Power Unit: cos’è e come funziona nella Formula Uno

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Le monoposto di formula 1 cambiano con l’evoluzione dei tempi e persino il concetto di motore cambia, al suo posto la Power Unit. Evoluzione o involuzione? Ecco la domanda che divide appassionati e addetti ai lavori. In buona sostanza ci si chiede dove sta andando a finire in quella che è la tecnologia applicata alla Formula 1. Nostalgici che tornerebbero subito indietro di almeno 30 anni con annessi e connessi contro fanatici dell’era ultra – moderna.

Sta di fatto che le cose cambiano e cambiano continuamente a quanto pare; persino il vecchio concetto di motore sembra apparentemente superato. A questo punto ci si chiede: quale sarà il prossimo passo? Al posto del motore in senso stretto arriva la Power Unit, andiamo a scoprire di cosa si tratta.

Power Unit

 

Innanzitutto bisogna citare il lato positivo per quello che riguarda i consumi. I vecchi motori da 2.4 litri sono stati sostituiti ormai da anni con motori V6 90° da 1.6 litri, in grado di consumare ben il 40% di benzina in meno. Questo un dato certo, le auto di Formula 1 devono completare la gara consumando non più di 100 kg di benzina. Il che è un dato confortante. Grazie alla nuova tecnologia, le vetture sono in grado di ottenere un risparmio notevole sui consumi così come citato sopra e nello stesso tempo garantire prestazioni da primato. La Power Unit in oggetto in sostanza sfrutta una componente elettrica per sovralimentare in un certo senso la turbina e utilizzare l’energia quando serve pronta all’uso.

Come funziona

Ma andiamo a vedere nello specifico come funziona questa evoluzione del motore. Un motore elettrico, chiamato MGU – H è posto davanti al turbocompressore e ne va a raccogliere l’energia ogni qualvolta il regime di rotazione diminuisce (si parla di oltre 120.000 giri al minuto) per fornirla quando serve come spinta pronta. Vi è poi la presenza dell’MGU – K che va a recuperare l’energia in fase di frenata, che viene utilizzata per compensare le risposte della turbina in fase di accelerazione.

In buona sostanza si tratta di un insieme di componenti capaci di recuperare l’energia cinetica non utilizzata e di ri – convogliarla per alimentare l’auto nella misura, stabilita per regolamento, di 33″ per giro. Praticamente le monoposto con le Power Unit diventano dotate di motori ibridi veri e propri, che uniscono le potenzialità del motore endotermico in senso stretto e quelle della componente elettrica vera e propria.

Quali sono i componenti

 

Come già evidenziato nel paragrafo superiore le componenti principali della Power Unit sono l’MGU – H e l’MGU – K, posti in due punti differenti.

MGU – H ha la funzione di andare ad accumulare l’energia che la diminuzione dei giri della turbina del turbocompressore disperderebbe e di utilizzarla in accelerazione vera e propria, una sorta di ‘scorta’ di potenza in poche parole.

MGU – K invece accumula l’energia che, in fase di frenata, verrebbe stoccata nella batteria e la rende disponibile subito allo scopo di compensare i ritardi di risposta della turbina in ripresa.

Scopo del gioco è in ogni caso sempre riuscire a elevare all’ennesima potenza le vetture, mantenendo i limiti imposti dal regolamento già citati sopra di 33″ per giro e completare la gara con 100 kg (o meno) di benzina consumata. La turbina riesce a toccare vette spaventose di rotazione e questa unità elettrica complessa riesce a inglobare energia che altrimenti andrebbe persa in gran parte.

l’MGU -K sostituisce una vecchia tecnologia già presente sulle vetture di Formula 1, il KERS. Quest’ultimo di occupava del solo recupero dell’energia cinetica dispersa in frenata per renderla disponibile come energia lavoro vera e propria. Con la Power Unit le funzioni sono state separate in senso collaborativo tra i due componenti citate, ponendole in due punti differenti del motore endotermico delle monoposto.

Qual è la migliore Power Unit

 

L’avvento della nuova tecnologia a livello di propulsione si è avuta nel 2014 e un nome su tutti si è imposto come leader indiscusso della nuova tecnologia: Mercedes. Sin da subito i piloti di scuderia hanno potuto contare su auto dalle prestazioni notevolmente migliorate, segno che il lavoro di sperimentazione ha dato i suoi frutti sul campo in maniera evidente.

In gara e in qualifica il distacco che i motori tedeschi potevano vantare era abbastanza notevole e questo range evidente oggi è insidiato da Ferrari; la scuderia italiana ha raggiunto Mercedes per mettere in evidenza come si può anche combattere ad armi pari quando la tecnologia è accessibile a tutti gli addetti ai lavori. Ad oggi sostenere quale sia la migliore Power Unit è una cosa complessa e difficile, forse era più facile qualche anno fa quando il miglior progetto di motore ibrido apparteneva alla scuderia tedesca.

Power Unit Ferrari

 

Ma cosa presenta di diverso l’unità installata sulle monoposto del cavallino? Vediamolo insieme. Il progetto di base rimane chiaro che comunque è lo stesso per tutte le scuderie, cambia il modo in cui può essere gestito in gara e in qualifica. La Power Unit della Ferrari sfrutta un recupero proporzionale dell’energia da parte dell’MGU – K, in buona sostanza meno si frena, meno energia viene recuperata e così via in funzione di quando il freno viene utilizzato.

Una piccola rivoluzione che in un certo senso alleggerisce il lavoro della componente elettrica del propulsore e rende più fluida un’erogazione della potenza che lasciava un po’ a desiderare. Il tutto si è trasformato nel recupero di un evidente gap che Mercedes poteva vantare a suo favore. Giusto per citare dei numeri e delle percentuali, Ferrari è riuscita a migliorare il rendimento in alcune situazioni del 25%, il che è assolutamente evidente. E’ cambiato anche il modo in cui le curve vengono affrontate, i piloti hanno la possibilità di buttarsi a capofitto potendo contare su di una potenza ‘pronta’.

Quello che ancora rimane visibile è la leggera superiorità di Mercedes in qualifica. I numeri che la scuderia tedesca ottiene mettono in evidenza come ancora ci sia da lavorare in questo senso. Ma per quello che riguarda la gara in senso stretto la Ferrari afferma che si tratta di un gioco alla pari e che la sua tecnologia, oggi, è perfettamente allo stesso livello delle concorrenti.

Ultima modifica: 19 Dicembre 2017