Viaggio nella intricata giungla di acronimi che definiscono le componenti di una power unit F1: potenza, funzionamento e futuro dei propulsori ibridi in grado di sprigionare 1000 cavalli
In Formula 1, parlare di ¡°motore¡± rischia di diventare una banalizzazione della realt¨¤. Nell¡¯ultimo decennio, lo sviluppo tecnologico ha fatto enormi passi avanti e, dall¡¯ormai lontano 2014, ¨¨ invece pi¨´ corretto parlare di ¡°power unit¡±. I vecchi motori termici si sono rimpiccioliti fino a diventare dei V6 turbo da 1600 cc in grado di sprigionare una potenza pazzesca, e sono stati affiancati da una serie di componenti dalla tecnologia super avanzata, controllati a loro volta da software degni dei computer della Nasa. Innovazioni senza precedenti per l¡¯industria automobilistica (anche sul piano dei costi), che hanno portato le auto di F1 a somigliare sempre pi¨´ a delle piccole astronavi da film di fantascienza. Ma, nella giungla di sigle in codice con cui vengono etichettate le parti che compongono i nuovi propulsori ibridi, da ICE a EX, passando per MGU-H e MGU-K, come funziona davvero una power unit??
LA POWER UNIT F1 IN SETTE PARTI
¡ª ?La rivoluzione tecnica del 2014, che ha di fatto dato il via all¡¯era del dominio Mercedes interrotto solo da Verstappen nel 2021, come detto ha complicato notevolmente la struttura di quello che una volta chiamavamo semplicemente motore. Le power unit di oggi sono un complesso insieme di componenti ¨C la cui dimensione, negli anni, si ¨¨ sempre pi¨´ ridotta per favorire il lavoro degli aerodinamici ¨C che lavorano in perfetta sincronia per sprigionare oltre 1000 cavalli. I propulsori pi¨´ potenti ed efficienti di sempre sono costituiti da molte parti ma, semplificando, sono sette le componenti monitorate dalla Fia, che consente al massimo la turnazione di sole tre unit¨¤ a stagione per non incappare in dolorose penalizzazioni in griglia. Il fulcro nevralgico ¨¨ ovviamente l¡¯ICE (Internal Combustion Engine) che altro non ¨¨ se non il motore termico, affiancato da turbo (identificato come TC, Turbo Charger) e scarichi (EX, Exhaust). Alla struttura riconducibile al ¡°vecchio¡± motore, si affianca poi il cosiddetto ERS, il sofisticato sistema elettrico che sar¨¤ oggetto di sostanziali cambiamenti nel prossimo ciclo regolamentare.?
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¡ª ?Se ICE, TC e EX costituiscono gli ingredienti tradizionali della power unit, l¡¯ERS (acronimo di Energy Recovery System, sistema di recupero dell¡¯energia) ¨¨ la parte che ha catapultato nel futuro i propulsori di Formula 1 e tutta l¡¯industria del settore. Introdotta nel 2014, l¡¯anima irbida ¨¨ a sua volta formata da quattro componenti: i due diversi motori elettrici MGU-K e MGU-H, il pacco batterie denominato ES (Energy Store) e la CE, il cervellone elettronico che regola il funzionamento dell¡¯intero sistema. Com¡¯¨¨ facile immaginare, sono proprio i due generatori di energia il cuore pulsante dell¡¯ibrido perch¨¦ in grado, da soli, di sprigionare 160 cavalli extra per circa mezzo minuto ogni giro. E se, nella precedente generazione, era direttamente il pilota ad azionare il sistema con un pulsante ¨C il cosiddetto KERS che poteva aiutare nei sorpassi e che oggi troviamo in molte supercar e in qualche auto di serie ¨C adesso l¡¯impiego dell¡¯extra boost di potenza ¨¨ controllato dalla centralina sulla base di una meticolosa programmazione, diversa da pista a pista, effettuata dagli ingegneri ai box.?
PRESENTE E FUTURO DI MGU-K E MGU-H
¡ª ?Ma in che modo MGU-H e MGU-K recuperano l¡¯energia e sprigionano cavalli in pi¨´? La MGU-K, acronimo di Motor Generator Unit Kinetic, ¨¨ una sorta di super dinamo, un motore che ricarica le batterie in fase di frenata trasferendo poi alle ruote posteriori la potenza in fase di accelerazione. Diverso ¨¨ il funzionamento della MGU-H, il Motor Generator Unit Heat, che non cattura energia dal movimento delle ruote, ma dal calore degli scarichi e dalla rotazione della turbina, producendo una potenza extra che viene sprigionata in fase di accelerazione per aiutare il turbocompressore ad abbattere il fenomeno del turbo-lag, e cio¨¨ il caratteristico ritardo di risposta dei motori con questa particolare architettura. Insomma, se non una tecnologia da navicella spaziale, poco ci manca. Anche in termini di costi di ricerca e sviluppo, motivo per cui le discussioni sulle power unit del futuro ¨C debutteranno nel 2026 con l¡¯ingresso di Audi e Porsche ¨C sono state guidate da necessit¨¤ di semplificazione e taglio alle spese: la MGU-H sar¨¤ definitivamente abbandonata, in favore di un potenziamento della MGU-K, che sar¨¤ in grado di produrre ben 350kW contro gli attuali 120. E cio¨¨ ben 475 cavalli di potenza elettrica contro gli attuali 163.
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