APPROFONDIMENTO F1: la realtà di oggi

Per poter vincere in Formula 1 si deve cercare di ricavare il massimo da ogni dettaglio della macchina: un elevata efficienza aerodinamica, una ottimale distribuzione dei pesi e un motore potente. Per poter disporre di un motore potente occorrono lunghi periodi di sviluppo e soprattutto capitali molto elevati; oggi i motori più potenti sono indubbiamente il Ferrari ed il Mercedes che si aggirano intorno ai 770 Cv per il Ferrari e circa 790 Cv per il Mercedes. Entrambi i motori sono di 3000cc (cilindrata imposta dalla FIA) 10 cilindri aspirati con iniezione elettronica, ed entrambi abbinati a un cambio sequenziale a 7 marce, sono dotati di un albero a camme in tesa per bancata (2) e utilizzano il sistema di alzata della valvola detto "a dito"(la prima a introdurlo in Formula 1 fu la Renault); questo sistema consiste nel far oscillare il bilanciere attorno al suo fulcro (schema 1) e permette di ottenere un alzata della valvola maggiore e di conseguenza un aumento del volume dei gas in entrata ed in uscita dal cilindro che si traduce in un innalzamento del numero di giri.

schema 1

In Formula 1 per il ritorno delle valvole non si utilizza le molle ma un sistema pneumatico (anche questa soluzione tecnica è stata introdotta dalla Renault) basato sul principio di incomprimibilità di un fluido, questo sistema consente un ritorno più veloce delle valvole e consente ai motoristi di "esasperare" al massimo gli angoli di anticipo e di ritardo di apertura e chiusura delle valvole.

I motoristi per potere ottenere potenze più elevate , non potendo incrementare la cilindrata , devono cercare di aumentare il numero di giri del motore: o con l’utilizzo dei sistemi di distribuzione già citati prima o con la diminuzione delle masse in movimento (bielle, pistoni) o con un approfondito studio delle camere di scoppio con l’obbiettivo di aumentare la turbolenza della miscela aspirata. Oggi un motore di Formula 1 competitivo non supera i 115 Kg di peso (al Mercedes spetta il record di 96 Kg), questi pesi cosi ridotti sono ottenuti mediante l’utilizzo di materiali molto leggeri e costosi che necessitano di lavorazioni delicate e complesse; oggi le bielle sono di titanio, i pistoni in lega di alluminio, le testate e il blocco motore sono in magnesio. Il peso ridotto delle masse in movimento e di tutto il motore inoltre aiuta anche la distribuzione dei pesi (oggi le macchine vengono costruite sottopeso (il minimo imposto dalla FIA è 600 Kg con pilota a bordo) per poi poterle "caricare di zavorra" in punti strategici, dentro lo scalino del fondo piatto viene inserita una zavorra di Tungsteno e spostato in avanti o in dietro a seconda delle esigenze). I motoristi oltre che ai fattori potenza e peso devono anche tenere conto al baricentro del motore che deve essere il più basso possibile (basti pensare che un abbassamento del baricentro di 5mm e considerato un notevole "passo avanti"), la Ferrari per potere abbassare il baricentro nel suo 047d è intervenuta diminuendo la corsa e aumentando l’alesaggio; le misure della corsa e dell’alesaggio (ufficiose) sono di 41,46 e 96, rapporto 0,432;oltre all’abbassamento del baricentro, con una corsa cosi piccola si sono diminuiti anche gli attriti (albero più leggero manovelle e bielle più corte ecc.), il ciò però sta frenando lo sviluppo del 10 cilindri di Maranello. Infatti con un alesaggio cosi grande e a un regime di giri elevato (17000 giri/1’) con le benzine attuali la combustione rimane incompleta per una insufficiente propagazione del fronte di fiamma ;e più si tende a incrementare il numero di giri più diventa difettosa ;bloccando cosi la crescita di potenza.

Nel 1998 i motori Ferrari e Mercedes era "uguali" con una potenza di circa 770 Cv, oggi il Mercedes dispone di circa 20-30 Cv in più del precedente (vicino a 800 Cv come potenza totale) mentre il Ferrari rimane stabile sui suoi 770 Cv per i problemi di sviluppo già citati. Per quanto riguarda il Mercedes le sue misure di corsa e alesaggio (ufficiose) sono di:92 mm di alesaggio e 45,15 di corsa con un rapporto di 0,49 (vicino al convenzionale 0,5); la Mercedes ha dovuto risolvere a forza di tecnologia i problemi di più alti attriti e momenti d’inerzia legati alla maggiore velocità del pistone, potendo pero contare su un rendimento di combustione sempre ottimale con possibilità di sviluppo ancora molto ampie. Il Mercedes può contare su una potenza tra il 2,6% e il 3,9% in più che si traduce in un guadagno di 0,1-0,15 secondi al giro. Dalla sua il Ferrari ha un maggiore guidabilità ,cioè una più graduale progressione della curva di potenza che si traduce in un minor sovrasterzo; risolvibile con un intesa perfetta tra il pilota ed il suo motorista (intervenendo principalmente sulla mappatura della centralina). La vera competitività dei motori si gioca soprattutto sulla potenza media espressa tra i 5500 e i 17200 giri.

 

 

Pagni Luca

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10/9/1999

 

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