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La power unit nella formula uno

Dalla meccanica all'elettronica

Gli anni '90 rappresentarono l'inizio di una nuova era delle monoposto con l'introduzione, da parte dei team, di nuove tecnologie di tipo elettronico al fine di migliorarne la guida e la sicurezza a bordo. Successivamente, le innovazioni vennero installate anche nei veicoli commerciali. 

I primi “aiuti tecnologici” ideati ed applicati furono: 
• Le sospensioni attive: controllano il movimento verticale delle ruote con un sistema di bordo; 
• Il cambio semiautomatico: che consente al pilota solo di scegliere la marcia con un pulsante sullo sterzo; 
• Il controllo della trazione: chiamato anche ASR (Anti Slip Regulation), consiste in un'unità di controllo elettronico che impedisce il pattinamento delle ruote; 
• Il sistema antibloccaggio delle ruote in frenata: meglio conosciuto come ABS (Anti-lock Braking System), impedisce il bloccaggio delle ruote durante la frenata.

 

Queste innovazioni non vennero, inizialmente, approvate poiché si pensava che tutta questa tecnologia a bordo non mettesse in risalto le abilità dei piloti, così la FIA (Federazione Internazionale dell'Automobile) ne abolì l'inserimento. 
L'elevato numero di incidenti mortali che si manifestavano in quel periodo portò, successivamente, alla necessaria applicazione di sistemi di sicurezza a bordo, soprattutto di tipo elettronico, che comportarono un aumento esponenziale dei costi di sviluppo e mantenimento di queste auto, con un conseguente ritiro da parte di molti team dalla competizione. 

È importante sottolineare che dopo il 1° maggio del 1994, per oltre vent'anni nessun pilota ha perso la vita in una gara di Formula 1 fino al 2015, quando morì Jules Bianchi per ragioni dovute più alla sicurezza in pista che alle caratteristiche costruttive delle monoposto [3]. 
Dal 2009 il regolamento impose la progettazione di auto completamente nuove con l'inserimento di componentistica elettronica finalizzata a migliorare le prestazioni meccaniche e la sicurezza. Da quel momento il futuro della competizione motoristica si basò più sullo studio e sulla ricerca in campo elettronico che meccanico. 

Uno dei primi componenti impiegato, che successivamente si rivelò un'importantissima innovazione nel campo automobilistico, fu il KERS il quale consentiva un recupero di energia elettrica in fase di frenatura, ma che inizialmente risultava molto costoso e di difficile gestione. 
Molti furono i tentativi da parte di alcune case automobilistiche di abolire questa novità, ma invano. Pertanto vi furono competizioni tra auto dotate del KERS, innovazione in campo elettrico, auto dotate di “diffusore col buco”, innovazione in campo meccanico e auto senza nessuno dei due. 

Da segnalare come le auto dotate del KERS prevalsero sulle altre. 
Il 2014 ha costituito la “svolta” nella storia della Formula 1, poiché si passò da un motore V8 costituito da otto cilindri separati come a formare una V a un motore V6 turbo-ibrido costituito da sei cilindri dove, però, viene garantita una potenza maggiore grazie all'impiego di unità elettroniche come L'MGU-K fino a 1000CV. 

La sperimentazione di nuove tecnologie per il recupero dell'energia dalla frenatura, e non solo, ha permesso la definitiva sostituzione del KERS con: 
• L'MGU-K: viene utilizzato da generatore in frenata per convertire l'energia cinetica in energia elettrica e da motore in fase di accelerazione per aggiungere fino a 164CV alla potenza del motore. 
• L'MGU-H: trasforma parte dell'energia cinetica della turbina in energia elettrica. 

Il campionato del 2014 fu dominato dalla Mercedes la quale riuscì a sfruttare al meglio questi cambiamenti apportati al regolamento, spianando la strada verso un futuro prettamente elettrico, con la conseguente nascita delle cosiddette POWER UNIT, motore ibrido endotermico-elettrico, e della FORMULA E, competizione tra auto completamente elettriche. [...]

Questo brano è tratto dalla tesi:

La power unit nella formula uno

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Informazioni tesi

  Autore: Massimiliano Parenti
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2016-17
  Università: Università degli Studi di Palermo
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria elettrica
  Relatore: Massimo Caruso
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 37

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Parole chiave

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power unit

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