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Motori 2025: le proposte sul tavolo

Febbraio è stato il mese dell’approvazione del congelamento delle power unit a partire dal 2022, un male necessario per accelerare la definizione della nuova generazione di motori e abbandonare così la formula attuale, che ha riscosso una scarsa adesione da parte dei costruttori. I vertici della Formula 1 hanno quindi spostato lo sguardo al 2025, anno in cui si vorrebbe introdurre una classe di propulsori capaci di conciliare le esigenze del mercato dell’automobile, il contenimento dei costi e le richieste degli appassionati.

La testata tedesca Auto Motor und Sport ha riportato a riguardo le parole di Ross Brawn, che ha delineato le linee guida per la nuova formula di motori, riassumibili sotto due punti cardine: riduzione delle emissioni inquinanti e ripristino di un sound suggestivo e intrigante per gli spettatori.  La volontà di sviluppare una tecnologia ecologica va oltre quella che potrebbe apparire come una semplice operazione di immagine. La Formula 1 infatti  è determinata a mantenere un’attrattiva per le case automobilistiche, attraverso la possibilità di sviluppare soluzioni trasferibili alla produzione in serie. L’industria dell’automobile a sua volta è fortemente condizionata dalle nuove normative internazionali volte a contenere il cambiamento climatico in atto e la crescente concentrazione di sostanze nocive per la salute disperse nell’atmosfera, che spingono inevitabilmente verso lo sviluppo della mobilità sostenibile.

Le power unit ibride attuali di Formula 1 hanno dato prova di una scarsa attrattiva a causa della ridotta libertà di sperimentazione e differenziazione per le case coinvolte, oltre che per gli enormi costi di ricerca e sviluppo. Al tutto si aggiunge la ancora ridotta diffusione nell’industria automobilistica della tecnologia dell’MGU-H, il motogeneratore elettrico accoppiato con il gruppo del turbocompressore. La Formula 1 valuta quindi le correzioni da apportare al format attuale, senza però convertirsi interamente all’elettrico, sia per i diritti di esclusiva in possesso della Formula E per i prossimi vent’anni, sia per la volontà di preservare il DNA della categoria mantenendo il motore termico.

Motori e carburanti, sviluppo in parallelo
Auto Motor und Sport
ha riportato le parole di Gilles Simon, capo della commissione motori FIA, da cui si apprende come le intenzioni per il 2025 siano di mantenere un motore a combustione accoppiato a un powertrain elettrico, ma con una configurazione differente rispetto alle power unit ibride attuali. Per abbattere le emissioni inquinanti i propulsori termici infatti saranno alimentati da carburanti alternativi, la cui definizione procederà di pari passo con lo sviluppo dei nuovi motori, dal momento che dalla natura del combustibile dipendono la dinamica e l’intensità del processo di combustione.

L’obiettivo in particolare sarebbe quello di ridurre la sensibilità al numero di ottani e quindi la tendenza alla detonazione del comburente, così da migliorare l’efficienza e ridurre i consumi attraverso l’incremento del rapporto di compressione del motore. Altro punto critico riguarda la massimizzazione dell’efficienza del propulsore a pieno carico, a differenza degli studi condotti nel campo della mobilità stradale che si concentrano nelle aree di lavoro a carico parziale. Nel complesso vi sono i margini per un ulteriore miglioramento dell’efficienza del motore termico, che Gilles Simon ha quantificato intorno al 10%.

Le ipotesi circolate nel recente periodo sono molteplici, incluso l’utilizzo dell’idrogeno come combustibile per il motore termico, in contrasto quindi con l’idrogeno impiegato con la tecnologia delle fuel cell per la generazione di energia elettrica che debutterà nelle competizioni a Le Mans nel 2024. Allo stesso tempo si discute di un eventuale adozione dei biocarburanti o delle benzine sintetiche, senza trascurare la suggestione paventata in passato della conversione ai motori a due tempi a pistoni contrapposti, che con le tecnologie contemporanee hanno dimostrato eccezionali valori di efficienza nei test a banco. Sulla scelta finale peseranno in ogni caso le prospettive di diffusione di ciascuna tecnologia nell’industria dell’automobile.

Maggiore libertà
Appare altamente probabile che la potenza dei propulsori termici in Formula 1 possa andare diminuendo, per essere compensata da un maggior contributo dell’elettrico. Il processo dovrà avvenire però senza compromettere il sound del motore, come sottolineato da Ross Brawn. Al fine di contenere i costi inoltre, diversi componenti del motore a combustione potrebbero diventare open source, ossia progettati da ciascuna squadra ma le cui informazioni saranno accessibili dalla concorrenza, così da abbattere le spese di sviluppo. Per lo stesso motivo si discute della tecnologia da prescrivere per le batterie, in modo da limitare le spese anche in quest’area.

Una volta definiti i vincoli, l’idea sul tavolo è quella di lasciare libertà totale alle squadre nella gestione dell’energia elettrica, campo dove inevitabilmente andrebbero a concentrarsi i principali sforzi di sviluppo. La proposta è quella di fissare unicamente il limite di potenza erogabile senza imporre ulteriori restrizioni, così che si possa assistere ad una discreta differenziazione nelle soluzioni proposte dai costruttori. Si tratterebbe in questo caso di un cambio di approccio rispetto alle power unit attuali, dove ai vincoli sull’architettura dell’ibrido si sommano i limiti di energia scambiata in accelerazione e in frenata tra la batteria e il motogeneratore elettrico MGU-K, fissati rispettivamente a 4 MJ e 2 MJ al giro.

Simon ritiene che la flessibilità della parte elettrica delle future power unit offrirà delle potenzialità anche sul piano sportivo, introducendo dei comandi azionabili dal pilota per passare tra diverse modalità di erogazione della potenza. Il responsabile FIA tuttavia non ha illustrato come il tutto verrebbe inquadrato all’interno del regolamento, se come uno strumento ad utilizzo limitato al pari di DRS, Attack Mode e Push-to-pass, o piuttosto a totale discrezione del pilota e della squadra in maniera simile a quanto avveniva con le mappature fino alla passata stagione.

Pover Units!

La prospettiva quindi è quella di un ulteriore incremento dell’importanza rivestita dai software di gestione dell’energia e dall’elettronica di controllo, che negli ultimi anni si sono progressivamente affiancati alla meccanica e all’aerodinamica come fattori determinanti per la prestazione. La FIA è chiamata ad un’opera ambiziosa, reintroducendo una maggiore libertà per i progettisti rispetto a quanto visto nel recente periodo, contenendo allo stesso tempo l’escalation dei costi nelle aree tecniche ritenute di interesse limitato. Ancora una volta la Formula 1 dovrà essere in grado di evolvere per stare al passo coi tempi, senza però compromettere la propria identità.

Fonte: formulapassion.it

Doroteo Cremonesi

Doroteo Cremonesi

Affascinato dal progresso, dalla tecnologia e dall'energia, amante delle automobili

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