Sala Stampa F1

AeroCharger 2021 – Non solo Newey.

Honda e Redbull raggiungono i Campioni del Mondo nell’area tecnica che non ci si aspetta.

La gara nel deserto del Bahrain ha consegnato al pubblico una spettacolare lotta sino all’ultimo giro ed una Redbull velocissima in ogni frangente del weekend. Molte sono le speculazioni tecniche riguardo cosa abbia influito maggiormente nell’avvicinare le prestazioni del Team Austriaco a quelle dei Campioni del Mondo Mercedes.

Facile ipotizzare che tutto sia da imputare al genio di Adrian Newey nella modifica aerodinamica a seguito del cambiamento di forma del fondo come da regolamento, ma tale corrispondenza non è del tutto evidente se analizziamo i tempi cronometro alla mano; di fatto abbiamo evidenziato un innalzamento dei tempi sul giro di mediamente di 2,5s rispetto a quelli segnati nella passata stagione, tali da non poter far pensare ad una sola conseguenza di tale modifica. SalaStampaF1.com aveva lanciato delle ipotesi descrittive  a corollario di quanto detto sopra, per andare oltre alla classica retorica sulle prestazioni, evidenziando come le delicate configurazioni di queste F1 possano essere messe a dura prova anche da piccole modifiche locali con grandi ripercussioni sull’equilibrio generale della vettura.

Ricordiamo che oltre al fondo, e conseguentemente all’esigenza di un recupero del carico anche nella zona posteriore, sono cambiati gli pneumatici Pirelli.

Proprio da questa considerazione già accennata nell’articolo https://www.salastampaf1.com/il-segreto-mercedes-air-duct-al-posteriore-per-migliorare-la-performance/, e grazie all’ausilio dell’Ing. Musco, diamo qualche dato non reperibile in letteratura al fine di comprendere quanto affermato. Infatti, tra gli elementi di maggior “chiacchiericcio” tecnico ci sono sicuramente i retrotreno delle monoposto, e nello specifico gli Intercooler con il sistema di refrigerazione associato. L’Intercooler è uno scambiatore di calore che raffredda l’aria compressa dal compressore prima di entrare nel motore (qui articolo sulla sovralimentazione: https://www.salastampaf1.com/il-cambiamento-silenzioso-nelle-power-unit-2021 )

Generalmente gli Intercooler di sistemi ad altre prestazioni hanno un Delta Range di prestazioni intorno ai 30 °C rispetto alla temperatura esterna, e questo è un primo parametro che ci evidenzia come temperature torride hanno pesanti ripercussioni anche su sistemi così avanzati. Immaginando di girare su un circuito a 35 °C , difficilmente un sistema di Intercooler riuscirà ad abbattere la temperatura al di sotto dei 60 °C.

Il parametro che influenza maggiormente questi elementi sono le dimensioni “ingombranti”, che sono paragonabili a quelli dei radiatori dell’acqua.

Nelle odierne Formula 1 ogni Intercooler estrae dall’aria compressa oltre 60kW di potenza massima per abbattere la temperatura da oltre 160 °C  a circa 50 °C.

In letteratura, ci sono gli Intercooler Air-2-Air  oppure Air-2-Water (WCAC). La posizione di questi elementi è fondamentale, ed ogni scuderia ha soluzioni particolari coperte da segreto industriale; possiamo però senz’altro affermare che l’obiettivo è quello di installarli il più vicino possibile al motore, perché ridurre il volume tra compressore e motore migliora le prestazioni, riducendo le perdite in transitorio.

Un’altra zona decisamente “secretata” è quella dei condotti che portano i gas di scarico dei V6 all’ingresso della girante; in questa area negli ultimi anni sono stati fatti passi da gigante dal punto di vista fluidodinamico.

Per motivi di riservatezza, ci limitiamo a mostre uno schema di esempio che ci evidenzia l’Exhaust Manifold che collega i cilindri alla turbina, che riceve il flusso in direzione radiale alla girante.

Solitamente questi componenti sono nascosti nei meandri delle coperture di coibentazione di cui parleremo prossimamente, e per i non addetti ai lavori possono sembrare semplici “tubi di collegamento”.

Questo è un elemento cruciale per svariati motivi; prima di tutto ha una funzione strutturale (sorregge fisicamente il turbo che pesa tra i 5 e gli 8kg); a volte nelle vetture lo troviamo saldato ed integrato alla chiocciola della turbina (ma non è il caso del turbocompund delle F1).

Un altro parametroda considerare, è la grande efficienza fluidodinamica per ridurre le perdite (evitare curve a gomito e discontinunità di diametro) e soprattutto mantenere l’intensità delle pulsazioni di pressione, cioè non smorzare le onde di pressione, cosa che si ripercuote sia dal punto di vista dell’energia ma anche del suono, e questo ad oltre 900°C .

Fig:Esempio di onde nei condotti.

La complessità fluidodinamica di questi elementi è estremamente elevata, basti pensare che nelle applicazioni racing e quindi anche in Formula 1, questi elementi non sono  modellati come corpi solidi, bensì come “elementi flessibili”; le vibrazioni del motore vengono filtrare o amplificate da questo elemento e arrivano al turbo, per essere “accordate” come uno strumento musicale.

Ing. Daniele Musco

©RIPRODUZIONE RISERVATA                        

Deja un comentario