Se la Fia usasse un flussometro diverso per lo spettacolo in F1?

2022-08-13 10:02:51 By : Mr. Landy ou

Le corse sono competizioni, ma chi le guarda dall’esterno vede anche una forma di spettacolo. Per far si che questo spettacolo sia avvincente, i partecipanti vanno messi a contatto e in condizioni di combattere per la vittoria e per le posizioni di vertice. Per fare ciò anche andando contro l’idea di competizione pura che i tecnici hanno, la Fia usa una serie di metodi di limitazioni. Si va dal balance of the performance mediante flangiature per l’aspirazione di aria, allo zavorramento in base ai risultati in gara, all’inversione delle griglie di partenza tra gara 1 e 2 dove è previsto l’evento diviso in due corse. Tutti questi sistemi sono solo palliativi, come aveva già accennato negli anni 70 e 80 uno dei più grandi progettisti di motori di Formula 1 come Keith Duckworth  cofondatore della Cosworth, l’unico modo per bilanciare le prestazioni delle vetture in corsa è quello di limitare l’energia che viene resa disponibile al motore.

Questa direttiva data dal progettista inglese negli anni passati è stata il cardine del regolamento tecnico Fia negli anni recenti fino alla massima formula non certo con risultati egregi. Molti pensano che sia meglio limitare la capacità dei serbatoi.  Questo tipo di limitazione consentiva di usare il massimo della potenza dei motori in certe fasi di gara ma anche grosse fasi noiose dove i piloti dovevano andare piano per non consumare tutta la benzina nel serbatoio. Ci sono stati esempi eclatanti di piloti che spingevano le auto, o che hanno perso Gp negli ultimi metri.  Quindi in base alla teoria Keith Duckworth la strada intrapresa dalla Fia sembra quella corretta. Il problema era ed è ancora oggi avere  un sistema che fissa in modo chiaro e preciso il limite di carburante nella unità di tempo che deve passare per avere un certo bilanciamento delle prestazioni in base ai consumi. Il sistema attualmente utilizzato in Formula 1 cioè il flussometro che controlla la portata di carburante a 100kg/ora, è derivato dal quella usato nel Mondiale Endudance. In quella disciplina però vuoi per l’esperienza maggiore,  hanno usato una media tra il consumo all’ora di carburante e la percorrenza in metri, facendo una media su tre giri di pista sul tracciato di riferimento a Le Mans. In sostanza puoi tirare per un po di ma devi compensare nell’arco di tre giri.

C’è un caso particolarmente efficiente invece di un sistema usato nel campionato Super Formula Giapponese dove si utilizza in sistema di controllo del flusso carburante sviluppato dalla Toyota che sembra dia risultati molto migliori di quello che attualmente si usa sia nel campionato di F1 che nel WEC.  Secondo Ben Bowlby progettista innovativo di modelli che si stanno affacciando al mondo del motorsport come la Nissan Zeod, non serve limitare solo il carburante, serve piùttosto costringere i progettisti a usare in modo più efficiente l’energia che viene messa a disposizione. Questa filosofia renderebbe le vetture da corsa molto più simili per filosofia progettuale alle vetture di serie, con obiettivi di prestazioni, piacere di pilotaggio, e maggiore efficienza.

Il sistema che usa la Fia non sembra rispettare appieno queste direttive, il flussometro ad ultrasuoni della Calibra Technologies, aveva come obiettivi  quello di creare un sensore che può essere adattato a qualsiasi macchina da corsa e di essere insensibile alle condizioni ambientali difficili che comportano le condizioni di gara.  In pratica all’interno della scatola che compone il sistema, c’è un tubo di lunghezza definita.  A ciascuna estremità, vi è un trasduttore ultrasonico. Un’onda ecografica viene trasmessa da un capo all’altro capo, quando viene ricevuta viene  ritrasmessa al sensore da dove è partita.  Se non c’è flusso, il tempo impiegato in ogni direzione sarà esattamente lo stesso, ma se c’è flusso in entrambe le direzioni ci sarà una leggera differenza. La misurazione di questa differenza indica la quantità di carburante in un ora che sta passando in quel momento. Secondo molti a cominciare dai tecnici Redbull, il sistema ha variazioni molto ampie di precisione che non consente di sfruttare appieno le doti del motore.

Per spiegare invece come funzione il sistema giapponese partiamo dal concetto di controllo della portata dell’aria.  Il diametro nel condotto di aspirazione, permette di calcolare la portata volumetrica del flusso aria.  Se si riesce a compensare calcolando anche la  temperatura e le proprietà del fluido si può arrivare a calcolare la portata della massa del fluido e la sua velocità. Succede anche su tutte le vetture catalitiche di serie.  La soluzione utilizzata in Super Formula è puramente meccanico,  tenendo presente gli obiettivi prefissati dalla Fia, si è ritenuto importante che sia GT500 che nelle gare  di Super Formula  tenere sotto controllo gli aspetti determinati dalla velocità pura in funzione dell’efficienza nell’uso del carburante.  Una direttiva recepita in modo naturale da tutti i costruttori dei vari campionati Giapponesi per avere motori Turbo efficienti prima che potenti con una ricaduta di immagine e di tecnologia sulle vetture di serie.

La Federazione giapponese conosceva bene il sistema di misurazione del flusso di carburante previste per l’introduzione in F1 e WEC nel 2014, ma voleva che il flusso del carburante doveva essere limitato, non solo dosato.  La Toyota presentò la sua soluzione di un meccanismo limitatore di carburante istantaneo.   Si è partiti dal concetto che nelle corse di solito, limitatori di aria vengono utilizzati per limitare le prestazioni, nei vari campionati GT ci sono continui cambi delle flange all’aspirazione per limitare o meno le prestazioni e bilanciare le vetture. Se il combustibile liquido viene regolato nello stesso modo, restringendo la portata, il carburante può evaporare e creare problemi di alimentazione irregolare. Questo a sua volta potrebbe portare ad accensioni irregolari nelle fase di combustione, che in una gara potrebbe portare a una perdita improvvisa di velocità, con rallentamenti anche improvvisi.  La stessa Toyota però fin da subito aveva messo l’accento su un difetto del sistema, la riduzione istantanea di potenza, causa il rallentamento della vettura con complicazioni pericolose in corsa. Questo ha portato i progettisti ad andare nella direzione della limitazione del flusso pur conservando la meccanica di base del complessi di misurazione.   In sostanza si è passati da  un parametro fisso di quantità di carburante massimo ad uno variabile stabilito per regolamento come del resto prevede la Fia. Unica cosa in cui differisce il sistema Toyota da quello utilizzato oggi dalla Fia è la assoluta affidabilità e certezza della misurazione, senza considerare i costi ridotti e la versatilità potendo solo cambiare i limiti di portata per le diverse categorie dove dovrebbe essere utilizzato. Da quello che è dato sapere ci sono contatti con la Fia per vedere se si può migliorare la condizione attualmente utilizzata in F1. Ricordiamo che la Redbull è stata la prima a sollevare il problema dopo il Gp di Australia, sappiamo tutti della squalifica di Ricciardo. In quel caso la scuderia dei bibitari aveva usato un sistema personale più affidabile, probabilmente non lontano da quello usato dalla stessa Toyota poi adottato da tutte le competizioni sia Formula che GT giapponesi

Forse un sistema che funziona meglio e più sicuro nelle misurazioni potrebbe restituire giustizia ad un regolamento che nel suo intento appare comunque in gradi di ottemperare le esigenze degli ingegneri, quello degli spettatori, e quelle di un immagine ambientale migliore.

Si, tutto bellissimo. La Fia adotta un sistema che la Nasa nemmeno se lo sogna. I Nippo ci stupiscono con algoritmi di controllo che nemmeno un Premi Nobel sarebbe sufficiente a gratificare. Si , ma che palle ! Ma qualcuno vorrà mai collegare un semplice tubo che porti il carburante che serve al motore, con potenza libera e liberi consumi ? Mica per altro: magari gli spettatori , che pagano, riescono anche a divertirsi . Gli ecologisti di professione andassero a vedersi le corse con i sacchi. E buon divertimento a tutti.

Siamo completamente d’accordo con te, ma visto che purtroppo ormai la strada come dice la Fia è tracciata e non si torna indietro che almeno ci si avvicini di più al concetto che hai espresso con un sistema più semplice e che funziona abbastanza bene da permettere di passare da potenza/prestazione….al concetto efficienza/prestazione. Si dovrebbe migliorare la situazione attuale e di molto