in uscita.

In tutto questo discorso potrebbe entrare in gioco anche l’MGU-K, si potrebbe ipotizzare di massimizzare la resa di tale componente per qualche giro senza preoccuparsi della ricarica della batteria.

E’ interessante capire ora perché tale aumento di potenza sia disponibile solo in qualifica e al massimo per qualche giro in gara. Il principale motivo è puramente strutturale; aumentando il regime di rotazione del gruppo turbocompressore  si sottopone l’intera power unit e più in particolare tutto il motore termico ad uno stress per cui non è stato progettato e tale da non garantire la durata prevista dello stesso. Adducendo una maggiore quantità d’aria e una maggiore quantità di combustibile aumenta anche la quantità di calore addotto e quindi si ha un netto incremento di stress termico e anche meccanico essendo maggiore anche le accelerazione a cui sono sottoposti pistone biella e albero motore.

Per quanto riguarda la parte elettrica il problema in cui potrebbe incorrere la Mercedes è di tipo tecnologico infatti ricordiamo che mentre l’MGU-H può assorbire infinita energia dal gruppo Turbocompressore, l’MGU-K può recuperare solo 2 MJ/giro e ne può utilizzare solo 4MJ/giro. Dovendo utilizzare anche energia per sfruttare a pieno l’MGU-H come prima descritto le Mercedes si troverebbero presto con le batteria scariche. Il problema non sussiste in qualifica in quanto le auto rientrando ai box non avrebbero problemi di ricarica in pista.

Tale teoria da noi ipotizzata può essere messa in pratica in vario modo, la cosa piu semplice potrebbe essere non un pulsante o un bottone bensì una semplice mappatura che i piloti possono scegliere tra le varie disponibili attraverso l’apposito dispositivo sul volante.

Difficile che tale soluzione posa essere copiato nel breve termine dagli altri motoristi. Ranault è sicuramente più preoccupata dei problemi di affidabilità delle sue Power Unit, Ferrari è in attesa di portare aggiornamenti alla power unit tali da incrementare complessivamente il livello di potenza(si parla di 20-30cv) e non solo per qualche giro.

Dot. Ing.  Salvatore Di Nuzzo

 

 

 

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