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Maxi inchiesta: nel 2014 tornano i motori turbo in Formula 1

mercedesv6F1-2014

Correva l’anno 1988: gli ultimi Turbo di Formula 1 ruggivano in pista prima di salutare per sempre il circus iridato, frettolosamente banditi e soppiantati dai 3500cc aspirati. Da quel momento, a trainare e incentivare lo sviluppo dei motori turbocompressi, ci hanno pensato altre categorie: Endurance, CART, IMSA GT, rally.

Ci siamo quasi. Il 2014 segnerà, per la Formula 1, l’ennesima rivoluzione tecnica: presunta o reale?

Procediamo con ordine


Formula 1: pauperismo tecnico in nome dell’ecologia, dello spettacolo e del finto contenimento dei costi.
Iniziamo il nostro approfondimento analizzando, nei suoi tratti salienti, il Regolamento Tecnico FIA Formula 1 2014. L’Article 5 (Power Unit) regolamenta i futuri motori Turbo. Sono ammessi motori a 4 tempi a pistoni, di 1600cc di cilindrata massima, il cui regime massimo di rotazione sarà limitato a 15,000 giri/minuto. Tale regime di rotazione è abbastanza sostenuto: come accadeva per i monoturbo CART alimentati a metanolo (caratterizzati da alti rapporti di compressione e alto regime di rotazione) anche i futuri Turbo di F1 gireranno in alto (anzi, il regime è persino limitato): ciò torna utile al fine di compensare la presenza di un singolo Turbo ad una modesta pressione di sovralimentazione.

Tutti i propulsori dovranno obbligatoriamente presentare la seguente architettura: 6 cilindri a V di 90°. Anche il numero delle valvole per cilindro è rigidamente regolamentato: 4 valvole (2 di aspirazione e 2 di scarico). Angolo valvole, rapporto di compressione e corsa del pistone sono liberi (la corsa, tuttavia, è strettamente legata all’alesaggio e alla cilindrata…).

Nel Regolamento non vi è cenno ad una eventuale pressione massima di sovralimentazione. Sono, tuttavia, presenti voci che, di fatto, limitano indirettamente il suddetto parametro. Infatti, al punto 5.1.4 si afferma che la portata di benzina immessa nei cilindri non deve superare i 100 Kg/h, pari a oltre 100 litri/h. Non solo: al punto 5.1.5 si esplicita una formula matematica – Q (Kg/h) = 0.009 N (rpm) + 5 – che indica la quantità di benzina da non superare al di sotto dei 10,500 giri/minuto.

Per ciò che concerne compressore e turbina, essi debbono presentare un solo stadio. Compressore e turbina debbono essere debitamente coassiali. Vietate turbine a geometria variabile (variable geometry turbine o variable nozzle turbine). Come se non bastasse, il Regolamento contempla solo ed esclusivamente la configurazione a singolo turbocompressore (un tempo, in F1, convivevano motori a Turbo singolo o doppio) collocato centralmente.

Insensati limiti investono anche gli scarichi, con sensibili ricadute, evidentemente, sulla collocazione di aspirazione e scarico. Lo scarico, infatti, non può sboccare all’interno del V (come avveniva sui V6 Ferrari di 120°), bensì solo all’esterno di esso. I terminali di scarico dovranno essere al massimo due (3 in 1) e caratterizzati dagli ormai noti 100mm finali di forma obbligatoriamente cilindrica (quindi rettilinea e dalla sezione circolare).Gli scarichi, inoltre, perderanno ancor di più la propria funzione aerodinamica, in quanto costretti a sboccare in prossimità della linea di mezzeria della vettura. Vincoli persino sul numero dei perni di biella: l’albero motore deve presentare esclusivamente 3 perni (pertanto, 2 bielle debbono insistere sullo stesso perno, vietate bielle sfalsate).

Limiti e vincoli abbondano in ogni area del motore. La misura dell’alesaggio deve essere pari a 80mm (+/- 0,1mm di tolleranza). L’albero motore deve coincidere con la linea di mezzeria longitudinale della vettura e dovrà essere collocato a 90mm (+/- 0,5mm di tolleranza) sopra il Reference Plane (Piano di Riferimento). Lo stelo delle valvole (valvole a profilo di alzata e fasatura fisse) deve presentare un diametro di almeno 5mm, ogni ingranaggio interposto tra albero motore ed albero a camme (in sostanza, la cascata di ingranaggi della distribuzione) deve essere spesso non meno di 8mm. Ricordiamo che, oggi, i costruttori sono orientati verso la distribuzione ad ingranaggi, ma la Renault, all’epoca del Turbo in F1, aveva messo a punto una distribuzione a cinghia.

Il Regolamento, inoltre, pone una differenza tra Power Unit (motore endotermico ed Energy Recovery System) ed Engine (il solo motore a combustione interna).

Via libera alla iniezione diretta. Infatti, come specificato al punto 5.8.2, al di sopra dell’80% della quantità massima di carburante consentita, almeno il 75% deve essere iniettato direttamente nei cilindri, cioè in camera di scoppio. Ammessi solo 1 iniettore ed 1 candela per cilindro. La pressione del carburante fornito agli iniettori non deve superare i 500 bar. Iniettori e pompe ad alta pressione dovranno essere del tipo specificato dalla FIA. Anche i sensori di misurazione di pressione, temperatura e portata di carburante debbono essere omologati dalla FIA. Il peso minimo dell’intero propulsore (power unit) sarà pari a 155 Kg; il baricentro del motore non deve trovarsi a meno di 200mm sopra il Piano di Riferimento.

Il Regolamento 2014, inoltre, farà riferimento al MGUK (Moto Generator Unit Kinetic) e al MGUH (Moto Generator Unit Heat), dispositivi che andranno a costituire l’ERS (Energy Recovery System). Il primo sistema (MGUK) definisce il “vecchio” KERS: ora potrà erogare 120kW di potenza massima. L’energia massima accumulata nelle batterie-accumulatori (Energy Store, il cui peso potrà oscillare da un minimo di 20Kg ad un massimo di 25Kg) potrà essere pari a 2MJ al giro, quella rilasciata successivamente all’attivazione del congegno, invece, pari a 4MJ al giro.

Il secondo sistema (MGUH) rappresenta la sedicente novità introdotta nel Regolamento 2014. Un nome, come si intuisce, che è tutto un programma: perché, infatti, inserire il termine “Heat”, calore, quando si tratta esclusivamente di un normale e convenzionale motogeneratore elettrico collocato tra compressore e turbina o lateralmente alle due componenti, quindi collegato alle giranti mediante un semplice albero? Evidentemente, il presunto calore magicamente “recuperato” nulla c’azzecca. Eppure, fior di firme e fior di media specializzati (ad esempio Autosprint N.9 2012) hanno scritto che: “ […] significa che i cavalli extra disponibili per i piloti non verranno più solo da energia recuperata dalle forse cinetiche ma anche dal calore del turbo”.

Calore del Turbo? Cioè un motogeneratore elettrico in grado di “recuperare” e “riciclare” (??) gli oltre 900° C dei gas di scarico? Siamo alla follia.

Ebbene, il motogeneratore collegato al turbocompressore avrà, come al solito, doppia funzione: fornire energia in fase di rilascio (ove la potenza non serve) agli accumulatori (in questa fase, la turbina verrà frenata e rallentata dall’azione del generatore elettrico), rilasciare energia alla turbina (quindi accelerandola) allorché il pilota richieda extra-potenza. Questo motogeneratore elettrico erogherà circa 90kW di potenza (dati Magneti Marelli), toccherà un regime di rotazione pari a 120 mila giri/minuto (quindi i valori delle giranti, che possono toccare anche 150 mila giri/minuto), raggiungerà una temperatura d’esercizio dell’ordine dei 200° C (dovrà essere raffreddato mediante scambiatore di calore, verosimilmente acqua-olio, altro che “recupero del calore del Turbo”…).

Vale la pena citare due novità regolamentari sostanziali. La prima (punto 5.18: Starting the engine) riguarda l’accensione del motore: infatti, il pilota potrà mettere in moto la vettura in qualsiasi istante quando seduto nel proprio abitacolo e senza l’ausilio degli avviatori esterni. La seconda (5.19: Electric mode) riguarda la condizione di marcia delle monoposto in corsia box. Le vetture, infatti, dovranno percorrere la pit-lane in modalità elettrica (quindi, diciamo addio al sound sordo e poi acuto e martellante che accompagnava le vetture al momento dell’uscita dai box). Il trionfo dell’ambientalismo demagogico che sta invadendo anche il motorismo sportivo.

Interessante, infine, accennare all’ulteriore cambio regolamentare in ottica 2014: il cambio a 8 rapporti. Tanti, non v’è dubbio. Tuttavia, assieme al motogeneratore, i futuri cambi contribuiranno ad eliminare – o quantomeno alleviarne i deleteri effetti sulla prontezza in accelerazione – il famigerato turbo-lag, grazie a rapporti iniziali più corti, ideali per aiutare il motore ad andare su di giri. Turbo-lag che può essere “sconfitto” mediante turbine a geometria variabile o addolcito attraverso l’impiego di due turbocompressori, eventualità tecniche entrambe, ahinoi, vietate dai futuri regolamenti FIA.

IndyCar 2012.
Interessante, allora, tratteggiare un confronto tra i futuri Turbo di F1 e i già operativi Turbo IndyCar, entrati in vigore nella massima formula monoposto nordamericana nel 2012. Ricordiamo, infatti, che la IRL-IndyCar, sin dal proprio debutto, ha impiegato sempre motori aspirati, al contrario della ormai defunta CART-Champ Car, fedele per molti anni alle motorizzazioni turbocompresse.

Il Regolamento IndyCar contempla motori Turbo (singolo o doppio), quattro tempi e quattro valvole per cilindro (non ammesse valvole pneumatiche) di 2200cc di cilindrata. Il numero massimo dei cilindri è 6 (quindi, i motoristi potrebbero realizzare anche un 4 cilindri, operazione vietata in F1). Più libertà rispetto alla F1 anche per quanto riguarda l’architettura, in questo caso solo l’angolo tra le due bancate: si va da un minimo di 60° ad un massimo di 90° (in F1 solo 90°). Naturalmente, vincolare o addirittura imporre l’angolo del V non ha alcun senso in termini di contenimento costi, prestazioni e “spettacolo”: è solo una imposizione fine a sé stessa.

Il regime massimo di rotazione è fissato a 12,000 giri/minuto, la misura massima dell’alesaggio è pari a 95mm. Corsa e rapporto di compressione liberi, come in F1.

Sfortunatamente ed erroneamente, la IndyCar ha optato per il fornitore unico del turbocompressore, la americana BorgWarner; la famosa ditta provvede alla realizzazione di due diversi Turbo: EFR9180 (singolo Turbo, come il V6 Honda, di dimensioni più generose), EFR6758 (doppio Turbo). È profondamente sbagliato, concettualmente e tecnicamente parlando, delegare la fornitura del Turbo ad un’unica azienda, poiché la realizzazione e la personalizzazione ad hoc del turbocompressore è parte integrante della progettazione di un qualsivoglia motore sovralimentato, specie se da competizione.

Il peso dei turbocompressori va dagli 8 Kg agli 8,71 Kg quando singolo, e dai 4,91 Kg ai 5,1 Kg quando doppio. La pressione massima di sovralimentazione è pari a 22,47 psi (pound/square inch), ossia 1,5 bar. Il fornitore della valvola waste-gate (massimo due, possibilità di apposita tubazione di scarico o di condotto confluente nel terminale di scarico principale) è libero.

Iniezione diretta consentita ma, contrariamente alla F1,  è possibile impiegare due iniettori per cilindro (in F1 solo uno). Analogamente alla F1, invece, è obbligato l’utilizzo di una singola candela per cilindro. La pressione del carburante (Etanolo E85, ossia 85% di etanolo e 15% di benzina) fornita agli iniettori è di 300 bar. E’ vietato qualsiasi sistema “push-to-pass” e congegni similari ai MGUK e MGUH, tuttavia è in discussione la possibilità di erogare potenza extra intervenendo in marcia, verosimilmente (ma ancora nulla è definito), sulla pressione di sovralimentazione (100 CV per i tracciati stradali e cittadini, 50 CV per gli ovali). Il peso del motore è di 112 Kg, la sua lunghezza di 460mm. La capacità del serbatoio è di 18,5 US gallons, pari a 70,022 litri.

Tanto il Regolamento FIA Formula 1 quanto la IndyCar esplicitano una lista dei materiali con i quali è possibile realizzare il motore e le sue molteplici componenti. Segue anche una “black list” dei materiali proibiti o da impiegare in minime percentuali. Tutto ciò, in linea teorica, per ridurre i costi di produzione delle unità e per ridurre il pericolo di tossicità derivante dall’uso di determinati materiali.

Potenze dei motori: F1 e IndyCar.
Parlare di potenze dei motori da competizione, spesso, equivale a tirare a indovinare. I V6 Turbo di 1600cc Formula 1 dovrebbero, nelle intenzioni dei legislatori, erogare le medesime potenze degli attuali V8 aspirati di 2400cc limitati a 18,000 giri/minuto. Si parla, dunque, di potenze superiori ai 700 CV. Tuttavia, si vuole ottenere questo valore sommando la potenza del motore endotermico a quella erogata dai due motogeneratori elettrici ad esso abbinati. 120Kw (160 HP, pari a poco più di 162 CV) del MGUK ed i teorici 90kW (120 HP, pari a poco più di 121 CV) del MGUH. Supponendo che il V6 a combustione interna eroghi una potenza massima di 600 (e anche oltre) CV, ci troveremmo in presenza di motori dalla potenza teorica di oltre 880 CV. Teorica, appunto: infatti, la potenza erogata dai due motogeneratori sarà massima per pochissimi secondi (le batterie si scaricano gradualmente ed il motore elettrico perde inesorabilmente potenza).

Più verosimilmente, i futuri V6 erogheranno potenze complessive dell’ordine dei 730-750 CV, considerando la durata biblica della singola unità (solo 5 motori impiegabili nel corso dell’intera stagione agonistica), i vincoli in tema di portata di carburante e la saltuaria attivazione dei due motogeneratori.

Ad ogni modo, il solo motore endotermico dovrebbe erogare potenze dell’ordine di 600 CV. In passato, e senza limiti alla pressione di sovralimentazione, i migliori 1500cc Turbo Formula 1 erano in grado di erogare anche 800-900 o addirittura oltre 1000 CV in configurazione qualifica. Nel 1987, con il tetto dei 4 bar, la musica poco era cambiata: oltre 800-900 CV. Solo nel 1988, a seguito di un ulteriore taglio alla pressione massima di sovralimentazione (2,5 bar), le potenze erano scese a 600-630 CV (e non c’era il numero contingentato di motori né i vincoli attuali), potenze che, tra l’altro, dovevano fare i conti con un serbatoio di appena 150 litri.

Relativamente ai motori 2200cc IndyCar, anche in questo caso parliamo di potenze comprese in un intervallo notevole: dai 550-600 CV ai 700 CV. È sufficiente incrementare di poco la pressione di sovralimentazione del o dei Turbo (bastano 0,5 bar o anche meno) per aumentare sensibilmente la potenza: è così possibile passare da potenze di 570 CV ad oltre 620 CV!

Pubblico appassionato, piloti e team, però, lamentano una carenza di potenza: infatti, in occasione delle gare sugli ovali veloci (Indy 500 compresa), le velocità di punta e le velocità medie sul giro non hanno particolarmente brillato. I legislatori della IndyCar speravano nel raggiungimento o nel superamento del record di Arie Luyendyk (Reynard-Cosworth Turbo): alla Indy 500 del 1996, Luyendyk fece segnare la stratosferica media oraria di 237,498 mph, pari a 382,215 Km/h (velocità tuttora imbattuta), percorrendo le 2,5 miglia (4,023 Km) dello speedway dell’Indiana in 37,895 secondi. Ci si aspettava di più e invece la DW12 ha viaggiato sui livelli delle Dallara a motore aspirato: Ryan Briscoe ha conquistato la pole alla Indy 500 2012 grazie ad una media oraria di 364,490 Km/h.

Ma ad Ecclestone non piace il sound!
Bernie Ecclestone, Mr. Formula 1, non ne ha mai fatto mistero: non sopporta i futuri Turbo di F1. “Sono da rottamare”, ha affermato. Dimenticandosi che, ai tempi della Brabham, gestiva un team le cui vetture Turbo erano spinte dal BMW 4 cilindri di 1500cc monoturbo, iridato nel 1983. Memoria corta, Bernie.

Ad ogni modo, la questione “sound” tiene e terrà banco sino e per tutto il 2014.

Generalmente, un motore turbocompresso risulta più silenzioso allo scarico rispetto ad un aspirato, specie se caratterizzato da altissimo regime di rotazione (come i passati V10 di 3000cc o gli attuali V8 di 2400cc) poiché l’energia cinetica dei gas di scarico (la responsabile del rumore di un motore, ossia onde sonore che si propagano all’interno degli scarichi) viene parzialmente assorbita e dissipata dalla e nella girante della turbina, attivata, appunto, dai gas. In questo modo, si ha un effetto silenziatore, di conseguenza i decibel diminuiscono (la qualità del suono di un motore dipende anche dal dimensionamento degli scarichi).

È altresì vero che un motore Turbo ad alte prestazioni è ugualmente in grado di esprimere un sound acuto e coinvolgente. E gli esempi – tanti – non mancano, ieri come oggi. Basti pensare, rimanendo in tema di Turbo F1, al V8 Alfa Romeo Anni 80, un motore dallo strillo inconfondibile.

Insomma, le malelingue attorno al sound dei motori Turbo, sono, appunto malelingue che lasciano il tempo che trovano, infondate, basate su una ignoranza tecnica di fondo. In passato, nessun tecnico e nessun appassionato si era mai posto il problema sul sound dei Turbo BMW, Ferrari, Renault, Hart, Honda o TAG-Porsche; oggi, al contrario, questo finto problema appare come un dilemma esistenziale. Peraltro, il pubblico nordamericano ha gradito il nuovo sound delle monoposto IndyCar.

La realtà è e sarà ben diversa da quella squallidamente, maliziosamente e in malafede dipinta da Ecclestone e soci. 1600cc silenziosi? Certamente no!

Quale sound attenderci dai futuri V6 Turbo di F1?
Ebbene, chi ha vissuto in presa diretta o visto girare in pista, oggi, le gloriose F1 Turbo Anni 80 (in ogni caso c’è youtube per riascoltarle…) ha in mente un’idea generale di ciò che dobbiamo attenderci. Sound, dunque, assai attraente, più roco e meno strillato di un V8 che canta a 18,000 giri ma ugualmente conturbante e “cattivo”. Peraltro, i Turbo Anni 80 erano motori che giravano un poco più in basso rispetto ai futuri 1600cc 2014.

Non solo il sound dei futuri V6 di F1 assomiglierà a quello dei passati Turbo di Formula 1, ma anche a quello degli odierni V6 IndyCar. Oggi, grazie a youtube, è possibile documentarsi a volontà circa il sound dei nuovi V6 che animano la serie americana. Sound, dunque, simile a quello delle F1 Turbo degli anni che furono, nonché similare – ma meno acuto – a quello che qualificava i leggendari V8 Turbo di 2650cc della allora CART.

Fatto è che, come ogni motore Turbo che si rispetti, il sound allo scarico sarà accompagnato dal tipico sottofondo “fischiato” e ronzante delle giranti in rapida rotazione: un suono particolarmente apprezzabile soprattutto in fase di riscaldamento (rapide e brevi accelerazioni seguite da rilascio), accelerazione e rilascio a vettura in marcia.

Cerchiamo di quantificare. Premessa: quantificare i decibel emessi dagli scarichi di un motore è operazione ballerina, soggetta a mille variazioni e che dipende da diversi fattori (giri motore, distanza dalla vettura, precisione dei fonometri, presenza di muri e barriere che amplificano l’effetto sonoro, ecc). Le attuali F1 toccano livelli di decibel superiori ai 120-125 db. Le vetture NASCAR si attestano sui medesimi valori (attorno ai 130 db). Le vetture LMP e LMGTE sono vincolate ad un limite di decibel: 110 db misurati a 15 metri dal bordo pista (avvicinandosi, dunque, il valore aumenta). Le attuali Dallara DW12 IndyCar superano i 110 db, forse avvicinando e superando i 120 db (dipende dalla distanza dalla vettura). Dunque, si parla di valori comunque elevati e “goderecci”. Vi sono categorie, come i prototipi CN, che debbono sottostare ad un valore di decibel inferiore a 110: ebbene, anche in questo caso, il sound è garantito!

Le insensate paure di Adrian Newey.
Adrian, ma che dici? Anche i più grandi sbagliano. Ebbene, Newey, il cervello operativo della Red Bull dei miracoli e del “triplete” vetteliano, teme (e non poco) il ritorno dei motori Turbo in F1. I vincoli su telaio ed aerodinamica, a partire dal 2014, saranno ancora più stringenti e vessatori (e già lo sono oggi…!), pertanto, un mago della aerodinamica e telaistica quale è Newey potrebbe trovarsi in difficoltà. Infatti, gli spazi di manovra in questo settore saranno sempre più limitati e serrati. E sin qui, nulla da eccepire, Newey ha ragione da vendere: una Formula 1 ingabbiata non è più Formula 1.

Dunque, Newey teme che un buon motore ed un buon ERS giochino un ruolo preponderante rispetto alla aerodinamica. Non solo. Il progettista inglese teme il monopolio di un motorista rispetto alla concorrenza: chi azzecca il motore, domina. In questo scenario, Newey teme che un Costruttore (Renault, Ferrari, Mercedes) possa avvantaggiarsi sugli altri. “Genius” è talmente impaurito dalla introduzione dei V6 Turbo tanto da dichiarare che “si potrebbe addirittura pensare ad un campionato Costruttori di motori”.

Ma, un momento: la Red Bull è legata ad un Costruttore, la Renault! Del resto, le Red Bull iridate con Vettel sono motorizzate tutte Renault!

Dunque, i tormenti di Newey sono ingiustificati e ingiustificabili. Qualora vi fosse un motorista che sappia dominare la stagione 2014, onore a quel Costruttore (chi vince dominando ha fatto le cose in grande, evidentemente!). Infine, la Red Bull potrebbe usufruire di un ottimo motore (posto il fatto che il Regolamento li renderà pressoché tutti uguali), verosimilmente ancora marchiato Renault. Dunque, la Red Bull può ancora recitare il ruolo di reginetta della classe. Perché tanta paura, Adrian?

Conclusioni.
Analizzando il Regolamento Formula 1 2014 e la tecnica dei V6 IndyCar emerge un fatto preoccupante: il dilagante ed insopportabile appiattimento tecnico che caratterizza il motorismo contemporaneo.

Le paure di Newey, inoltre, ci offrono un assist al bacio. Newey, e non solo Newey, afferma che il motore, nel 2014, tornerà a fare la differenza. Sarà vero? E in molti accolgono a suon di acritici salamelecchi il ritorno dei Turbo in F1, affermando che, in tal modo, il motore riacquisterà il suo ruolo centrale perso nei tristi e insipidi anni dei V8 di 2400cc. Ma sarà vero?

La risposta è no. Il Regolamento Tecnico 2014, anche in fatto di motori, è particolarmente vessatorio ed ingessante: anzi, i vincoli ed i cavilli proliferano incontrollati. Il Regolamento IndyCar – categoria da anni incancrenita attorno al monomarca Dallara-Honda – palesa maggiori libertà tecniche rispetto alla Formula 1!

Di fatto, i reali progettisti dei propulsori di F1 sono i legislatori della FIA. Insomma, cambia la forma (si passa da unità aspirate ad unità turbocompresse) ma la sostanza non cambia: libertà tecnica uccisa, soffocata, imbavagliata all’interno di maglie regolamentari che non lasciano spazio a barlumi di creatività. Tutto è pressoché unificato, omologato, standardizzato, direttamente o indirettamente: dal numero dei cilindri alla architettura e così via.

La ricerca motoristica, invero, non deve limitarsi a qualche motore elettrico messo lì tanto per dare un contentino agli ecologisti da strapazzo che imperversano anche e persino nel motorsport (il motore elettrico fa tanto “green”!), bensì deve abbracciare ed investire soprattutto il motore endotermico. In particolar modo, la FIA (con l’avallo dei Team, è sempre bene ricordarlo…) ha ucciso la varietà tecnica: non più 4, 6 e 8 cilindri, V stretti, aperti o in linea, monoturbo e biturbo e chi più ne ha più ne metta, ma solo motori di fattura imposta dalla Federazione. In sostanza, i progettisti di motori Ferrari, Renault, Cosworth, Mercedes sono, ormai, semplici delegati, semplici realizzatori materiali dei progetti imbastiti dalla FIA. Ai suddetti motoristi, il compito di lavorare di cesello ove possibile e armonizzare il motore al resto della vettura.

E va da sé che l’introduzione di motori di piccola cilindrata (in nome del cosiddetto “downsizing”), Turbo ad iniezione diretta comporti una buona e stucchevole dose di retorica “ambientalista-sostenibile”. Motori più piccoli, quindi consumi di carburante (bio-carburante, mi raccomando!) ridotti, quindi emissioni inquinanti anch’esse ridotte!

Anche in passato, però, i motoristi ricercavano le massime prestazioni riducendo il più possibile i consumi: del resto, dal 1984 al 1985 i motoristi dovevano fare i conti con un serbatoio di 220 litri, sceso a 195 litri dal 1986 al 1987 e ridotto a 150 litri nel 1988. Una bella sfida tecnologica (ciononostante, scene di vetture rimaste a secco e di stanchi piloti spingere la propria monoposto erano all’ordine del giorno…) in nome della sola ricerca motoristica: all’epoca, “sostenibilità” ed “eco-compatibilità” erano termini non ammessi (nemmeno esistevano!) nel vocabolario automobilistico sportivo.

Immancabile, ovviamente, la retorica del sedicente e spesso presunto travaso tecnologico dalla F1 alla produzione di serie, incensata da acritici attori e cronisti della F1. Evidentemente, questi signori dimenticano o ignorano il fatto che, relativamente ai tanto decantati sistemi di “recupero dell’energia altrimenti sprecata” (inflazionata terminologia da immondo e cosmico raccapriccio), è stata la F1 (e anche l’Endurance) a prendere in prestito simili tecnologie dalla comune produzione di serie, adattandola alle esigenze tecnico-regolamentari del caso.

Il problema non è Turbo sì o Turbo no, 4 o 6 cilindri, 2000cc o 1600cc. La prerogativa tecnica del Turbo risiede proprio nella possibilità di tirar fuori tanti cavalli anche da un motore di ridotta cubatura. Il motore Turbo deve far parte del motorismo sportivo, F1 compresa.

Il problema, a nostro avviso, risiede nelle modalità regolamentari con le quali la FIA e i Team hanno introdotto e avallato i nuovi Turbo.

Siamo alle solite: la Formula 1 è l’apice di un costoso pauperismo tecnico che si perpetua, ormai, da tanti, troppi anni. Una F1 che propugna un forzoso equilibrio tecnico-sportivo in nome del sedicente “spettacolo”, un pauperismo tecnico in nome del sedicente contenimento dei costi e del solito equilibrio tecnico-sportivo. Pauperismo tecnico che entra in netta contraddizione con la tanto economicamente dispendiosa quanto tecnicamente e sportivamente inutile introduzione dei sistemi KERS e similari.

E certamente, introdurre un secondo dispositivo motogeneratore accoppiandolo al Turbo è operazione che grida vendetta. E noto: col Turbo, affinché si abbia all’occorrenza più o meno potenza (quindi anche consumare meno in questo ultimo caso), è sufficiente intervenire sulla pressione di sovralimentazione, anche in marcia. Per eliminare o abbattere il turbo-lag (il ritardo di risposta tipico dei motori turbocompressi) è sufficiente adottare turbine a geometria variabile o doppio Turbo (il doppio Turbo è l’escamotage più semplice per lenire gli effetti del lag!). Soluzioni tecniche, queste, ampiamente acquisite, funzionali, che più si addicono al motorismo, ancora in via di evoluzione e, soprattutto, dai costi sensibilmente ridotti rispetto a dispositivi elettrici (motogeneratori, centraline, cablaggi, accumulatori, ecc).

Turbo sì, allora: ma con la tecnologia del presente e lo spirito del passato. Così com’è, è la solita rivoluzione “gattopardiana” promossa dalla FIA: una F1 che cambia tutto per non cambiare nulla.

A proposito della galleria fotografica
A completamento del nostro articolo, alleghiamo una sostanziosa galleria fotografica. Grazie ad essa, vogliamo ripercorrere (almeno in parte, si intende) la lunga epopea del Turbo in Formula 1 (i famigerati 1500cc), nonché far conoscere più da vicino i tre motori turbocompressi (Honda, Chevrolet e Judd-Lotus) che hanno caratterizzato e movimentato la stagione IndyCar 2012.

La galleria, e non potrebbe essere altrimenti, inizia la propria carrellata omaggiando la Casa costruttrice che ha avuto il merito ed il coraggio di innestare il germe del Turbo in Formula 1, la Renault. Vengono presentati lo EF1 V6 della RS01 (1977-1979, foto 1), lo EF1 V6 della RE30B del 1982 (foto 2) e lo EF4 V6 di 90° del 1985 installato sulla Lotus 97T (foto 3).

Per quanto riguarda la Ferrari, presentiamo il mitico 021 V6 di 120° installato sulla 126CK del 1981 (foto 4) e lo 033D a V di 90° della F187 del 1987 (foto 5).

Immancabile è il BMW M12/13 del 1983 (foto 6 e 7), il più famoso e potente 4 cilindri in linea Turbo Formula 1 mai realizzato. Segue una bella foto dell’Alfa Romeo 183T del 1983 (Mauro Baldi impegnato al Brands Hatch), veloce ma inaffidabile vettura spinta dall’Alfa Romeo 890T, un ardito e urlante 8 cilindri a V di 90° (foto 8).

Foto di rito (foto 9) anche per il leggendario TAG-Porsche P01 (V6 di 80°), tre volte campione del mondo con McLaren nel 1984, 1985 e 1986. Posto d’onore anche per Honda: illustriamo lo RA167E installato a bordo della Williams FW11B del 1987 (foto 10) e lo RA168E (foto 11), che ha reso imbattibile la McLaren Mp4/4 del 1988. Entrambi sono V6 di 80°.

Con le foto 12, 13 e 14 si torna al presente, focalizzando l’attenzione sul V6 Chevrolet IndyCar 2012, l’unità campione uscente grazie allo statunitense Ryan Hunter-Reay dell’Andretti Autosport. Il V6 Chevy è stato il dominatore della stagione 2012, aggiudicandosi ben 11 gare su 15.

È possibile apprezzare le più importanti peculiarità di tale motore, provvisto di doppio turbocompressore: cassoncino e condotti di aspirazione (la Dallara DW12 è dotata di presa dinamica per il turbo posta tradizionalmente dietro il casco del pilota), turbocompressori e relativa waste-gate (si noti la tubazione di scarico della waste-gate che va a scaricare i propri gas in eccesso nel terminale principale di scarico), sottodimensionamento dei collettori di scarico (caratteristica comune a tutti i motori turbocompressi), fattura dei collettori e dei terminali di scarico.

Le foto 15, 16 e 17 illustrano il V6 Honda IndyCar 2012. Un eccellente monoturbo in grado di creare non pochi grattacapi al biturbo Chevy. Grazie a Dario Franchitti e Scott Dixon del Chip Ganassi Racing e Justin Wilson del Dale Coyne Racing, il V6 Honda ha trionfato alla Indianapolis 500, a Detroit, in Texas e a Mid-Ohio, oltre ad aver collezionato numerosi podi ed il terzo posto finale in campionato con Dixon. Come si può intuire, il costruttore nipponico preferisce celare con cura il proprio propulsore: è l’unico, infatti, ad avere una copertura in materiale refrattario a carenare gli scarichi.

Chiude la presentazione dei V6 IndyCar lo Judd-Lotus, il meno competitivo nel corso del campionato 2012, anch’esso alimentato da due Turbo. Grazie alle foto 18, 19, 20 e 21 è possibile apprezzare la pregevole fattura delle componenti del V6 progettato e realizzato dalla azienda motoristica che fa capo a John Judd. Interessante la fattura dei collettori di scarico fasciati, dei terminali e del condotto di sfogo della waste-gate (di diametro più piccolo rispetto al terminale di scarico vero e proprio e separato, contrariamente a quanto accade sul V6 Chevy). Nel 2012, i V6 Judd-Lotus hanno spinto, senza risultati, le Dallara DW12 del Dragon Racing, Panther/Dreyer & Reinbold Racing, Lotus Fan-Force United, Lotus HVM Racing e Team Barracuda-BHA.

Le foto 22, 23 e 24, infine, chiudono la nostra galleria fotografica. Grazie ad esse, è possibile apprezzare tre diverse configurazioni di terminale di scarico, curiosamente e sorprendentemente vietate in Formula 1: terminale sporgente (scarico e condotto waste-gate), a filo carrozzeria ma che fa capolino attraverso una generosa apertura, in ultimo a “fetta di salame” e perfettamente integrato con la carrozzeria (terminale di scarico e condotto della waste-gate). In questo ultimo caso, la carrozzeria è rifinita con materiale refrattario nel senso del moto dei gas di scarico.

Le foto dei V6 IndyCar sono concesse da speedtv.

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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    birratarelli Reply

    Finalmente qualcuno che le canta CHIARISSIME.

    Bravo!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

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    Bruno Reply

    Articolo eccellente con informazioni tecniche e considerazioni che le varie riviste specializzate non danno. Molto belle ed interessanti le foto. Complimenti!

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    Bruno Reply

    Non capisco i timori di Newey. Se la FIA si rende conto, in base ai primi GP, che un motore è nettamente superiore agli altri, fa subito scattare, in nome dello spettacolo, il “balance of performance” a favore dei motori inferiori. Alla faccia delle capacità dei migliori.

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    Davide Reply

    Condivido il dispiacere per la triste storia del motorismo sportivo.
    Qualche appunto: alesaggio, corsa, cilindrata, sono tutti bloccati, dal momento che bloccandone due, il terzo parametro diviene bloccato anch’esso.
    Che il sistema turbogeneratore sia un recuperatore di energia termica è formalmente abbastanza corretto, la turbina è una macchina volumetrica che lavora tra due livelli di entalpia differenti, che nel caso dello scarico di un motore sono principalmente dipendenti dalla temperatura più che dalla pressione (i gas di scarico espandendosi in turbina si raffreddano). E’ un sistema peraltro intelligente, così come il kers, e sarebbe di ottimo auspicio che levassero tutte le limitazioni all’uso, se non (per sicurezza) nell’energia stoccabile in vettura. Il mercato brama batterie e sistemi che possano gestire il recupero di energia in modo efficiente, sarebbe un ottimo impulso.
    La cosa più triste in assoluto secondo me è che le mappe saranno estremamente vincolate, limitando la portata di combustibile si limita la potenza; il limite è lineare con il regime, per cui a minor regime non potrà corrispondere più coppia. Ciò significa potenza calante al calare dei giri in maniera molto più violenta che senza questa regola. L’obiettivo è avere motori guidabili. Senza di essa, sotto i 10.500 giri/min i motoristi avrebbero cercato di avere un motore a potenza costante o quasi, che però sarebbe stato difficile da guidare e quindi contrario alla regola del non avere incidenti e portare tutte le macchine al traguardo.

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    Paolo Pellegrini Reply

    Davide (ingegnere, vero?),
    il motogeneratore elettrico collegato al turbocompressore è, appunto, un motogeneratore elettrico. Cosa c’entra il calore, visto che viene trascinato (e ribadisco trascinato) dal turbocompressore oppure coadiuva la girante della turbina?? Non è altro che un KERS ma collegato al turbocompressore.
    Ti consiglio di leggere qualche intervista ai dirigenti Magneti Marelli: mai parlato di calore!

    Hai mai considerato il comune alternatore un sistema che recupera il calore (anche il KERS lo descrivevano così!!!!!!!). No, suppongo!

    Per quanto mi riguarda, sono contrarissimo all’impiego di simili dispositivi, specie quando col Turbo si può giocare con altre soluzioni tecniche al fine di gestire, al rialzo o al ribasso, la cavalleria del motore. Parliamoci chiaro: questi KERS-ERS-MGUH-MGUK (chiamateli come volete, la sostanza non cambia) sono solo ed esclusivamente contentini demagogici serviti sull’altare del cosiddetto ambientalismo. Il resto è fuffa.

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    Bruno Reply

    La trazione esclusivamente elettrica nelle vetture di normale produzione, si mantiene solo grazie ai grossi finanziamenti governativi alle Case automobilistiche ed alla demagogia di comodo della pubblica amministrazione. Le vetture elettriche, allo stato dell’arte, non hanno mercato perchè carissime e non utilizzabili per le normali esigenze di mobilità acquisite. Tecnicamente è una strada senza futuro, come dimostra ampiamente la mancanza di risultati tangibili in tema di costi, autonomia e tempi di ricarica dopo 40 e più anni di sperimentazione.

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    Davide Reply

    Sì sono ingegnere, ma conta poco. Intanto mi scuso per aver esresso i concetti di prima con una grossa imprecisione, riferendomi alla turbina come ad una macchina volumetrica, invece che, chiaramente, come una turbomacchina.
    @Paolo
    Il gruppo turbocompressore è una coppia di macchine, un’espansore(turbina) ed un compressore (compressore). Il lavoro di compressione è trasferito dalla turbina al compressore. La turbina trae lavoro utile grazie all’entalpia dei gas di scarico i quali,espandendosi in turbina, trasformano energia da pressione e calore a lavoro meccanico. Tutte te turbine lavorano così. Le centrali termoelettriche bruciano del combustibile fornendo calore ad un fluido (generalmente acqua) che poi viene espanso in turbina e dal quale si ricava dapprima lavoro meccanico, quindi energia elettrica.
    Anche nel caso del gruppo turbocompressorealternatore, se ho ben capito come è fatto, la logica è esattamente la stessa: si recupera energia (primariamente come ti dico calore) mediante la turbina a gas di scarico e la si trasferisce con più trasformazioni al motore elettrico. Per cui, sì, è esattamente come dico, è un sistema che recupera calore.
    Se sei interessato all’affascinante della termodinamica e delle macchine termiche ti consiglio qualche buona lettura illuminante.
    @Bruno

    Attualmente il mondo dell’auto elettrica non è ancora in una situazione di bilancio energetico ed economico analogo a quello dell’auto con motore a combustione interna, e sono convinto che la situazione resterà tale finchè il prezzo del petrolio sarà quello odierno, verosimilmente una ventina o trent’anni. Infatti, per quelle che sono le mie idee, è più intelligente realizzare una vettura con trazione elettrica, batterie di capacità limitata, ed un motore endotermico che lavora a punto fisso con li massimo rendimento piuttosto che una vettura esclusivamente elettrica che pone oggi, ed in un certo senso porrà sempre perchè sono limiti intrinseci, dei paletti al tipo di utilizzo, ed al costo.

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    Paolo Pellegrini Reply

    Caro Davide,
    lo sai meglio di me che non è necessario partire da “caro amico” per giustificare le tue tesi!

    Bisogna prendere in esame solo ed esclusivamente quella determinata componente meccanica. Ossia, il calore col motogeneratore non c’entra nulla. Se fosse come dici tu, allora anche l’alternatore recupera calore: visto che è trascinato dal motore e a monte vi è sempre la solita combustione!!!!

    Non preoccuparti, sulle turbomacchine e sui Turbo credo di essere abbastanza ferrato… la buona letteratura la posseggo anche io!

    Purtroppo, si incappa sempre nel solito errore grossolano: considerare questi dispositivi mezzi che recuperano chissà quali energie e “calore”. Non è così. Lo si diceva per il KERS nel 2008 e 2009 (agli albori della sua introduzione). Io ho sempre detto che non era così e infatti, solo ora, anche coloro i quali cianciavano di “calore recuperato dai freni altrimenti disperso” (evidentemente una bestialità) hanno iniziato ad abbandonare simile retorica. Infatti il KERS è semplicemente un moto-alternatore, eppure…zac, immancabile il riferimento al calore altrimenti disperso in fase di frenata (e vai con le animazioni a suon di dischi incandescenti!!! Ma cosa c’entrano i freni???).

    Addirittura, ho letto in un sito web di una importante Casa giapponese che i dispositivi di “recupero dell’energia” recuperano anche il “rumore”…!!!! Al peggio non vi è mai fine!

    Il calore non c’entra una beneamata mazza: si tratta di componenti collegati mediante un albero (motogeneratore e Turbo), quindi trascinato dal turbo quando in modalità generatore (e il calore??), e che aiuta il Turbo quando in modalità motore (e il calore??). Stop, fine, nulla di più, nulla di meno.

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    Davide Reply

    Mi dispiace che tu decida di non informarti, ma ti assicuro che sei nel torto 😉

    “il turbo” è un turbocompressore, in questo è un turbocompressore sul cui albero è calettato anche un alternatore. Il tutto è mosso dalla turbina che preseva lavoro a discapito dell’entalpia dei gas di scarico. Senza turbina scarichi gas a 1000°C, con la turbina li scarichi a 800°C (es. non sono valori reali).

  10. Avatar
    Davide Reply

    Per i freni hai invece ragione, perchè non si tratta di un recupero di energia termica, ma di energia meccanica. Normalmente l’energia della vettura in frenata è ceduta all’aria ed al suolo sotto forma di calore. L’attrito tra pastiglie e dischi nonchè tra pneumatico e asfalto trasforma energia meccanica in energia termica che provoca un aumento della temperatura di pneumatico, cerchio, pinza, dischi e tutto ciò che è nella ruota, e questo aumento di temperatura fa sì che vi sia cessione di calore verso aria e suolo che sono a temperatura inferiore.
    Nella frenata rigenerativa invece quello che accade è che parte dell’energia cinetica del veicolo non viene ceduta sotto forma di calroe all’ambiente, ma viene utilizzata mediante il motogeneratore elettrico che oppone resistenza quando utilizzato in modalità rigenerativa e in questo caso impone una corrente alle batterie, che accumulano energia chimica, con efficienza bassa infatti tutto questo sistema si riscalda parecchio e deve essere raffreddato per rimanere nelle condizioni operative di progetto.

    L’alternatore non recupera calore, perchè trae energia dall’albero, il quale rende quindi meno energia alla trasmissione, a discapito del rendimento utile, che è quello riferito alla ruota. Il concetto di recupero è esclusivamente legato al ricavare energia utile convertendo energia altrimenti persa. Il turbocompressore fa esattamente questo, infatti, anche per questo, i motori turbocompressi hanno rendimento migliore dei motori con compressore volumetrico a pari del resto. Intendo dire che prendi un motore, lo alimenti alternativamente mediante turbocompressore e compressore volumetrico, misuri il consumo specifico e nel secondo caso sarà maggiore.

  11. Avatar
    Paolo Pellegrini Reply

    Caro Davide,
    non credo di essere nel torto, anzi…

    E rilancio: se per ipotesi, i gas di scarico uscissero alla medesima velocità ma, diciamo, a temperatura ambiente, secondo te il Turbo non funzionerebbe? E non funzionerebbe nemmeno il KERS ad esso abbinato?
    Ovviamente funzionerebbero entrambi, anzi anche meglio! Ti ricordo che il MGUH deve essere raffreddato proprio perchè si trova in una zona inondata da gas a temperature elevate!! E ti dirò di più: gli ostacoli maggiori incontrati dai tecnici nello sviluppo del KERS hanno riguardato i suo raffreddamento: KERS letteralmente in pappa poichè mal refrigerati e che smettevano di funzionare (non duravano nemmeno il temo di un GP!!). E parliamo di KERS situati in posti ben diversi da quello in cui verrà posizionato il MGUH!

    E ricordo che esistono anche gli intercooler per raffreddare l’aria compressa da inviare ai condotti di aspirazione (spesso ho sentito dire che il Turbo lavora col “calore dei gas di scarico” e simili follie). Ergo, l’eccesso di calore è spesso nemico.

    Anche nel comprex, si parla di entalpia (di fatto è uno scambiatore di entalpia (energia, non calore!!), ossia la maggior entalpia dei gas di scarico fa sì che l’aria venga compressa ad una pressione più alta rispetto ai gas di scarico (aria calda = alta pressione, aria più fredda = bassa pressione, no?) Ebbene, anche in questo caso il calore c’entra poco. Infatti, il limite del comprex risiedeva nel fatto che l’aria compressa era ancora troppo calda e parzialmente miscelata ai gas combusti. Il calore meno ce n’è meglio è!!!

    E ribadisco: il calore con il MGUH (o con qualunque altro tipo di KERS) non c’entra assolutamente nulla. Si tratta, ribadisco, esclusivamente di un semplice motoalternatore calettato al Turbo. Ma invece di essere trascinato da cinghie o ingranaggi, è mosso dal turbo, azionato, a sua volta, dai gas di scarico. Si tratta solo di capire chi muove chi. Il calore lasciamolo da parte…

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    Davide Reply

    E’ palese la tua ignoranza tecnica.

  13. Avatar
    Paolo Pellegrini Reply

    Caro Davide,
    mi pareva che il nostro dibattito scorresse su binari civili. Evidentemente, alla luce della tua uscita, mi sbagliavo. Ma perchè molti di voi ingegneri non volete ammettere di sbagliare e di partire da teorie (tanta, troppa, e pure sballata!) e presupposti errati?

    Ti faccio quest’altra osservazione. Prendi in considerazione uno scarico libero, senza Turbo. Uno scarico di un motore aspirato. Secondo te, la temperatura dei gas di scarico misurata a valle della valvola di scarico è uguale a quella misurata all’uscita del terminale di scarico? Evidentemente no. Anzi, c’è una bella differenza. Eppure, mica c’è il Turbo! Semplicemente i gas si raffreddano!
    Anzi, ti dirò di più: secondo te perchè, nella seconda guerra mondiale, gli aerei notturni avevano spesso scarichi lunghi e invece gli aerei diurni potevano avere anche terminali di scarico corti quanto un mignolo di una mano (vedi molti caccia)? Risponditi…

    Comunque, ti rimando all’articolo-intervista di omnicorse: “Scopriamo l’ERS del motore turbo 2014”
    Tolte le parti sulla solita retorica relativa al recupero d’energia e altre imprecisioni, il resto è piuttosto buono. E soprattutto, vedi come è fatto un MGUH…

  14. Avatar
    Davide Reply

    Ho letto l’articolo, ed è come dicevo. Il recupero sta nel recuperare energia che altrimenti andrebbe dispersa. La potenza potrà essere riversata sul compressore o sul generatore elettrico.
    Quando mi danno dell’ignorante, e me lo danno spesso, mi informo, non mi offendo rimanendo sulle mie posizioni 😉
    Leggi il Cornetti e ne riparliamo.

  15. Avatar
    Paolo Pellegrini Reply

    Caro Davide,

    se spesso ti danno dell’ignorante (io non l’ho fatto, anzi, mi pare che tu mi hai dato del “palesemente ignorante”, o no?) evidentemente c’è qualcosa che non va!
    Se sei convinto che si recuperino chissà quali energie, rimani nella tua convinzione. Ma convinciti di una cosa: il MGUH è un KERS “allacciato” al Turbo. L’ho scritto nell’articolo (leggi bene): opera come generatore quando trascinato (e ripeto trascinato) dal turbo o da motore quando aiuta il turbo. E’ così semplice, non vedo perchè complicare le cose. E’ un moto-alternatore. E allora? Dov’ la novità, dov’è il fantomatico recupero d’energie altrimenti disperse????
    Comunque ho in mano Il Pignone-Vercelli…

    • Avatar
      Maurizio V. Reply

      Perche non continuate,mi piaceva….
      Sono d’accordo con Pellegrini.
      Forse se l’Ingegnere Davide avesse detto che a parità di calore dissipato atraverso i vari recuperi di energia, la potenza aumenta in rapporto al calore dissipato.
      Non sono un?ingegnere, scusate l’itroduzione.

  16. Avatar
    Davide Reply

    Repetita juvant.

    Prendi il motore fiat 1400 aspirato. Prendi il motore fiat 1400 turbo. Stacca il compressore, mettici un generatore, il motore funzionerà come l’aspirato, anzi perdendo un pelo di potenza perchè aumentano le perdite allo scarico.
    metti un motore elettrico in una ruota dietro e alimentalo con il turboalternatore.
    La macchina consuma meno a pari prestazioni o a pari consumo ha più potenza.

  17. Avatar
    vincenzo Reply

    secondo me invece ha ragione Davide… ed anche unire una unità KERS al turbo non è per niente un’idea sbagliata visto che potrebbe tornare utile ai bassi accelerando il regime di rotazione ed eliminando gli effetti del turbo-lag e agli alti per rallentarlo e farlo rientrare nel regime massimo di rotazione, in questo caso si potrebbe anche “pompare” ulteriormente il motore e tararlo per un più alto regime di rotazione sfruttando il momento frenante del sistema KERS… per quanto riguarda la geometria variabile è una soluzione che scarterei a prescindere dato che darebbe grossi problemi di affidabilità considerando il chilometraggio che i motori devono affrontare, il sistema nel complesso è molto delicato considerando la massa e la velocità dei gas in uscita dal motore e, considerando che tale sistema non viene quasi per niente usato nemmeno nelle auto a benzina di serie, non credo sia possibile che resista ad una f1… il “fantomatico” recupero di energie disperse a mio avviso risiederebbe nel fatto che comunque i gas in uscita dal turbo essendo caldi e quindi a BASSA pressione (e non ho sbagliato è bassa pressione) comunque richiedono un intercooler per essere raffreddati e portati alla giusta pressione temperatura atti alla sovralimentazione del motore e quindi riuscire ad inserire un sistema KERS che recuperi parte del calore sarebbe vantaggioso anche per il lavoro dell’intercooler che in questo modo potrebbe lavorare anche meno…

  18. Avatar
    Robot Reply

    Se ho capito bene il discorso ha ragione Davide. I gas di scarico a temperatura ancora relativamente alta (quindi ancora ad elevata entalpia) espandendo in turbina compieranno un lavoro maggiore del lavoro necessario al compressore (dall’articolo si evince che il rapporto di compressione della turbina sarà relativamente basso e quindi anche lavoro necessario sarà basso). Il surplus di lavoro prodotto dai gas di scarico verrà trasformato in energia elettrica e accumulato insieme al recupero di energia cinetica in frenata… Sarà poi rilasciata durante i giri creando di fatto un aumento di potenza senza consumo di combustibile!! È un tipico ciclo combinato che aumenta il rendimento e la potenza per le energie di prima specie (meccanica ed elettrica ben trasformabile in meccanica).

  19. Avatar
    Piero Reply

    Mi domando una cosa nella nostra era ritornare ai motori turbo non vedo la necessità,mi lasca un po perplesso la cosa.Allora pèrchè non mettere motori ad areazione come motori simili agli aerei,certamente con limitatori di potenza cordiali saluti.

  20. Avatar
    Davide Reply

    In aviazione si usano i motori “a reazione”, che sfruttano l’emissione di piccole masse di gas fortemente accelerate per accelerare il pesante veicolo nella direzione opposta a velocità proporzionalmente minori. Sono motori con un’efficienza pietosa.
    I motori turbocomporessi sono motori con buona efficienza. Il futuro nell’automotive è composto quasi solo di motori turbo nella fascia media e alta del mercato, consentono di risparmiare peso, consumare poco con mappe ed uso moderato e forniscono prestazioni elevate quando richiesto.

  21. Avatar
    Emiliano Reply

    Secondo me ha ragione Paolo: quello che penso lui voglia dire è che il “soggetto” che recupera calore (o meglio l’entalpia dei gas di scarico) non è l’MGUH ma la turbina. L’MGHU poichè è trascinato dalla turbina trasforma energia cinetica in elettrica (cioè funziona come un KERS). Quindi è fuorviante inserire la parola Heat nell’acronimo del MGHU. Schematizzando si potrebbe dire ENTALPIA GAS SCARICO -> TURBINA -> LAVORO … a sua volta LAVORO DALLA TURBINA -> MGHU -> POTENZIALE ELETTRICO (quando il motore è in rilascio) oppure LAVORO DALLA TURBINA -> COMPRESSORE -> SOVRALIMENTAZIONE quando il motore endotermico richiama alimentazione

    • Paolo Pellegrini
      Paolo Pellegrini Reply

      Ciao Emiliano.
      Mah, non si può dire nemmeno che la turbina “recuperi calore”.
      Un conto è la bella ma utopica teoria delle turbomacchine, un altro è la pratica. Che il calore sia una forma di energia non ci piove, ma una turbina funziona seconda altri principi, tutt’altro che teorici.
      Hai mai girato col soffio freddo una piccola elica? Il principio è il medesimo. Ecco, la turbina viene azionata dall’energia cinetica dei gas di scarico, non dal calore dei gas di scarico.

      Anzi, dirò di più. I motori Turbo Ferrari, per esempio anno 1981, avevano una post combustione in rilascio e ai bassi regimi, soluzione, quindi, che alimentava il flusso dei gas di scarico velocizzandolo. Così facendo, si leniva il turbo-lag facendo muovere la turbina sempre ad un regime “di sicurezza”. Ecco, infatti, perchè la 126CK ha potuto vincere a Montecarlo e a Jarama, circuiti all’epoca non favorevoli al Turbo.
      Ma è solo una questione di energia cinetica.

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