sabato, Aprile 20, 2024

Analisi Honda RA620H vs Mercedes M12E : la battaglia tecnica nascosta delle Power Unit

La F1 si avvia verso la fine della lunga pausa estiva. Tra sette giorni, infatti, sarà tempo di conferenze in quel di Francorchamps. E l’indomani sarà il giorno in cui la sfida tra Red Bull e Mercedes ricomincerà dopo una prima parte di stagione entusiasmante e tiratissima. Un equilibrio sancito da classifiche ravvicinate, frutto di due monoposto simili solo a livello prestazionale. Ed è una cosa che sorprende considerando le diverse filosofie che caratterizzano la W12 e la RB16B.

La creatura partorita nella factory di Brackely nasce sfruttando il concetto di basso rake. Si tratta di una vettura a passo lungo tendenzialmente più parallela al suolo. Lo scopo è di massimizzare l’efficienza aerodinamica a tutto vantaggio della performance. Soprattutto nelle curve veloci che sono il terreno di caccia delle Frecce Nere di Hamilton e Bottas.

Di converso, l’auto uscita dalla matita di Adrian Newey, nasce intorno ad un concetto ormai consolidato in quel di Milton Keynes: l’alto angolo che il diffusore crea con la linea dell’asfalto abbinato ad un interasse più raccolto. L’idea è quella di esaltare la spinta verticale e la trazione meccanica, il vero punto forte di una macchina che a tratti è sembrata esente da difetti per quanto era efficace.

Due filosofie dicotomiche che, però, non hanno consentito a nessuno dei due team di prendere il sopravvento sull’altro. Segno che si può arrivare al vertice tecnico senza percorrere gli stessi sentieri. Ad essere differenti non sono solo gli approcci aerodinamici; c’è qualcosa di meno visibile che marca le distanze tra Red Bull e Mercedes. Qualcosa che si cela sotto i cofani e che è il cuore pulsante di una vettura di F1: la power unit.

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la versione 2021 della power unit tedesca montata sulla Mercedes AMG F1 W12

Vincere un mondiale equivale a trovare la giusta alchimia tra elementi diversi tra loro. Serve ovviamente una vettura performante. E’ necessario dotarsi di piloti di categoria superiore. Bisogna avere un muretto box sveglio, solerte, che sappia leggere strategicamente le gare. E bisogna avvalersi di una squadra di tecnici che sappiano sviluppare il materiale nell’arco del campionato. Questo aspetto in F1 fa sempre la differenza. E il 2021 è qui a dimostrarlo.

In un contesto di rigidità regolamentare, sviluppare una monoposto è più difficile. Tanti i paletti, troppi i lacci – anche finanziari – che legano gli slanci creativi degli specialisti. Ma gli ingegneri della massima categoria sono persone ardimentose e cercano con ogni mezzo lecito di bypassare il muro delle limitazioni. Quello che è praticamente successo sul fronte motoristico, laddove la lotta tra Mercedes è Honda si sta infiammando.

Il duello tra i due costruttori ha il sapore di un’escalation. Se a inizio anno la power unit Mercedes sembrava essere ancora davanti, seppur leggermente, l’upgrade portato dalla Grande H, in Francia, ha sbaragliato la concorrenza. Ma AMG non è rimasta con le mani in mano e ha risposto punto su punto all’offensiva nipponica sbloccando, tra Silverstone ed Ungheria, un bel quantitativo di potenza. Ma vediamo da quali basi sono partite le due unità di potenza, quali sono i tratti distintivi di ognuno dei due V6 turbo-ibridi. Partiamo dagli sfidanti di Sakura.


F1-Analisi Honda vs Mercedes. caratteristiche RA620H

Va innanzitutto detto che la clamorosa decisione della casa nipponica di abbandonare la F1 è alla base della repentina crescita delle performance del V6 montato sulle Red Bull e sulle Alpha Tauri. L’RA620H, questo il nome del propulsore, doveva essere montato sulle vetture di nuova generazione il cui debutto è slittato dal 2021 all’anno successivo. Poi Honda ha deciso di mollare, cosa che aveva determinato l’accantonamento della PU che è stato però scongiurato dalle capacità persuasive di Yasuaki Asaki, il direttore di Honda Reserch and Development di stanza a Sakura.

L’ingegnere ha convinto i vertici ad introdurre il nuovo progetto che si è dovuto adattare all’aerodinamica delle monoposto di “vecchia generazione”. Il propulsore in oggetto, rispetto alla versione 2020, ha subito notevoli modifiche per portarlo ad un livello superiore. Primo cambiamento tangibile è dato dall’ingombro totale del V6: l’unità di potenza è stata miniaturizzata grazie agli interventi realizzati sulla testata.

L’albero a camme è stato rimpicciolito ed è stato abbassato per accorciare la distanza tra i cilindri e cambiare l’angolo delle valvole. Lo scopo era quello di cambiare la forma della camera di combustione, riducendo quindi le dimensioni complessive del propulsore e abbassarne al contempo il baricentro.

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l’unità di potenza nipponica (Honda RA620 H) montata sulle monoposto austriache Red Bull Racing durante la stagione 2021

E’ stato fatto anche un lavoro sui materiali. Per il monoblocco sono state introdotte nuove leghe metalliche che hanno ulteriormente permesso di ridurre lo spazio tra i cilindri. Honda voleva – riuscendoci – realizzare un pacchetto molto compatto aumentando, parallelamente, la potenza e la sfruttabilità a diversi regimi.

Ma non è finita qua. Anche turbina e compressore sono stati oggetto di revisione concettuale per cerare di potenziare anche il funzionamento dell’MGU-H, ossia il sistema che converte il calore dei gas di scarico in energia elettrica. Per di più, volendo aumentare l’affidabilità del motore a combustione interna, Honda ha iniziato a utilizzare la placcatura sul blocco cilindri.


F1-Analisi Honda vs Mercedes: caratteristiche M12

La power unit è da sempre il punto fermo dello strapotere Mercedes. La PU 2021, sigla del progetto M12E, ha subito diverse modifiche. Oltre all’oculato lavoro svolto sulla camera di combustione mirato ad aumentare il rendimento termico anche grazie all’utilizzo di nuove leghe, i tecnici di Brixworth sono riusciti a “sbloccare” un potenziale ancora inespresso sulla parte ibrida. Tutto nasce dai problemi legati all’affidabilità che durante la passata stagione hanno costretto i piloti a un approccio spesso conservativo, necessario per salvaguardare il propulsore e altre componenti affini.

Sin dai test invernali sono state provate diverse mappature, con il chiaro obiettivo di testare la bontà del lavoro svolto durante tutto il 2020. Secondo informazioni raccolte da Formula Uno Analisi Tecnica, si è potuto verificare che la spinta propulsiva delle vetture di Brackley può contare su di un plus importante per la stagione 2021. Parliamo di circa una ventina i cavalli in più a disposizione. Utili in qualifica ma altrettanto in gara. Momento in cui, a differenza della passata stagione, la power unit tedesca dovrebbe essere in grado di utilizzare più potenza per una percentuale del giro più alta.

Il lavoro più sfiancante per gli ingegneri di Birixworth è stato circoscritto in un’area specifica. Vediamo. La power unit 2021 delle Frecce Nere ha subito un grosso lavoro di rimodulazione della conformazione della “plenum camera”, quell’area nella quale collide l’onda pressoria all’interno del collettore in seguito alla chiusura della valvola di aspirazione e che successivamente rimbalza nuovamente verso la camera di combustione.

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la power unit tedesca edizione 2021 montata sulla Mercedes AMG F1 W12

Questo fenomeno aiuta il sistema di aspirazione a far introdurre più aria. Cosa che, a sua volta, arricchisce la miscela generando un effetto sovralimentante. Nelle intenzioni dei tecnici guidati da Hywel Thomas la nuova plenum camera della F1 tedesca doveva essere quell’espediente che avrebbe garantito maggiore efficacia al motore. Ma qualcosa, nella prima fase del campionato, non è andata come a Brixworth si aspettavano. Osservando gli on board delle W12, sin dal Bahrain, si era notato un comportamento anomalo del propulsore sui rettilinei.

In sostanza, il V6 andava in clipping. Da regolamento tecnico, l’unità di potenza può utilizzare il motore elettrico MGU-K spendendo non più di 4 MJ di energia per ogni tornata. Considerando che la potenza massima che le norme concedono per l’MGU-K è di 120 kW (160CV), possiamo stimare che l’utilizzo a massima potenza della componente elettrica sia di circa 33 secondi al giro. Ovviamente ogni scuderia ha diverse tarature elettroniche per distribuire questi 4MJ o 33s nei momenti migliori.

A Brixworth hanno lavorato su questo aspetto e pare abbiano risolto il rompicapo. Anche grazie al coolingMercedes AMG F1 potrebbe raffreddare la plenum in determinate fasi per avere più potenza disponibile. Qualcosa che è consentita da fermo, quando osserviamo i meccanici applicare il ghiaccio secco nei pressi delle prese d’aria della power unit. Diverso è il discorso durante le qualifiche o nella svolgimento della gara, visto che il regolamento prevede il divieto di refrigerare l’aria che entra nel collettore della power unit.

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immagine frontale della power unit tedesca M12E montata sulle Mercedes W12 durante la stagione 2021

Quello del cooling è uno degli elementi vincenti della PU tedesca: il super-raffreddamento è il processo mediante il quale un liquido può essere raffreddato al di sotto della sua temperatura di congelamento nominale senza che passi allo stato solido. Si ritiene, qundi, che nelle pareti del propulsore Mercedes scorra del refrigerante super raffreddato, cosa che rende l’aria al suo interno ancora più fresca. Più l’aria è fredda, maggiore è il contenuto di ossigeno e più esplosiva sarà la miscela.

A coadiuvare questo processo arrivano i cornetti di aspirazione di a lunghezza variabile che in ogni caso sono di serie su tutti i motori di F1 e che hanno lo scopo di ottimizzare il volume dell’aria in ingresso in base al carico e alla coppia richiesta. Tali strumenti sono stati resi più compatti sull‘M12E grazie ad un’ingegnosa geometria a guscio di lumaca. Queste le caratteristiche sulle quali si basano le due unità che stanno facendo la differenza sulle avversarie. C’è più di un dato che spiega che Renault e Ferrari arrancano nei confronti del duo oggetto d’analisi.

La sfida tecnica tra Honda e Mercedes ha avuto due momenti chiave. Il primo si è verificato in Francia, quando Sakura ha portato la seconda specifica che ha permesso alla Red Bull di sfruttare più potenza. Honda ha sistemato alcune piccole problematica sul fronte dell’affidabilità e la cosa ha avuto effetti molto sensibili sulle prestazioni della RB16B che ha vinto al Paul Ricard ed ha stradominato nel back to back austriaco.

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l’olandese Max Verstappen sfrutta tutta la potenza della power unit Honda nel rettilineo del Mistral (Paul Ricard) durante le qualifiche del Gran Premio di Francia edizione 2021

A Brixworth non hanno dormito e hanno replicato tra Silverstone e Ungheria con lo sblocco di potenza del quale vi abbiamo parlato in un retroscena esclusivo emerso dall’analisi degli on board di Lewis Hamilton (leggi qui l’approfondimento). Nell’analizzare i camera car e i team radio delle vetture di Brackley era emerso che la mappatura più spinta della componente endotermica usata durante tutte le gare disputate sino a Budapest era la “STRAT 5”.

In Ungheria, per la prima volta, Mercedes ha potuto contare su un extra power in almeno tre momenti chiave della gara: nella fase finale del primo stint, in uscita dai box dopo la seconda sosta e negli istanti caldi del duello con Fernando AlonsoQuesta è la prova provata che ora il propulsore della Stella a Tre Punte può usufruire di più potenza, grazie alla mappatura “STRAT 4″di quanta ne usasse nelle gare precedenti.

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Peter Bonnington concede a Lewis Hamilton l’utilizzo della mappatura Strat 4 per aumentare le prestazioni del motore tedesco durante il Gran Premio di Ungheria edizione 2021

La seconda metà di stagione, pertanto, si svilupperà tenendo conto di una Mercedes in recupero e di una Honda alle prese con qualche difficoltà derivante dalla necessità di introdurre un quarto esemplare di motore dopo i problemi occorsi a Perez, all’Hungaroring, e a Verstappen, a Silverstone.

A Brixworth, durante la pausa estiva, non hanno riposato. Ulteriori sviluppi sono previsti con la terza specifica che potrebbe essere montata già a Spa, una circuito molto esigente sul fronte della potenza pura. Con una Honda “dimissionaria” e quindi poco avvezza a presentare ulteriori evoluzioni, Mercedes potrebbe avere un piccolo vantaggio in questa entusiasmante guerra tra motoristi che ha fin qui contraddistinto il campionato del mondo di F1 2021.


Autore: Diego Catalano – @diegocat1977

Foto: Nicolas Carlpenstiers – @NicolasF1i

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2 Commenti

    • Non sono congelati gli sviluppi che vanno in direzione del miglioramento dell’affidabilità. Ovviamente la FIA sovraintende alle eventuali modifiche che i motoristi fanno.

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