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Maxi-inchiesta 2014, dalla F1 al WEC: il ritorno della “Formula consumo”

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Tra i tanti cambiamenti attesi in questo 2014, vi è il gran ritorno della cosiddetta “formula consumo”. Un ritorno di fiamma che interessa tanto la Formula 1 quanto la classe LMP1 del WEC. Tra precedenti storici e attualità, analizziamo questo format tecnico.

Sembrava una formula ormai relegata e consegnata al passato. Invece, eccola rifiorire a nuova vita. Anno 2014. La cosiddetta “formula consumo” si riappropria della Formula 1 e della classe LMP1 del World Endurance Championship.

Precedenti storici: F1 1984-1988, Gruppo C 1982-1992
La “formula consumo”, come accennato, è stata adottata tanto in F1 quanto nel Mondiale Endurance-Mondiale Prototipi Gruppo C nel corso degli Anni ’80.

Nel biennio 1984-1985, la Formula 1 conosce il primo esperimento di “formula consumo” imposto per regolamento. Nell’intento di frenare le sempre più esuberanti prestazioni dei motori turbocompressi di 1500cc e, al contempo, far sì che le unità aspirate di 3000cc continuino ad essere ugualmente competitive, le autorità sportive introducono il limite di consumo: 220 litri a gara (peso minimo vetture: 540 Kg).

Nel 1986, questo limite viene ulteriormente abbassato: 195 litri a gara. Espediente, invero, inteso esclusivamente a contenere le prestazioni dei motori Turbo, giacché in quell’anno le unità aspirate vengono brutalmente bandite. Il consumo massimo di 195 litri viene mantenuto inalterato anche nella stagione 1987; frattanto, vengono riammessi i motori aspirati e introdotto il limite di pressione di sovralimentazione per i motori Turbo, pari a 4 bar.

Nel 1988, alla perenne ricerca di un equilibrio prestazionale tra Turbo e aspirati, i legislatori riducono ancora tanto il limite di consumo dei carburante quanto la pressione di sovralimentazione per le vetture Turbo: 150 litri e 2,5 bar rispettivamente. In questi anni, il peso minimo delle vetture Turbo è di 540 Kg.

Per quanto concerne i Prototipi Gruppo C (dalle C1 alle C-Junior/C2), il discorso è più complesso in quanto si tratta di vetture espressamente nate per gare di durata. Pertanto, il numero di rifornimenti a gara viene suddiviso in base al chilometraggio o alla lunghezza delle gare stesse, dalle 500 Km alle 1000 Km (e 6 ore), passando, ovviamente, per la 24 Ore di Le Mans. Ad ogni modo, nella sua formula iniziale (1982-1984), il consumo limite delle C1 è pari a 60 litri/100 Km (o, se volete, 600 litri massimo nelle gare di 1000 Km o 6 ore; massimo quantitativo di carburante imbarcabile a bordo delle vetture pari a 100 litri). Nelle gare di 1000 Km e 6 ore, sono consentiti solo 5 rifornimenti. A Le Mans, il consumo massimo è di 2600 litri e il numero di rifornimenti non deve superare quota 25 (1982-1983).

Anche il sistema di rifornimento a gravità non deve superare un dato flusso di litri al minuto, dapprima 50, successivamente 60. La regolamentazione del Gruppo C – dal consumo al peso minimo delle vetture – viene di volta in volta adeguata, rivista, corretta. E non mancano le polemiche. In vista del 1985, la FISA è intenzionata ad abolire la “formula consumo”: Balestre (presidente della FISA), infatti, incantato dalle IMSA GTP e dal loro consumo libero, vuole eliminare la formula consumo tipica del Gruppo C.

La Porsche protesta in modo veemente, boicottando la 24 Ore di Le Mans 1984 (almeno il Team ufficiale, il Rothmans Porsche). A quel punto, la FISA è costretta a fare marcia indietro: la “formula consumo” non viene abolita e, anzi, dal 1985 il consumo viene ridotto – come negli accordi iniziali e come vuole Porsche – del 15%. Nel 1985, dunque, il consumo massimo delle C1 si attesta su 510 litri/1000 Km (51 litri/100 Km, 0,50 litri/Km) e 2210 litri per Le Mans (consumo orario massimo di 92 litri/h). Quello delle C2, invece, su 330 litri/1000 Km (33 litri/100 Km, 0,33 litri/Km) e 1430 litri per Le Mans (massimo 60 litri/h).

Dal 1986, il consumo massimo a Le Mans viene innalzato e portato a 2550 litri. Una scelta che farà discutere. Un valore sì più alto rispetto ai 2210 litri del 1985 ma pur sempre stringente.

Gruppo C, formula vincente.
Interessante dare qualche numero, a conferma delle capacità tecnologiche dei motoristi.

A Le Mans, nel 1985, la vincitrice Porsche 956B #117 del New-Man Joest Racing condotta da Paolo Barilla-Klaus Ludwig-“John Winter” copre 5088,507 km alle media oraria di 212,021 Km/h (lunghezza circuito di 13,626 Km). Il consumo orario è di 83 litri/h, pari a 0,38 litri/Km (38,9 litri/100 Km, 389 litri/1000 Km), quindi sotto la fatidica soglia dei 92 litri/h, per un consumo totale pari a 1984 litri di benzina. Vale a dire, 2,5 Km con un litro di benzina. Un risultato a dir poco magnifico che strabilia ancora oggi.

Tra i più eclatanti, ricordiamo quanto avviene nel 1988, in occasione della 24 Ore di Le Mans, quando la Jaguar XJR-9 LM TWR #287 condotta da Jan Lammers/Johnny Dumfries/Andy Wallace copre la bellezza di 5332,790 Km alla elevatissima media di 221,66 Km/h (circuito lungo 13,535 Km) facendo affidamento solo su 2550 litri di benzina quale consumo massimo regolamentare. La Jaguar in questione è spinta da un V12 aspirato di 60° di 7000cc. La Porsche 962C Porsche AG #010 (flat 6, 3000cc biturbo benzina) condotta da Hans-Joachim Stuck/Klaus Ludwig/Derek Bell termina la gara al 2° posto, ritardata di appena 2 minuti e 36 secondi, con appena 1,5 litri di carburante nel serbatoio.

In quella circostanza, la Jaguar copre i 5332,790 Km – calcolando quale consumo massimo tutti i 2550 litri a disposizione; nella realtà, ne consuma meno) consumando 0,47 litri/Km (47 litri/100 Km), ossia 2,1 Km al litro. Un risultato straordinario.

Eccellenti anche i risultati offerti dalle più “strozzate” C Junior/C2, vetture in grado di oltrepassare di slancio il muro dei 4000 Km percorsi a Le Mans nonostante i soli 1430 litri di carburante a disposizione.

Negli Anni d’oro del Gruppo C, la 24 Ore di Le Mans ha rappresentato il banco prova principe circa la efficienza motoristica. Del 1985 e 1988 abbiamo già parlato, ora analizziamo i restanti anni.

1982 (circuito di 13,626 Km, max. 2600 litri): 53 litri/100 Km = 1,8 Km al litro (4899,086 Km percorsi, 204,12 Km/h)

1983 (circuito di 13,626 Km, max. 2600 litri): 51 litri/100 Km = 1,9 Km al litro (5047,934 Km percorsi, 210,33Km/h)

1984 (circuito di 13,626 Km, max. 2600 litri): 53 litri/100 Km = 1,8 Km al litro (4900,276 Km percorsi, 204,17 Km/h)

1986 (circuito di 13,528 Km, max. 2550 litri): 52 litri/100 Km = 1,9 Km al litro (4972,731 Km percorsi, 207,19 Km/h)

1987 (circuito di 13,535 Km, max. 2550 litri): 53 litri/100 Km = 1,8 Km al litro (4791,777 Km percorsi, 199,65 Km/h)

1989 (circuito di 13,535 Km, max. 2550 litri): 48 litri/100 Km = 2 Km al litro (5265,115 Km percorsi, 219,99 Km/h)

1990 (circuito di 13,600 Km, max. 2550 litri): 52 litri/100 Km = 1,9 Km al litro (4882 Km percorsi, 204,03 Km/h)

1991 (circuito di 13,600 Km, max. 2550 litri): 51 litri/100 Km = 1,9 Km al litro (4922,810 Km, 205,33 Km/h)

Al tramonto del Gruppo C (1991), le tradizionali vetture di questa classe – ora chiamate Category 2 – debbono rispettare un consumo massimo a gara pari a 219,3 litri per le 430 Km (chilometraggio standard della stagione 1991) e, come dal 1986, 2550 litri per Le Mans. Al contrario, le nuove Category 1 (motori aspirati di 3500cc introdotti a partire dal 1989) non hanno limite di consumo, fermo restando il quantitativo massimo di carburante imbarcabile a bordo vettura di 100 litri.

Dopo anni di abbandono della “formula consumo”, nel 2014 la FIA riapre le porte a siffatto format tecnico.

Formula 1
In Formula 1, la rinnovata “formula consumo” si concretizza in un semplice valore: 100 Kg/h.

È questo, infatti, il valore massimo di carburante disponibile ad ogni Gran Premio, pari, cioè, a circa 140 litri. Nel 2013, questo valore si aggirava attorno agli oltre 160 Kg/h, pari a circa 230 litri.

Come noto, le vetture 2014 saranno differenti da quelle 2013: non solo aerodinamica modificata, ma, e soprattutto, introduzione di unità turbocompresse – V6 di 90° di 1600cc monoturbo, iniezione diretta – abbinate ad un doppio sistema di motogeneratori elettrici, il primo connesso al motore (un KERS potenziato), il secondo collegato al turbocompressore. Il peso minimo delle vetture passa dai 642 Kg del 2013 ai 690 Kg. Dunque, chili in più che di certo non contribuiranno a ridurre i consumi.

Il Regolamento FIA Formula 1 2014, contrariamente a quanto sperimentato negli Anni ’80, non associa al limite di consumo di carburante un valore di pressione massima di sovralimentazione del Turbo. Tuttavia, mantiene il valore di 500 bar quale pressione massima di mandata del carburante fornito agli iniettori.

Prototipi LMP1
Più complessa la regolamentazione dei Prototipi LMP1 del WEC. Dal 2014, vi saranno due sottoclassi: LMP1-Hybrid, riservata essenzialmente a Team ufficiali e vetture provviste di ERS (Energy Recovery System) e LMP1-Light, riservata a Team privati e vetture spinte dal solo motore termico.

Il motore è, salvo pochi quanto evitabili paletti, un elemento assai libero (nessun vincolo al numero di cilindri, architettura, peso, ecc.). La cilindrata per le LMP1-H è libera, mentre per le LMP1-L è fissata a 5500cc (cubatura massima). Ammessi solo motori a 4 tempi a benzina e Diesel. Contrariamente a quanto avviene in F1, il Regolamento ACO-FIA vincola la pressione massima di sovralimentazione per i motori sovralimentati (4 bar) ma non la pressione del carburante fornito agli iniettori.

Anche il peso minimo delle vetture è differenziato: 870 Kg per le LMP1-H, 850 Kg per le LMP1-L.

E veniamo al capitolo consumi. L’Appendice B al Regolamento Tecnico ACO-FIA stabilisce i consumi delle LMP1-L e LMP1-H prendendo in esame il tracciato della 24 Ore di Le Mans (lunghezza circuito: 13,629 Km: usando quale riferimento questo circuito e mediante alcuni calcoli matematici, l’ACO stabilisce il consumo nei restanti circuiti del Mondiale Endurance).

I dati che, ora, più ci interessano riguardano i valori di consumo Kg/h ed il quantitativo in litri di carburante a bordo vettura. Le LMP1-L a benzina dovranno rientrare all’interno di 95,6 Kg/h imbarcando 66,9 litri di carburante. Le LMP1-L Diesel, invece, non devono superare gli 83,4 Kg/h e imbarcare più di 54,8 litri di gasolio.

Per quanto concerne le LMP1-H, il Regolamento prevede quattro sottoinsiemi, stabiliti in base alla quantità di energia immagazzinabile in MJ (da 2 MJ sino a 8 MJ al giro) negli accumulatori. La potenza rilasciata dai sistemi ibridi è libera.

Ebbene, per recuperi di energia sino a 2 MJ, le LMP1-H a benzina (le quali possono imbarcare un massimo di 66,9 litri di carburante) consumeranno al massimo 93 Kg/h di benzina. Con sistemi ibridi sino a 4 MJ, le vetture non dovranno consumare più di 90,5 Kg/h. Per sistemi ibridi sino a 6 MJ, il consumo orario massimo stabilito è pari a 87,9 Kg/h. Infine, con sistemi ibridi fino a 8 MJ, il consumo orario massimo sarà di 87,3 Kg/h.

Per le LMP1-H Diesel, si stabiliscono i seguenti valori: tutte le vetture debbono imbarcare a bordo vettura un quantitativo massimo di gasolio pari a 54,8 litri, ma, anche in questo caso, il consumo orario varia a seconda dei MJ al giro espressi dai sistemi ibridi. Fino a 2 MJ, il consumo orario è di 83,3 Kg/h, fino a 4 MJ è di 81 Kg/h, fino a 6 MJ sarà di 78,3 Kg/h, infine, fino a 8 MJ sarà di 76,2 Kg/h.

La vera rivoluzione, tuttavia, risiede nel modo in cui è concepita la “formula consumo” per le nuove LMP1. Il consumo massimo è calcolato al giro.

Le LMP1-L, prive di ERS, hanno rispettivamente – a Le Mans – 150,8 MJ al giro per le vetture a benzina e 142,1 MJ al giro per quelle Diesel.

Le LMP1-H, invece, avranno a disposizione al giro un quantitativo di carburante che varia in base alle prestazioni dei sistemi ibridi. LMP1-H a benzina: con recupero d’energia fino a 2 MJ disporranno di 146,3 MJ al giro, fino a 4 MJ avranno 141,7 MJ al giro, fino a 6 MJ avranno a disposizione 137,2 MJ al giro, infine, fino a 8 MJ avranno a disposizione 134,9 MJ al giro.

Medesimo discorso per le LMP1-H Diesel, ecco i valori: 2 MJ=140,2 MJ al giro; 4 MJ=135,9 MJ al giro; 6 MJ=131,6 MJ al giro; 8 MJ=127,1 MJ al giro.

Il Regolamento, seguendo una rigorosa nomenclatura energetica (sarebbe stato preferibile esprimere i valori di consumo in litri al giro o in litri/100 Km…), esprime questo valore in Megajoule: di fatto, questo valore energetico attribuito alla benzina e al gasolio si traduce, nella pratica, in litri consumati al giro (il riferimento è sempre il circuito della 24 Ore di Le Mans), benzina o gasolio che sia.

Facendo un esempio, i 127,1 MJ di una vettura a gasolio provvista di sistema ibrido da 8 MJ corrispondono a circa 3,6 litri al giro. Di fatto, questo valore corrisponde al consumo limite che il Regolamento ACO-FIA impone a Le Mans ogni singolo giro, in quanto associato ad una vettura Diesel che dispone del sistema di recupero di energia più capace.

La contraddizione del Regolamento è evidente: alle LMP1 viene concesso dapprima un elevato consumo orario, quindi viene imposto loro un restrittivo consumo al giro…

La spesso finta riduzione dei consumi
È un leitmotiv che si ripete all’infinito: oggi, le vetture, sia da competizione che di serie, consumano infinitamente meno delle auto di 10, 20, 30, 50, 60 anni fa. Affermazione a volte vera, spesso falsa.

Si prenda il caso della Formula 1. Ebbene, nel 2013, a Monza (ossia il tracciato più veloce del mondiale), una vettura di F1 arriva a consumare 62 litri/100 Km, pari a 1,6 Km con un litro di carburante. Non solo: i motori V8 aspirati di 2400cc ormai consegnati alla storia consumano (valore 2013) circa 230 litri di carburante a GP. Tradotto: 75 litri/100 Km, 1,3 Km con un litro. Valori elevatissimi che non debbono, però, sorprenderci: si sta parlando, infatti, di motori ad alte prestazioni e, in quanto tali, debbono bere molto per ottenere siffatte prestazioni.

Al contempo, se questi sono gli odierni consumi, la storia, in fin dei conti, deve giustificare e rivalutare i consumi a dir poco astronomici della Alfa Romeo 159 iridata nel 1951: spinta da un 8 cilindri in linea di 1479cc sovralimentato mediante due compressori volumetrici a doppio stadio erogante circa 420 CV a 9500 giri, la magnifica monoposto italiana era in grado di percorrere poco più di 600 metri con un litro di carburante. Un carburante molto speciale, in larga parte composto da metanolo (era l’era delle miscele speciali), il quale, come tutti i carburanti alcolici, è caratterizzato da un basso potere calorifico, peculiarità che innalza inesorabilmente i consumi. Nella fattispecie, viene impiegato il celeberrimo Dynamin, composto al 98% da metanolo, al 2% da acqua distillata e da uno 0,3% di olio di ricino stabilizzato.

E a proposito di vetture alimentate a metanolo, tra gli Anni ’80 e i ’90, le monoposto CART consumavano circa 130 litri di metanolo/100 Km, ossia 769 metri al litro. Insomma, l’Alfetta 159 si difendeva egregiamente.

Così come sono da considerare egregi i risultati energetici delle Formula 1 Turbo Anni ’80, specie quelli conseguiti nel periodo della “formula consumo” 1984-1988. Purtroppo, spesso, l’era Turbo viene associata solo alle grandi fumate (motori rotti) e ai piloti rimasti a secco a bordo pista. Nulla di più errato. Quasi mai, infatti, si pone l’accento sui casi – la stragrande maggioranza – in cui i piloti – pur spingendo (i record cadevano come birilli) e pur disponendo della esuberante cavalleria tipica dei 1500cc Turbo – riuscivano a gestire agevolmente il sempre più limitato quantitativo di carburante a loro disposizione (e avanzava anche qualche litro…).

Su tutti, il Porsche V6 Turbo (2 KKK) montato sulle McLaren è in grado di percorrere in gara, già nel 1984, oltre 1,6 Km con un litro di benzina. Per citare un esempio, Alain Prost vinceva il GP del Brasile 1984 al Jacarepagua coprendo i 61 giri previsti in 1h 42m 34,492s alla media oraria di 179 Km/h conservando, al traguardo, 20 litri di benzina, consumando, cioè, 200 litri di benzina a fronte di potenze dell’ordine di oltre 750 CV. Ottimi risultati energetici che si ripeteranno negli anni a seguire, allorché i serbatoi vengono ridotti sino a 150 litri (1988).

Volgendo lo sguardo all’Endurance, in particolare a Le Mans, il tetto dei consumi è pressoché invariato da decenni, sebbene si tratti comunque di risultati eccellenti. Benché il risparmio energetico sia un fattore determinante in questo tipo di competizioni e venga costantemente sbandierato da legislatori e Case costruttrici, ci troviamo di fronte ad auto che, litro più, litro meno, consumano quanto (o addirittura di più!) le ben più potenti e veloci (almeno in velocità di punta) biposto di 20-30 anni fa.

Anche i motori Diesel, alla fine della fiera, oggi possono arrivare a consumare a Le Mans oltre 1900 litri di gasolio. Nel 2011, la Audi R18 TDI copre 4838,295 Km alla media di 201,26 Km/h consumando, teoricamente, 2015 litri di gasolio (31 stop ai box, serbatoio di 65 litri), pari a 41 litri/100 Km, 2,40 Km al litro. La Audi R18 e-tron quattro vince la 24 Ore di Le Mans 2012 coprendo 378 giri, pari a 5151 Km, alla media di 214,46 Km/h e consumando oltre 1700 litri di gasolio, ossia 0,33 litri/Km, 33 litri/100 Km, circa 3 Km al litro. Nel 2013, il valore è addirittura aumentato: la Audi R18 vincitrice e condotta da Kristensen/Duval/McNish ha percorso 4742,89 Km alla media di 197,4 Km/h (gara condizionata da Safety Car e maltempo) consumando circa 1972 litri di gasolio, equivalenti a 0,41 litri/Km (41 litri/100 Km) e 2,40 Km con un litro di gasolio. Ovviamente, le vetture a benzina possono arrivare a consumare ben oltre i 2000 litri di carburante in 24 ore, ibride comprese.

In sostanza, valori di poco migliori di quelli conseguiti dalla Jaguar XJR-9 Gruppo C1 V12 aspirata di 7000cc (e benzina…) vincente a Le Mans nel 1988! Peccato che, nel frattempo, siano trascorsi 25 anni suonati e l’Audi R18 sia un 3700cc Diesel… e ibrida!

Se poi la medesima Jaguar la confrontiamo alla Audi R15 Plus TDI, vincitrice a Le Mans nel 2010 (V10 di 90° 5500cc Diesel), la Jaguar esce ancora una volta vittoriosa: la suddetta Audi – che in quell’anno stabilisce il nuovo record di percorrenza a Le Mans, coprendo in 24 ore ben 5410,713 Km – arriva a consumare 43 litri/100 Km, equivalenti a 2,3 Km con un litro di gasolio.

Non solo: come illustrato, nel Gruppo C i consumi orari massimi ammessi a Le Mans erano di 92 litri/h per le C1 e 60 litri/h per le C2. Litri/h, ossia valori superiori ai Kg/h oggi in uso. Pertanto, convertendo i Kg/h attuali otterremo valori il litri/h pari o superiori a quelli del Gruppo C.

Cambiano i regolamenti, cambiano le tecnologie, cambiano i circuiti, le auto mutano, ma, al di là dei proclami dei legislatori e delle cartelle stampa, il consumo globale – anche a fronte di auto meno potenti (le attuali LMP1 hanno potenze di poco superiori i 500 CV, le Gr. C oltrepassavano e di parecchio i 600-700 CV in configurazione gara) e circuiti meno veloci – rimane stabile o, addirittura, si alza.

Consumi sostanzialmente invariati che debbono far riflettere circa il reale valore della assidua ricerca della cosiddetta “efficienza energetica” oggi tanto in voga.

Uno dei possibili motivi della mancata riduzione dei consumi, della loro stabilizzazione o della loro moderata riduzione risiede nella adozione dei cosiddetti bio-carburanti (bio-components, come spesso vengono definiti dai legislatori), etanolo e metanolo su tutti. Questi carburanti, caratterizzati da poteri calorifici inferiori rispetto, ad esempio, alla benzina, innalzano i consumi poiché meno efficienti dal punto di vista energetico.

Il Regolamento tecnico della Formula da anni contempla una percentuale minima, e pari al 5,75%, di cosiddetti “bio-components” miscelati alla benzina: paraffine, olefine, di-olefine, nafteni, aromatici, ossigenati derivati interamente o parzialmente da origine biologiche (come se i prodotti derivati dalla raffinazione del petrolio non fossero di origine biologica…).

Il Regolamento, di fatto, contempla esplicitamente metanolo ed etanolo: infatti, il valore del Dry Vapour Pressure Equivalent (DVPE, ossia tensione di vapore) deve raggiungere i 68 kPa qualora sia disciolta nella benzina una percentuale minima del 2% di metanolo o etanolo.

Anche il Regolamento ACO-FIA (WEC) include percentuali di “bio-basis”: 20% per i motori a benzina, 10% per i motori a gasolio. Interessante, a questo punto, vedere cosa accade anche nella classe LM-GTE del WEC riservata alle vetture Gran Turismo e nella classe LMP2, riservata ai Prototipi “cadetti”: la benzina deve contenere un 9% minimo ed un 10% massimo di etanolo. Ma non mancano i casi in cui queste auto adottano carburanti prevalentemente alcolici, quale l’E85 (85% etanolo, il restante benzina) adottato da Corvette Racing (Flex Fuel E85 ethanol).

I carburanti alcolici, che bene non fanno ai consumi (e nemmeno alla salute, se proprio vogliamo vedere l’aspetto ecologico della questione…), hanno tra i pochi vantaggi rispetto ai tradizionali carburanti di derivazione petrolifera un considerevole potere refrigerante.

Oggi, vengono usati solo ed esclusivamente a titolo promozionale-demagogico-ambientalista, in quanto derivati dalla lavorazione di prodotti o scarti vegetali, e quindi ritenuti erroneamente “bio”, ossia poco inquinanti.

La contraddizione risiede, dopo averli spacciati per efficienti dal punto di vista energetico, nel riempirsi la bocca con la retorica della riduzione dei consumi. Non solo. Oggi, si dimentica che i carburanti alcolici erano all’ordine del giorno sino al 1957, quali “ingredienti” delle famigerate quanto all’epoca segrete miscele speciali (dentro queste miscele vi era di tutto, a seconda delle “ricette” impiegate: metanolo, etanolo, benzolo, varie tipologia di benzina, olio di ricino stabilizzato, alcol isobutilico, nitrometano, nitrobenzolo, acetone, acqua distillata).

Insomma, la contraddizione continua: ridurre i consumi, aumentare l’efficienza dei motori senza intaccare le prestazioni – badando, in special modo, all’aspetto ambientale – adottando carburanti alcolici che, dati alla mano, non conciliano nessuna delle suddette richieste.

Certo, le miscele alcol-benzina (o, peggio ancora, l’adozione dei soli carburanti alcolici) sono prestazionali, ma conciliarli al sempre più impellente ed ossessivo contenimento dei consumi è impresa ardua.

Previsioni 2014 e il confronto Formula 1 1988-Formula 1 2014
Cosa attenderci, allora, dalle rinnovate “formula consumo”?

In entrambi i casi – Formula 1 e LMP1 WEC – si parla di consumi ridotti del 30-35%. Valori, invero, tutti da verificare in reali condizioni gara.

E, in entrambi i casi, assistiamo già ad una valle di lacrime preventiva: i più pessimisti prospettano gare al rallentatore, tempi sul giro degni di un bradipo allo scopo di risparmiare carburante, lotte azzoppate dal tarlo dei consumi. Prospettive pessimistiche frutto di una memoria storica, tanto della Formula 1 Turbo Anni ’80 quanto del Gruppo C, distorta, focalizzata solo ed esclusivamente sugli episodi di vetture alla canna del gas coi consumi o, nel peggiore dei casi, rimaste irreparabilmente a secco.

Le vetture di F1, come noto, subiranno modifiche al livello aerodinamico (deportanza, sulla carta, ridotta drasticamente) le quali possono favorire i consumi grazie ad una migliore penetrazione aerodinamica. Dall’altro, però, l’aumento del peso minimo potrebbe giocare contro la riduzione dei consumi. Per quanto concerne i motori (termico e unità elettriche ad esso connesse), tutto è ancora da verificare.

L’esempio più vicino e immediato risale alla stagione 1988. In effetti, per quanto concerne prestazioni e consumi, le F1 2014 possono ricordare le vetture F1 del 1988. All’epoca, il consumo massimo consentito a gara era di 150 litri, oggi il consumo è di 100 Kg/h, ossia circa 140 litri. Nel 1988, i consumi erano dell’ordine di 49-50 litri/100 Km, ossia 2 Km al litro: nella realtà, non tutti i 150 litri venivano esauriti. Ed anche le potenze dei motori potrebbero ricalcare molto da vicino quelle del 1988, ossia superiori ai 600 CV. Rimangono le variabili aerodinamica e, soprattutto, peso minimo delle vetture: nel 1988 di 540 Kg (calcolato a secco, ossia senza carburante e pilota), oggi di 690 Kg con pilota a bordo.

Mettiamoci 26 anni di evoluzione delle tecnologie motoristiche – mettendo sul piatto della bilancia tutto ciò che il Regolamento FIA non concede di fare, purtroppo… – ed ecco che quei 10 litri di differenza possono essere ammortizzati senza intaccare le prestazioni.

Potremmo ipotizzare, nel 2014, consumi dell’ordine di 44-46 litri/100 Km, ossia 2,1-2,2 Km al litro. Stiamo, litro meno, chilometro più, sui valori del 1988. Naturalmente, si tratta di valori massimali: è verosimile che qualche litro venga risparmiato.

Sul fronte LMP1, l’ACO ha pensato (guarda caso…) di rimettere mano ai regolamenti: vetture 10 cm più strette (da 2 metri a 1900mm, sezione frontale leggermente ridotta), gomme più strette (da 16 pollici a 14 pollici, attriti di rotolamento ridotti), sistemi ibridi potenziati. Al contempo, l’ala posteriore è più larga (da 1600mm a 1800mm, quindi carico aerodinamico derivante da questo elemento accresciuto), fattore che, sulla carta (ma sappiamo che la tecnica motoristica, spesso, non è una scienza esatta…), può inficiare lievemente i consumi. E sappiamo bene che, sovente (specie come sono intese nelle competizioni), le motorizzazioni ibride non presentano evidenti e positive ricadute sulla riduzione dei consumi.

Ad ogni modo, i regolamenti ACO-FIA pongono l’accento sulle motorizzazioni ibridi quali vantaggi tecnologici atti a ridurre i consumi.

Solo il responso della pista potrà avvalorare la riduzione dei consumi o smentirla clamorosamente. E solo il responso della pista, infine, potrà comprovare o sconfessare i timori che aleggiano attorno alle rinnovate “formule consumo”.

Un fatto è certo: gare eccessivamente al rallentatore e condizionate negativamente dai consumi non saranno tollerate da addetti ai lavori, stampa e pubblico appassionato, né sul fronte Formula 1, né sul versante WEC, sebbene la padronanza della strategia di gara in fatto di gestione del carburante incarni una componente essenziale nelle gare di durata e, perché no, anche in Formula 1.

Inoltre, entrambi i regolamenti – specie quello ACO-FIA – contempla un Balance of Performance qualora, per così dire, i conti non tornino. In poche parole: se le auto consumano di più del previsto e le gare vengono profondamente e negativamente inficiate da un ritmo gara eccessivamente blando e al limite, attendiamoci aggiustamenti regolamentari redatti nottetempo tra un caffè ed una ciambella.

Solo pessimismo attorno alle “formule consumo”? No. C’è anche chi sostiene che il cambiamento, in fondo, sarà in formato Gattopardo: cambiare tutto per non cambiare nulla

Scritto da: Paolo Pellegrini

Paolo Pellegrini
L'autore
Paolo Pellegrini, Classe '82, amante della velocità a 360°, che sia un'auto, una moto, un aereo o i 10 secondi di un 100 metri. Disegnatore di auto e moto da corsa estreme.
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    Bruno Reply

    Articolo estremamente interessante, completo e documentato. Mai letto nulla di simile sull’argomento, nè sulla carta stampata, nè sul web. Complimenti all’autore e a Circus F1. Anche nella produzione di serie, circolano molte bugie sui presunti consumi miracolosi di certi nuovi motori 3 cilindri e bicilindrici.

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    birratarelli Reply

    Come al solito mi trova in totale accordo con ciò che ha scritto ma vorrei stuzzicarla su un concetto da lei espresso che i nuovi turbo di F1 avranno potenze molto vicine a quelli del 1988 viste le ASSURDE LIMITAZIONI IMPOSTE da dei DEMENTI LEGISLATORI E NON DA MOTORISTI ( e mi scuso con i dementi)
    Mi risulta da vari siti che il propulsore Honda avrebbe circa 640 Cv e il Merdeces di circa 660 Cv ( ma sembra con problemi d’affidabilità ) Le ricordo che alla fine del 1988 le potenze rilevate tra Honda e Ferrari erano di circa 670-680 Cv e dopo 30 anni d’evoluzioni dei propulsori visto che dal 28 Febbraio le unità ( a parte Honda ) dovranno essere congelate credo che in quella data si arriverà a delle potenze dell’ordine di 700-710 Cv circa o almeno io ci spero…… sarebbe meglio decisamente oltre quei valori ma…………non voglio darmi troppe illusioni.

    Saluti

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    birratarelli Reply

    Vorrei correggere il dato del 1988 sul propulsore Ferrari con dei dati rilevati da f1passion e a sua volta estrapolati da statsf1

    Ferrari Tipo 033E 1988 V6 a 90° – Cilindrata Turbo 1496cc Cv 720 giri/min 12.000

    Saluti

    • Paolo Pellegrini
      Paolo Pellegrini Reply

      Caro Birratarelli,

      le potenze dei motori del 1998 non superavano, al massimo, i 685 CV quando sovralimentati a 2,5 bar (dato motore Honda). il Ferrari era sui 620 CV. L’Honda era il migliore, coi suoi 630-650 in gara.

      Sperando che anche nel 2014 le potenze siano almeno di questi ordini…
      Continua a seguirci!

  4. Paolo Pellegrini
    Paolo Pellegrini Reply

    Ovviamente volevo scrivere 1988

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    guevara Reply

    Un altra volta a far violenza ( a me stesso); leggendo il vostro aarticolo sembra che nessuno negli ultimi 20 anni abbia compreso come sviluppare i motori endotermici, addirittura i motori di 20 anni fa consumano meno di quelli odierni (magari il mio citroen squalo avesse consumato come il mio patrol , meta della cilindrata ed un terzo dei cavalli…e il patrol beve abbastanza..) ; come spesso accade si tende a discutere per partito preso, convinti di avere ragione; in realta, come spesso accade le cose sembrano simili ma non lo sono, il piu e capire perche e quanto, mi spiego:
    gia una volta avevo postato qualche ragionamento basato su principi di termodinamica (che capisco essere talvolta astrusi) che puo far capire perche i passi nella ricerca seguono i sentieri dettati dall’efficienza energetica. Negli ultimi trent’anni, non c’e’ stata nessuna scoperta (nei motori a combustione interna) tale da rivoluzionare la tecnologia costruttiva, i materiali e sopratutto il rendimento degli stessi; i cicli otto e diesel di per se hanno dei rendimenti massimi abbastanza limitati, dovuti al basso sfruttamento possibile dei gas generati dalla combustione; non c’e’ modo di incrementare il rendimento di un motore aspirato senza dover fare una delle seguenti cose (semplificato):
    1) Sovralimentare
    2) Alzare le temperuture di esercizio dei materiali
    3) Abbassare la temperatura dell’ambiente (termodinamica: fonte fredda)
    4) Abbassare gli attriti
    Ora, di queste voci la prima e la piu semplice da perseguire ed e anche la piu effettiva, le altre sono molto piu difficili da migliorare e sono quelle che portano delle migliorie apprezzabili in decenni di ricerca. Tanto per fare un paragone, negli ultimi trent’anni i motori a reazione degli aerei non sono cambiati molto, la tecnologia e i materiali necessari a costruire motori con caratteristiche superiori (autoreattori, ram jet, scram jet etc..) non e ancora accessibile e fruibile, pertanto le migliorie (sempre nell’efficienza /rendimento) sono state limitate.
    I cicli termodinamici (dunque anche quelli otto e diesel) hanno un limite teorico oltre il quale non e possibile andare (ɳ=1-(T2/T1)), e man mano che ci si avvicina al suddetto limite, lo sforzo per approdare ad un miglioramento anche piccolissimo diventa un impresa titanica; anche se 20 anni fa un motore da competizione consumava il 15% in piu di adesso (non in meno, per piacere!!!) la tecnologia per far fare un piccolo miglioramento e stata notevole (vedi common rail, iniettori piezo etc..) e per fare un ulteriore piccolo miglioramento sara necessario un gigantesco impegno scientifico e tecnologico. Un paragone calzante puo essere quello dell’acceleratore di particelle, ce n’era uno in ogni casa (televisore a tubo catodic) ma per farle arrivare prossime alla velocita della luce ci vogliono livelli di energia mostruosi. Cio per dire che senza i vari ERS, KERS etc… non e possibile ottenere aumenti di rendimento apprezzabili (specialmente nel breve termine).
    Lavorando in un campo dove il costo maggiore di esercizio lo fa il combustibile (propulsione navale), e dove si punta tutto sull efficienza (piu miglia con meno combustibile) le migliorie negli ultimi quarant’anni sono state minime, i motori piu efficienti sono diesel 2 tempi di dimensioni considerevoli (pistone >600mm) oppure turbodiesel 4 tempi accoppiati a generatori e propulsione elettrica (oramai adottato da moltissime navi, anche della Royal Navy).
    Per migliorare l’efficienza /rendimento sia accoppia ad un motore che non ha coppia a bassi giri (leggi “minore del minimo regime di rotazione”) un motore elettrico (nel caso navale sincrono trifase)che ha la coppia nominale disponibile a tutti regimi; la coppia e tale che un motore da 20MW deve essere fornito di limitatore di coppia per non svergolare (leggi torcere oltre limite di snervamento) assi da 600mm di diametro,e la coppia nominale e disponibile da 1 giro al minuto sino a 140!!! Impensabile per un motore a combustione interna della stessa potenza. La scelta fatta dalla FIA segue una naturale evoluzione della ricerca della miglior efficienza energetica, e anche se il miglioramento sara piccolo, NON C’E’ altra via per farlo meglio e nel minor tempo possibile (sempre considerando cicli otto/diesel).
    Ora qualcuno associa efficienza ad ecologia, ma e un ragionamento corretto nell’accezzione puramente scientifica, consumo meno (dunque inquino meno nell esercizio del motore) per avere la stessa potenza, ma non e vero che cio si applica in ogni campo: nel mio si brucia combustibile che a tempeartura ambiente sembra marmellata e che e un sottoprodotto del cracking petrolifero, appena superiore di temperatua ai bitumi, l’efficienza e alta ma l’impatto ecologico e notevole; stessa cosa si puo dire delle centrali a carbone etc.. Che l’industria dell’automobile sia trainata da presunte migliorie ecologiche e/o di efficienza (vedi i vari Euro1,2,3,4,5,6) e vero, e che ci sia anche qualcosa di buono e pure vero ma viene posto in luce solo l’aspetto economicamente interessante, nessuno vi dira mai che per produrre una macchina di una tonnellata se ne producono 10 volte tante di anidride carbonica, anche se (e sopratutto se) e un Euro6.

    • Paolo Pellegrini
      Paolo Pellegrini Reply

      Caro Guevara,

      la realtà è che sul fronte consumi ci propinano balle ad ogni ora, sia nel settore produzione di serie che in quello competizione.

      Come hai letto, nelle competizioni la riduzione dei consumi è quasi sempre dettata dai regolamenti (Formula 1 1984-1988 e Formula 1 2014), altrimenti, poco importerebbe, specie se si tratta di gare sprint o sul format Formula 1.
      E, come ho mostrato, anche nelle gare Endurance, dove i consumi contano, negli Anni 80 (Gruppo C, formula consumo)si faceva meglio o come oggi. Anche con motori oggi considerati politicamente scorretti, come V12 di 7000cc e sebbene oggi ci siano le motorizzazioni ibride che, sulla carta, dovrebbero abbassare i consumi.
      E’ il trionfo della demagogia.

      Nel settore di serie, poi, bisognerebbe parlare delle prove di omologazione burletta… prove fatte male in cui i consumi magicamente diminuiscono. Ma, all’atto pratico, si tratta di cifre irreali: i consumi promessi in sede di omologazione sono virtuali (prove fatte sui rulli – assenza di resistenza aerodinamica – ed eliminano persino l’alternatore, ad esempio).

      Non solo: una utilitaria di 30 anni fa consuma meno o quanto una odierna. Oggi le vetture di serie hanno assorbimenti, moli e pesi enormi, il che le porta a consumare, per forza. Tanto è stato fatto, e la riduzione si sente soprattutto nella gamma alta, ma per le cosiddette utilitarie siamo ai valori delle auto di 20-35 anni fa. In sostanza, tutto ciò che si è guadagnato migliorando l’efficienza dei motori lo si perde col peso, ingombri ed assorbimenti assortiti maggiorati a dismisura.
      E come sottolinei bene, il discorso ecologico è fumo negli occhi, sia nella produzione di serie che nelle competizioni.
      Sulle emissioni di CO2, poi, è come dici tu: nessuno guarda al ciclo completo di produzione, ma solo al terminale di scarico e a ciò che esce dallo scarico… Ci prendono in giro, insomma.
      Saluti e continua a seguirci.

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    guevara Reply

    Sempre convinto?
    Quest’anno su qualche circuito le f1 saranno probabilmente le piu veloci di sempre, (nel 2016 sicuramente) consumando 138 litri massimi (ma anche 130) contro i 195 delle F1 che detengono i record….
    30% minimo ti sembra poco? Faglielo fare in due anni su un aspirato….
    Si che le pecorelle, che non sanno, tornan dal pasco pasciute di vento, e non le scusa non veder lo danno…..

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    Paolo Pellegrini Reply

    Guevara,

    il discorso sui consumi è un conto (nel 1988 consumavano al massimo 150 litri… nemmeno tutti, appunto), quello sulle prestazioni è un altro.
    Leggiti i pezzi in cui vado contro il piagnisteo generale che voleva, specie nel 2014, le F1 lente…
    Poi sul discorso consumi in ambito di serie, beh, ti consiglio di informarti bene su come facciano le prove di omologazione… Meglio di una barzelletta, ti assicuro.

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    guevara Reply

    Ancora convinto? Le toyota si sono beccate 8 giri a le mans, aspirati…poi permettimi che “consumi siano un conto e prestazioni un altro” mi sa di arrampicata sugli specchi….

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    Guevara Reply

    La demagogia di Mercedes:https://www.mercedesamgf1.com/en/mercedes-amg-f1/2015-petronas-tech-briefing-article-2/
    Ahiahiahi, Sig Pellegrini, le sue teorie fanno acqua…

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