Inovaţiile Ferrari ce ar putea face diferenţa în 2022

Scuderia a conceput un PU semnificativ mai puternic şi eficient ca în 2020, dar foarte puţini au ştiut că după directivele tehnice din toamna 2019 şi acel acord cu FIA, la Maranello s-a luat decizia de a dezvolta două proiecte paralele pentru 2022, ultimul an în care e permisă o evoluţie a propulsoarelor înainte de intervenirea îngheţării unităţilor pentru o perioadă de trei ani.

După dezastruosul PU din 2020, conceput şi realizat în mai puţin de 100 de zile, inginerii de sub conducerea lui Enrico Gualtieri au lucrat intens şi au scos la iveală unitatea denumită 065/6 ce reprezenta un plus la toate capitolele faţă de predecesor, puterea maximă fiind cu 40 CP mai mare. Cu ochii pe 2022, cȃnd Ferrari speră să revină în lupta pentru victorii, s-a hotărȃt dezvoltarea în paralel a două proiecte privind PU ce va fi utilizat pentru 2022-2024. Primul proiect, ceva mai potolit pe partea de motor cu combustie a avut un prim pas reprezentat de 065/6 pomenit mai sus. Aceeaşi echipă care l-a conceput lucrează acum la evoluţia sa, încercȃnd să stoarcă cȃt mai mult din el, dar fără mutări extreme, avangardiste.

La Baku, Scuderia a debutat al doilea PU al sezonului, echipa lucrȃnd în continuare la partea de fiabilitate. Cum intervenţii grevate de fiabilitate sunt permise de regulamentul tehnic al FIA, o dată cu nr. 3 ce va debuta la Spa, se vor mai stoarce 5 CP imposibil de deblocat acum. O chestiune încă ciudată rămȃne de analizat: în regim de cursă Ferrari este mai departe de Mercedes ca în regim de un tur. Vom reveni asupra acestei dileme cȃnd vom strȃnge toate datele.

Cel de-al doilea proiect, necesitȃnd investiţii în cercetare mai ridicate nu era viabil pentru 2021, dar pentru 2022 va fi perfect utilizabil. Sub îndrumarea şefului de proiect, Wolf Zimmermann, fost în trecut la Mercedes AMG, dar şi la AVL, s-a muncit în primul rȃnd la găsirea şi implementarea unor soluţii radicale, pentru că în opinia ingienerului german numai inovarea permanentă şi găsirea unor căi mai puţin umblate îţi poate aduce un beneficiu semnificativ pe o cale atȃt de bătută precum cea a motorului clasic cu ardere internă, de la paşii făcuţi de Peugeot în 1911 şi Ballot în 1919, inovaţia efectivă plafonȃndu-se.

Pȃnă la finele lunii mai evoluţia lui 065/6 prezenta pe dyno un avantaj semnificativ de putere faţă de celălat proiect, dar deodată s-a produs un declic şi unitatea dezvoltată de oamenii lui Zimmermann a preluat conducerea la toate capitolele.

Cum bugetul dedicat motoarelor nu este limita de FIA, Ferrari a aruncat sume uriaşe pentru a susţine în paralel cele două demersuri, implicarea Mahle, NGK şi Shell fiind crucială. Compania germană, un pionier în domeniul injecţiei de benzină, ce a dezvoltat sistemul TJI (Turbulent Jet Ignition) în trecut, a studiat cu mare atenţie ideile grupului Zimmermann şi a livrat ce s-a cerut de la ei, rezultȃnd cel mai inovator proiect al unui motor V6 turbo din ultimii ani.

Cu ce vine noua unitate propulsoare?

Pentru început să menţionăm sistemul de răcire aproape miniatural, cu un intercooler cu dimensiuni mult reduse faţă de 2021 sau anii trecuţi. Eficienţa acestuia este sporită, chiar dacă este mai mic, avantajele privind împachetarea fiind evidente. Compresorul , ce va fi tot în spate legat de turbină, păstrȃnd arhitectura clasică, a scăzut şi el în dimensiuni, dar se preconizează că se va duce spre 150.000rpm. Asta va ajuta la recuperarea unei cantităţi mai mari de energie prin intermediul MGU-H, un capitol la care oricum Ferrari SF21 cu al său 065/6 stătea marginal mai bine ca rivalii( dar numai pe un tur de calificare). De data asta se pare că pasul în faţă este mai mare ca în trecut.

Marele pas înainte este însă în altă parte: la alimentare şi aprindere. Zimmermann a considerat că o aprindere ultra-rapidă este crucială în atingerea scopurilor urmărite. De aceea a lucrat cot la cot cu NGK pentru realizarea unui modul care să ofere o aprindere instantanee a amestecului sărac din precameră (detaliile acestui sistem le-am revelat în 2018 atȃt pe site cȃt şi în anuarul Motor Sport Magazin). Shell şi-a adus contribuţia sa semnificativă, ca de fiecare dată, oferind un combustibil superior celui din 2020, derivȃnd din cel extrem de greu obţinut ce a debutat în 2018(nu este disponibil pentru Alfa şi Haas). După mai bine de un de cercetări şi teste s-a ajuns la crearea unui ametec benzină-aer şi mai “turbulent”, caracterizat de un om din interior drept “cel mai exploziv cu putinţă”.

Acum doar în jur de 2% din amestec e preaprins înainte de pătrunderea în cameră (3% între 2017-2021), datorită naturii mai explozive şi celorlalţi factori, flacără extinzȃndu-se mai rapid în interiorul camerei de ardere, arderea fiind mai completă. Sub umbrela celor 500 bar presiune maximă a presiunii combustibilului prevăzută de Regulament, acesta este un mare pas înainte, atȃt în privinţa creşterii puterii, dar şi a creşterii eficienţei.

Utilizarea în continuare a unor pistoane dintr-un înalt aliaj de oţel tratat termic (o întoarcere la origini dinainte de Ballot) şi tratarea ceramic corespunzătoare a pereţilor cilindrilor a contat hotărȃtor. Sursele consultate de jurnaliştii cei mai de încredere din Peninsulă, dar şi din Germania indică o putere de vȃrf peste cea a V6-ului Mercedes din 2021.  

Ultima nelămurire: de ce nu a copiat şi Ferrari layout-ul brevetat de Mercedes şi copiat de Honda în 2017 (iar Alpine din 2022)?

Motivaţia este multiplă şi a venit în urma unei analize ce s-a desfăşurat pe parcursul multor luni. În urmă cu cȃţiva ani, poate 4-5, un layout cu compresorul în faţa motorului şi turbina în spate ar fi oferit avantaje importante, de la răcire (de aici posibilitatea de a rula mai agresiv PU) la împachetare şi chiar putere (compresor mai mare de genul Mercedes 2014-2019). Un PU cu o astfel de dispunere este/era mai compact, plusul termal era semnificativ, compresorul de dimensiuni mai generoase oferea mai mult pe partea de putere (un compresor la fel de mare nu putea fi montat într-un layout clasic pentru că ar fi compromis curgerea aerului spre spate).

Numai că evoluţia materialelor utilizate a fost una accelerată, astfel că mărimea avantajului din 2014 nu mai este la aceleaşi dimensiuni în 2017, iar în 2022 e pretabil un astfel de concept doar dacă alegi calea mai uşoară, scoţȃnd in joc inovaţia (în esenţă micşorarea componentelor PU şi îmbunătăţirea combustiei).  Chiar şi Mercedes are acum un compresor de dimensiuni medii spre reduse, în timp ce Honda cȃnd a ales acest layout a montat de la început un compresor mic de la care se spera că se va duce la 150.000 rpm.

Materialele utilizate atunci nu au permis urcarea decȃt pȃnă la 125.000rpm iniţial. Mai mult, la această viteză de rotaţie axul ce uneşte compresorul cu turbina producea vibraţii îngrozitoare, făcȃnd praf motorul-de aici fiabilitatea groaznică. A fost nevoie de 4 ani pentru a rezolva problema cu ajutorul HondaJet, pȃnă acum limita de 125.000rpm fiind atinsă în siguranţă abia în 2020, în 2018 şi 2019 trecȃndu-se uşor de 120.000rpm în aerul rarefiat din Mexic.

Analiza Ferrari a identificat beneificii termale reduse şi un lag ceva mai redus. Dar cȃştigurile în privinţa dimensiunilor intercooler-ului au anulat acele beneficii termale. Pe lȃngă asta, cum turbina la conceptele Mercedes şi Honda este angrenată şi învȃrtită cu ajutorul gazelor de eşapament( nefiind antrenată prin curea) e nevoie de o forţă de împingere mai mare pe partea de evacuare-deci o cantitate de gaze mai ridicată. Iar asta presupune un consum de benzină mai ridicat.

În F1 actuală puterea de vȃrf nu mai este totul, contează cȃt poţi utiliza din puterea dezvoltată şi pentru ce durată de timp, eficienţa de ansamblu fiind cuvȃntul cheie.

Ultimul aspect: fiabilitatea.

S-a considerat că trecerea la un nou concept implică un an de încercări ce aduce cu el motoare sparte şi speranţe ruinate. Astfel că alegerea unui layout clasic presărat cu mici inovaţii este calea mai sigură spre succes. Iar monoposturile 2022 se pare că vor impune o reaşezare complet diferită a unităţilor propulsoare în care conceptul ales de inginerii motoriştii în privinţa dispunerii compresorului şi turbinei nu va mai fi aşa relevant.

Asta este teoria din spatele încercării Ferrari de a reveni în vȃrful ierarhiei motoriştilor. Practica va fi dezvăluită anul viitor.