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mercoledì 18 marzo 2015

L'analisi prestazionale del Gp d'Australia


Ci siamo la Formula Uno è finalmente tornata dopo la lunga pausa invernale ed è ricominciata proprio come ci aveva lasciato l'altr'anno ovvero nel segno della Mercedes , ma la grande differenza è che stavolta dietro alle frecce d'argento non c'è una Williams o una Red Bull bensì la Ferrari con un Vettel che è sembrato proprio in grande forma come anche la SF15-T .
Andiamo quindi ad analizzare quelli che sono i valori in campo emersi da questo primo GP della stagione , valori che comunque dovranno essere confermati dalle gare successive in quanto Melbourne è un circuito del tutto particolare e che non si presenta molto completo come test delle reali qualità delle vetture .
Come al solito analizzeremo i dati relativi alla Q3 tramite l'uso di grafici a radar per poterli analizzare meglio e in modo più semplice , inoltre a fine pagina  troverete i grafici sui passi gara e la tabella per controllare i componenti della PU utilizzati da ogni pilota (la potete trovare anche su Autosprint in edicola ).

 
 
 
Il primo parametro di analisi è sempre la velocità massima , andiamo quindi ad analizzare il grafico a fianco che rappresenta i rilevamenti alla speed trap .
La prima cosa che salta sicuramente all'occhio è il trovare la Mercedes nella parte centrale del grafico e non alle sue estremità , un'inversione di tendenza rispetto all'altro anno in cui eravamo abituati a vedere sempre Mercedes e Williams al top . E' facile intuire che in Mercedes abbiamo puntato per dei rapporti del cambio più corti in favore di migliori sforzi di trazione secondo la scuola Red Bull . Come al solito al top troviamo la Williams con i 329 km/h di Bottas ma subito dopo la Williams troviamo la Ferrari di Vettel con ben 327,9 km/h a conferma che la Ferrari è molto migliorata dal punto di vista del cx ma anche in termini di potenza assoluta erogata dalla PU di Maranello . Molto in ritardo la Red Bull che ha sofferto molto per una PU Renault ancora acerba e che sembra abbia sofferto per gli aggiornamenti portati di corsa in Australia e non provati nei test pre-stagionali .
Passiamo ora all'analisi dei tempi e delle velocità nei vari settori . Se  si da un'occhiata alla tendenza delle linee dei grafici si può facilmente notare una costanza in esse in tutti e tre i settori ad indicare come detto prima,  che Albert Park non è un circuito che presenta settori molto diversi o che richiede  particolari tipi di set up .
Tramite un'analisi complessiva dei grafici notiamo una Ferrari particolarmente efficace nelle curve veloci in cui serve stabilità e precisione (secondo settore ) . Quindi una Ferrari con molto carico aereodinamico (non ai livelli di Mercedes però ) e con una migliore precisione in ingresso curva (che ha permesso a Raikkonen di ben figurare rispetto al suo compagno di squadra) , ma anche con un'efficienza aerodinamica in rettilineo di alto livello che abbinata agli ancora più evidenti progressi dal punto di vista motoristico  hanno permesso alla rossa di segnare le alte velocità massime in rettilineo che abbiamo rilevato prima . Si parla infatti di ben 60 cv di potenza in più rispetto all'altr'anno con un distacco dai Mercedes di soli 30 cv (niente di ufficiale ovviamente ) . Non sono tutte e rose e fiori però per la Ferrari che continua a faticare un po' dal punto di vista degli sforzi di trazione  (si può notare dalle velocità massime nel primo settore con le curve lente )e che comunque paga un divario di circa sette decimi dalla Mercedes sul passo gara . L'obbiettivo della Ferrari per il momento è quello di avvicinarsi il più possibile alla Mercedes dal punto di vista del Cz (coefficiente adimensionale di portanza/deportanza ) e dal punto di vista motoristico in quanto sembra che il telaio sia molto buono e i livelli di cx (coefficiente adimensionale di resistenza ) sia perfino migliori di  quelli della British Mercedes .
 Mercedes su cui non c'è molto da dire in quanto la sua superiorità tecnica è assoluta  proprio come sulla W05 . La W06 è un'evoluzione della W05 in cui si è puntato a risolvere quelle che erano le "problematiche" principali della vettura 2014 in particolare l'affidabilità . Di sicuro dall'analisi dei dati in relazione alle altre macchine e alla pista è molto evidente che la Mercedes ha un vantaggio di Cz e di motore non indifferenti , che difficilmente verranno colmati dagli altri competitors . L'efficienza aereodinamica (ovvero il rapporto fra Cz e Cx ) è ai massimi livelli e probabilmente irraggiungibile da tutti . Sulla W06 si è anche lavorato molto  sugli sforzi di trazione , come abbiamo evidenziato prima , sacrificando un po' le velocità massime in rettilineo che a chi sta sempre davanti non servono tanto ..
Ci pare più interessante invece parlare di quella che è l'effettiva rivale della Ferrari ovvero la Williams . L' FW37 si basa su quelli che erano i punti forti della vettura dell'altr'anno ovvero una vettura efficace dal punto di vista del telaio e dell'aereodinamica supportati da una PU competitiva come quella della Mercedes. 
La Williams infatti gode di una grande efficienza aereodinamica in rettilineo contrapposta al un buon livello di carico aereodinamico più o meno ai livelli di Ferrari . Difficile giudicare il telaio , ma gli sforzi di trazione sembrano buoni e migliori della Ferrari oltre al fatto che la Williams gode di un grande beneficio dato dalla PU anglo-tedesca . Nonostante questo la Williams almeno in questa prima gara della stagione non è riuscita a prevalere in gara sulla Ferrari , soprattutto per una strategia di gara penalizzante (come è chiaro ed evidente dai grafici sul passo gara ) . Sembra anche che la Williams soffra di un maggior degrado delle gomme rispetto alla SF15-T che secondo la scuola Allison è molto più docile su di esse . In definitiva si può quindi dire che la rossa deve temere più la Williams in qualifica , piuttosto che in gara dove la FW37 sembra soffrire di più e probabilmente sarà proprio questo il grande duello della stagione per cercare di essere i primi degli ultimi .
Poco da dire su Red Bull e Lotus che sono state inserite nei grafici in quanto scuderie verosimilmente più vicine ai primi tre seppur entrambe soffrano molto l'una per una PU Renault davvero troppo acerba e poco competitiva mentre l'altra per dei piccoli problemi di affidabilità sulla PU Mercedes . Difficile quindi giudicare anche le vetture in se , seppur sembri che la Red Bull soffra anche dal punto di vista aereodinamico con un Cz non troppo esaltante e  con un Cx davvero imbarazzante . Discorso opposto per Lotus che invece sembra avere un'ottima efficienza aereodinamica in rettilineo , ma un minor livello di carico aereodinamico .
 
Sempre riguardo alla qualifica è interessante notare quelle che sarebbero state le perfomance ideali dei vari piloti tenendo conto dei migliori tempi nei settori con cui sono stati realizzati i grafici . Nel grafico sottostante trovate infatti a confronto il tempo reale in Q3 , contro quello ideale .




 
 
 
GRAFICI SULLA GARA
 
 










 


 

lunedì 26 gennaio 2015

Idrogeno nella PU Mercedes ? Ecco perchè non è possibile !

In questo periodo tramite un'intuizione dei nostri colleghi di F1analisitecnica.com si è diffusa una particolare tesi , poi riportata anche da parecchi altri siti del settore ,  che potrebbe spiegare l'incredibile differenza di potenza che la Mercedes ha rispetto i suoi avversari di Renault e Ferrari , ma anche rispetto alle stesse vetture rivali sempre motorizzate Mercedes che montano anche lo stesso sistema di recupero dell'energia.
Questa interessante teoria si basa su un piccolo, ma allo stesso tempo molto grande, spiraglio presente nell'articolo 5.14.2 del regolamento tecnico in cui si parla del fatto che non si può additivare il motore con spray di sostanze esterne ma non si parla di eventuali sostanze provenienti dai gas di recupero della lubrificazione .  E infatti nel regolamento tecnico non si fa menzione alla composizione che deve avere il lubrificante .
Da qui parte allora l'ipotesi dei nostri colleghi secondo cui è possibile realizzare un lubrificante contenente molecole che , all'interno del motore termico opportunamente dotato di elemento catalizzatore attraverso un processo di reforming catalitico , rilasci idrogeno . Infatti è risaputo che aggiungere idrogeno nella combustione di idrocarburi in motori termici convenzionali offre grandi benefici e non a caso è una tecnologia usata anche dalla Nasa sui suoi Shuttle .
Secondo loro a motore freddo l'idrogeno sarebbe conservato in maniera stabile nel lubrificante ovvero nell'idruro metallico o nella struttura in carbonio e viceversa a motore caldo l'idrogeno verrebbe rilasciato dal carter a quello che nel regolamento viene citato come "engine sump breather gases che poi fluirebbe nel compressore per seguire il percorso previsto dal regolamento .
Il dosaggio dell'idrogeno avverrebbe tramite una valvola moog (un ellettrovalvola a pressione ) in ingresso al compressore .
I vantaggi di una soluzione del genere come scrivono anche loro sarebbero molteplici : migliorerebbe la combustione , aumenterebbe il numero di ottani della benzina , la miscela sarebbe più magra , diminuirebbero le probabilità di detonazioni all'interno dell'unita termica e si avrebbe quindi più potenza a parità di una minor quantità di carburante imbarcato .
Oltre al fatto che la Mercedes possiede ampiamente le conoscenze necessarie all'uso dell'idrogeno tramite la sua campagna di sviluppo dell'idrogeno sulle vetture stradali .
Ora questa teoria è sicuramente molto interessante anche se ovviamente come scritto da loro non è detto che sia realtà , ma visto che comunque molte persone sui social o ci credono oppure hanno ancora delle perplessità al riguardo abbiamo deciso di dimostrarvi perché tale ipotesi è completamente infattibile e per essere sicuri di non scrivere baggianate abbiamo chiesto conferme ai nostri dubbi ad un nostro caro amico l'ingegner Paolo Filisetti .  
All'inizio dell'articolo prima viene citato il reforming catalitico per la produzione di idrogeno all'interno della vettura e poi si scrive che viene conservato all'interno del serbatoio dell'olio. Entrambe delle ipotesi non credibili . Il reforming catalitico è un processo industriale attuato per aumentare il numero di ottani di una miscela idrocarburica ( e quindi si può produrre idrogeno , è vero  ) ed è quindi ovvio chiedersi come è possibile fare tutto questo all'interno di una  vettura di F1 ? E' ovviamente impossibile. Come anche la seconda tesi dell'immagazzinamento nel lubrificante o nella struttura in carbonio . E' risaputo che uno dei problemi principali dell'idrogeno è proprio il suo immagazzinamento e non ci pare probabile poterlo additivare all'interno del lubrificante . L'idrogeno può essere stoccato sotto pressione , in forma liquida ( a -253°C) , o tramite reazioni chimiche reversibili con diverse sostanze formando idruri metallici ( come citato nell'articolo ) oppure allo stato liquido sotto forma di ammoniaca . Ma non crediamo che siano processi che si possano applicare così facilmente ..
Ma proviamo ora ad immaginare che tramite qualche assurda furbata o nei modi prima citati si riesca ad immagazzinare l'idrogeno . Per avere una efficace quantità di molecole di idrogeno non è certo indicato il recupero dei vapori d'olio nella presa d'aria del motore anche perché la quantità di  recupero varia con il passare dei giri (molta all'inizio e poca alla fine ) e dunque impossibile creare una "miscela" aria , benzina e molecole di idrogeno stabile . La quantità di idrogeno deve essere misurabile e di certo questo non avviene passando dal recupero nebulizzato nel cassoncino di aspirazione. Ci dovrebbe essere un trafilaggio voluto e controllato in camera di combustione ma allora si avrebbe un consumo di lubrificante abnorme . Tutto alquanto improbabile .
Ma proviamo ad andare avanti ammettiamo che ad inizio gara si abbia parecchio olio di recupero visto che c'è molto olio nel serbatoio . Ad ogni accelerazione in teoria un tot di molecole di idrogeno dovrebbero garantire un aumento di potenza ; ebbene si avrebbe un boost nelle parti lente del tracciato perché la temperatura dell'olio sale avendo meno aria che raffredda il suo radiatore dedicato , mentre si avrebbe meno boost in rettilineo dove la quantità d'aria è maggiore .
A questo punto si rivelerebbe un boost inutile in quanto si avrebbe più potenza quando non serve e meno quando serve ; ci sembra ovvio che il flusso di miscela deve essere proporzionale alla apertura della farfalla e ciò è possibile se il rapporto delle componenti carburante/ comburente è un dato certo . Oltre al fatto che un boost del genere amplierebbe uno dei problemi dei motori ad alti giri di rotazione ovvero quello della detonazione della miscela prima della scintilla che provocherebbe gravi problemi di affidabilità . Un  rischio che di sicuro non è indicato prendersi con soli 5 motori ( quest'anno solo 4 ) disponibili nell'arco dell'intera stagione .
E come riflessione finale è importante pensare che questo non sarebbe uno stratagemma intelligente per una casa che è in F1 per promuovere la vendita di veicoli stradali, in particolare nel far capire che sono loro quelli con la miglior tecnologia ibrida di tutti .
Quindi questa era di sicuro un'idea intelligente , onore al merito,  ma le difficoltà per poterla mettere in pratica sono troppe e di sicuro i segreti della Mercedes sono altri ,  anche se qualcosa nella benzina è certo che si nasconda .