Secondo rumors provenienti dal paddock, sembra che il DRS, il sistema di flap mobile posteriore introdotto quest’anno, sia di gran lunga più efficiente sulla Red Bull che su tutti gli altri team. In qualifica l’utilizzo di tale dispositivo è consentito per tutto il tracciato e la Red Bull beneficia pertanto di un vantaggio tecnico considerevole.

Inoltre la macchina sembra che abbia il sistema di scarichi più efficiente del mondiale, capace di garantire maggiore deportanza al posteriore con l’emissione di gas caldi anche in fase di rilascio dell’acceleratore. Questo sistema tuttavia richiede maggiori consumi di carburante, che non incidono  tanto sul giro secco della qualifica piuttosto in gara, con un carico di benzina supplementare nell’ordine dei quindici chili, con un handicap stimabile in  due decimi al giro. Il dispositivo imbarazza non poco la FIA, che se da un lato lo considera illecito dall’altro ne permette l’utilizzo, almeno fino alla riunione tecnica dei team prevista per il Gp del Canada. Decretarne l’abolizione significherebbe vanificare milioni di euro spesi per progettazione e realizzazione, contrariamente allo spirito della politica di risparmi messa in vigore da qualche anno.

Il tallone d’achille della Red Bull, elemento risaputo, è il KERS, utilizzato rispetto agli altri team con parsimonia per problemi di surriscaldamento; questa scelta può far perdere due, tre decimi al giro. In linea di massima,  risulterebbe chiaro che è la Red Bull che vede svanire in gara l’ enorme vantaggio delle qualifiche e che non sono le altre squadre ad andare più forti sul ritmo gara.

La situazione Ferrari è ben sintetizzata dalla gara spagnola: ha il miglior pilota del mondiale, Fernando Alonso, ed una macchina dalle prestazioni mediocri. Infatti, lo spagnolo dopo aver tenuto testa per ben diciotto giri, in soli quaranta ha subito il doppiaggio. Colpa di scelte tecniche conservative, che alla luce di modifiche regolamentari così importanti quest’anno non hanno pagato. La situazione è allarmante se poi  a nulla sono valse le novità aerodinamiche per il Gp di Spagna: la F150 Italia allo stato attuale è più lenta della vettura dell’ anno scorso. Di conseguenza, nel periodo di progettazione della vettura del prossimo anno, notizia di ieri, è stato rimosso dall’incarico di direttore tecnico l’ing. Aldo Costa. Per i tifosi non rimane altro che sperare nei circuiti dove conterà più il pilota, come quello di Montecarlo dove si può sperare di rivedere già questa domenica la Ferrari tra i primi, grazie al talento straordinario di Alonso.

L’unica notizia, e nota lieta per i ferraristi,  è il primo podio della stagione con Fernando Alonso che ha battagliato a lungo con l’altra Red Bull di Mark Webber. Alonso nelle prime fasi di gare riesce a superare Hamilton e Rosberg, tallonando Webber, secondo. Nel tratto centrale di corsa lo spagnolo è stato addirittura il più veloce in pista, riuscendo a superare Webber e lasciando sperare di poter conservare il secondo posto fino al traguardo. Purtroppo però nell’ultimo stint di gara Alonso viene superato e la Red Bull ancora una volta si dimostra l’auto da battere. Felipe Massa è l’ombra di se stesso dal mondiale perso all’ultima gara in Brasile: per il brasiliano, giunto undicesimo al traguardo, questa potrebbe essere l’ultima stagione in rosso. Per quanto riguarda gli altri, in crisi la Mclaren, (Hamilton quarto, Button sesto), illude la Mercedes con RosberG partito terzo e finito quinto. La Red Bull è sempre lì, davanti a tutti, con i rivali che annaspano e si alternano di gara in gara.

Il terzo posto per la Ferrari è  un risultato più importante per il morale che per la classifica. Quest’anno il divario tecnico sembra incolmabile tuttavia si può ancora sperare per una rimonta, visto che la rossa è stata autrice negli anni precedenti di rimonte impensabili. Le incognite legate alle prestazioni sono imputabili principalmente alle gomme Pirelli: senza la possibilità di test privati, si possono valutare i progressi tecnici unicamente nei weekend di gara. L’handicap Ferrari è insito nell’interpretazione delle gomme, ancora non ottimale, e nel grip aerodinamico, aspetto in cui la Rossa soffre particolarmente anche se in netta rimonta di prestazioni. La speranza è che l’esperienza della Ferrari incida in positivo nel proseguimento del campionato, evitando di poter assistere ad un monologo di Vettel e della Red Bull.

La gara è stata condizionata dall’eccessivo degrado delle gomme;  nei valzer dei pit stop (minimo 3 soste per pilota) ci sono stati diversi rovesciamenti di classifica di cui ha approfittato Jenson Button. Il pilota con una condotta sorniona, com’è suo solito, si piazza al secondo posto. Grazie alla sua guida pulita egli è bravo a gestire gli pneumatici e a farli durare più di Lewis Hamilton, che per il degrado, ha dovuto subire i sorpassi di Heidfeld, ottimo terzo posto per la Renault, e di Webber, quarto. Per non finire la gara sui cerchioni, Lewis rientra forzatamente ai box e così dal podio scivola fino al settimo posto.

La Ferrari ha un passo gara molto efficace per cui è stato possibile sperare in un piazzamento da podio. Domenicali nel difendere la pessima qualifica ha alluso alla tattica del catenaccio, ossia la (solita) scelta conservatrice di puntare tutto sulla gara, a scapito della prestazione sul giro secco. Sebbene in corsa si facciano i punti, tuttavia dovrebbero spiegare al team principal che inseguire i rivali procura una costante pressione che può far sbagliare; ed oggi, purtroppo, due errori fatali hanno condizionato il risultato finale: il primo lo commettono ai box con Massa nel problema di montaggio dell’anteriore sinistra, che ha relegato il brasiliano nelle retrovie; il secondo errore, piuttosto grave,  è di Alonso che negli ultimi giri di gara sbaglia la valutazione di distanza nella battaglia con Hamilton, terzo in quel momento, piombandogli addosso e distruggendo l’ala anteriore. Alla fine Massa ed Alonso si piazzano quinto e sesto, con un po’ di rammarico per gli sbagli commessi ma con l’auspicio che una crescita di prestazioni vi sia anche in qualifica, nel prossimo week-end di gara in Cina.

La gara in Ferrari

La Ferrari com’era immaginabile ha corso in difesa, cercando di limitare i danni quanto più è possibile. Alonso e Massa hanno corso due gare opposte: il primo ha avuto una pessima partenza, ritrovandosi nono al primo giro; tuttavia lo spagnolo si è riscattato a gara in corso tenendo un ottimo passo, superiore alla Red Bull di Mark Webber che ha scavalcato, e riuscendo ad insidiare nel finale il terzo posto del sorprendente Petrov su Renault. Il quarto posto artigliato con le unghie costituisce un ottimo risultato, difficile prevedere uno migliore.

Felipe Massa nelle prime fasi di gara lasciava sperare in un risultato migliore del settimo posto finale. All’inizio si è difeso strenuamente dalla McLaren di Button, nettamente superiore: i tifosi sembravano aver ritrovato il brasiliano dei tempi migliori, combattivo come non mai. Tuttavia dopo il sorpasso subito da Button, se pur compiuto in modo irregolare e sanzionato con un drive trough, Felipe si arenava nelle secche del centro gruppo, concludendo al nono posto; complice la doppia squalifica delle Sauber per alettone posteriore irregolare che lo precedevano, il ferrarista è sopravanzato di due piazze, aumentando il bottino di punti.

Considerazioni sul nuovo regolamento

Sebastian Vettel è stato l’unico pilota di vertice ad aver interpretato al meglio le nuove gomme Pirelli. Prestazioni così nette e al tempo stesso largamente variabili delle vetture sono da imputarsi unicamente agli pneumatici. Il tracciato di Melbourne, poiché  cittadino, è atipico e l’asfalto è molto scivoloso, per cui  le gomme morbide hanno offerto prestazioni e durate migliori rispetto alle gomme dure essendo più aderenti alla pista. E ciò ad esempio ha influenzato la strategia di Mark Webber, che ha dovuto effettuare uno stop supplementare per sostituire le dure con le morbide. Inoltre la Ferrari, dalla metà gara e quindi a circuito gommato, è stata la più veloce di tutte le altre squadre: il giro più veloce di gara è di Massa.

L’ala mobile è sicuramente un prezioso ausilio per superare vetture con un divario minimo di prestazioni sul giro tra 1.5” e 2”. Può essere utile, per esempio, per vedere la Ferrari non imbottigliata dietro una Toro Rosso di turno. Tuttavia le distanze tra le vetture sono state grandi, per questo, tutto sommato, i duelli sono stati pochi. Si avrà un quadro più preciso quando i valori in campo saranno più simili tra loro.

Ford vs Ferrari

La disputa per il marchio “F-150″  tra Ford e Ferrari non è stata di buon auspicio per la rossa. La dicitura è stata adottata (in buona fede) dal “cavallino rampante” per un evento eccezionale: i 150 anni dell’unità d’Italia, a difesa dell’Italia che ancora vince nel mondo. Tuttavia la Ford, che produce gli “F-150″, pick-up di successo in America, ha contestato il plagio del marchio da parte della Ferrari minacciandole causa. A Maranello si è repentinamente tramutato il nome della vettura in “F150th”. La nota di risposta alla Ford:

“Quest’anno è stato deciso di dedicarla ad un anniversario particolarmente significativo come il 150esimo dell’Unità di Italia, la cui importanza ha indotto il nostro Governo a proclamare, solo per quest’ anno, una festività nazionale. Per questi motivi la Ferrari ritiene che non si possa confondere la propria monoposto del prossimo campionato di F1 con un qualsiasi veicolo di tipo commerciale ovvero pensare che vi sia un legame ad altro marchio di veicolo stradale e risulta pertanto davvero difficile comprendere quanto espresso dalla Ford. Detto questo, a ulteriore riprova della buona fede e della correttezza dell’operato della Ferrari, è stato deciso di eliminare e far eliminare in ogni sede la denominazione abbreviata e di utilizzare sempre quella completa di Ferrari F150th Italia”.

Come ha fatto notare la stessa dichiarazione ufficiale, è molto probabile che sia stata una boutade mediatica di Ford per meschini fini pubblicitari.

Le novità

Passando al lato più squisitamente tecnico della F1, c’è da dire che la Fia anche quest’anno introduce vincoli e innovazioni volte a favorire l’agonismo in pista. L’ultima gara ad Abu Dhabi della scorsa stagione ha chiuso un campionato apertissimo nel peggiore dei modi: zero sorpassi in pista. Alonso ha pagato dazio rimanendo imbottigliato nel traffico, perdendo così il titolo mondiale che dalle qualifiche sembrava in tasca.

Il settore su cui la Fia è pesantemente intervenuta è quello dell’aereodinamica delle monoposto. Maggiore è il carico aereodinamico, maggiori le turbolenze per le vetture che seguono in scia, con la difficoltà di rimanervi soprattutto in curva. Sono aboliti:

- il doppio diffusore , l’ estrattore inventato da Ross Brawn due anni fa, che crea più deportanza in prossimità degli scarichi e quindi maggior effetto suolo

- l’F-duct, l’innovazione della McLaren nel 2010, che stallava l’ala posteriore in rettilineo a favore della velocità di punta.

Le principali novità di quest’anno sono:

- l’ala mobile posteriore. Un flap dell’alettone posteriore ora può inclinarsi per opporre minore resistenza all’aria e quindi maggiore velocità. Mentre per la qualifica non ci sono limitazioni per il suo uso, in gara invece l’impiego è tutto da decifrare, merito anche di un quadro regolamentare poco felice già in partenza. Infatti in gara il pilota che segue una vettura a (massimo) un secondo di distacco in rettilineo potrà azionare, previo segnale di avviso, questo dispositivo, ma non prima di 600 metri dal punto di frenata. Una striscia di vernice sul tracciato stabilirà il punto da cui si potrà utilizzare. Questi vincoli sono dovuti per non banalizzare il sorpasso, rendendolo troppo semplice. Forse non era meglio abolire del tutto o quasi l’ala posteriore?

-  il ritorno al KERS, introdotto già nel 2009, ora ufficialmente adottato da tutte le scuderie. Il dispositivo consiste nel recupero dell’energia cinetica in frenata, che carica un motorino elettrico. Questo, se azionato, sovralimenta il motore per una spinta di potenza. Utile per attaccare ma anche per difendersi dai tentativi di sorpasso

- il nuovo fornitore di gomme Pirelli ha avuto dalla Fia precise indicazioni. Gli pneumatici devono durare di meno rispetto alle vecchie Bridgestone. Ovvio che piloti dallo stile di guida “morbido” ne trarrano benefici. Inoltre il set di gomme disponibili per il week-end di gara si riduce ulteriormente da 14 a 11.

- il cambio dovrà durare cinque gare, una in più rispetto l’anno scorso.

Ulteriori novità sono:

- l’abolizione degli ordini di scuderia. Il gioco di squadra è sempre esistito, giusto eliminare questa ipocrita limitazione

- reintrodotta la regola del 107%: i piloti che avranno un tempo superiore al 107% rispetto alla pole fatta in Q1 non parteciperanno alla gara, salvo diversa indicazione dei commissari di gara. É una tagliola per i team più lenti.

Il nuovo Gp dell’anno sarà quello che si disputerà in India a fine ottobre. Nel 2011 il campionato sarà di 20 gare, un nuovo record nella storia della F1.

Il team da battere, da queste prime, se pur vaghe, indicazioni dei test, è ancora la Red Bull.  Ferrari proverà a fare meglio dell’anno scorso, soprattutto Felipe Massa che è sorvegliato speciale. Occhio alle novità di McLaren e Renault: i loro tubi di scarico “anteriori”. in prossimità delle pance, rappreentano una novità tecnica senz’altro interessante. Con il flusso anteriore dei tubi di scarico, aumenta la deportanza, quindi maggior carico aereodinamico: una soluzione estrema che molti team potrebbero copiare nell’arco della stagione.

IL MOTORE A COMBUSTIONE INTERNA

Il motore a combustione interna moderno venne dettagliato per la prima volta nel 1853 da padre Eugenio Barsanti e da Felice Matteucci. Da allora i progressi nel campo della meccanica di questa macchina sono stati enormi, ed effettivamente i moderni motori a scoppio sono dei piccoli capolavori di meccanica di precisione e ingegno, sebbene si tenda sempre a evidenziarne gli aspetti più sfavorevoli. Il motore che troviamo all’interno della nostra macchina rientra perfettamente nella categoria delle macchine termiche: sostanzialmente è un dispositivo che converte il calore in lavoro meccanico. Il principio che stà alla base del suo funzionamento è la legge dei gas perfetti, la ben nota PV = nRT. Questa legge stabilisce che, all’interno di un sistema termodinamico, il prodotto della pressione (P) per il volume dello stesso (V) è proporzionale alla temperatura (T). Di conseguenza, la variazione di uno di questi fattori influenzerà gli altri due, che tenderanno ad agiiustarsi di conseguenza. All’atto pratico, quando all’interno del pistone la miscela aria-carburante si incendia, assistiamo ad un aumento della temperatura. Questo porta ad un aumento della pressione (abbastanza intuibile, se immaginate il gas che esplode come un insieme di tante particelle che iniziano a sbattere più forte le une contro le altre), che provoca una spinta sulla testa del pistone, e quindi ad un aumento del volume del sistema. VoilaT, avete appena trasformato del calore (proveniente dalla rottura dei legami chimici del combustibile) in lavoro meccanico (il pistone che scende lungo la camera di scoppio). I residui dello scoppio vengono quindi espulsi per far spazio ad una nuova dose di miscela combustibile, pronti per riniziare il ciclo. A far da contorno al motore in sé ci sono tutta una serie di meccanismi il cui scopo quello di garantire la sincronia delle varie fasi del funzionamento, onde evitare ameni episodi come battiti in testa, ingolfamenti, esplosioni, eruzioni cutanee e pruriti vari causati da stress. Il movimento viene trasformato da alternativo dei pistoni in rotatorio del volano tramite l’albero a gomito, per poi essere trasferito alle ruote grazie alla trasmissione. A questo punto potete innestare la prima, percorrere i 50 metri che vi separano dal prossimo semaforo rosso, e fermarvi in coda aspettando il verde. Nel frattempo noterete la quantità di gas, polveri, vapori e schifezze varie che esce dai tubi di scarico di quelli che vi stanno davanti per finire diretti nei vostri polmoni. Avete presente quella puzza di benzina che sentite quando state fermi in mezzo al traffico? Bene, uno dei problemi legati all’efficienza bassa del motore a scoppio deriva dal fatto che la combustione del carburante non è mai completa, e di fatto ad ogni ciclo il motore butta via un po’ della benzina che gli iniettori inseriscono nella camera senza bruciarla. Un moderno motore a scoppio appena uscito da un buon rodaggio garantisce al massimo un’efficienza del 30 / 35 %, a fronte di un massimo teorico attorno al 65%. Il resto dell’energia va dispersa come calore, nell’usura delle parti, nella trasmissione del moto tra le varie componenti, nei giochi che per forza di cose sono presenti in quelle stesse parti, alla batteria etc. Quello che è importante notare è che per quanto bene possiate costruire una macchina termica, essa non avrà MAI un efficienza unitaria. Questo significa che con la natura, oltre a non poter vincere, non si può nemmeno pareggiare: il secondo principio della termodinamica stabilisce che per quanto bene voi possiate fare le cose, non potrete mai bilanciare l’energia che spendete con una quantità uguale di lavoro ricavato, e finirete sempre per rimetterci qualcosa.

Aggiungete che la teoria è sempre basata su considerazioni fatte a partire da situazioni ideali, in cui la vostra macchina non presenta attriti, è indeformabile, indistruttibile, e le trasformazioni termiche che fate sono perfette, e avrete ben chiaro dove va a finire quel 70% di energia che manca alle vostre ruote. E’ chiaro che il limite di efficienza massima reale si stà avvicinando sempre più, e che per migliorare le cose serve cambiare radicalmente i principi di funzionamenteo alla base del nostro motore. Il che ci porta direttamente a……

IL MOTORE ELETTRICO

Ricordo ancora con nostalgia i bei tempi delle mini 4WD, quei modellini giapponesi di automobiline futuristiche e improbabili dune buggy, in grado di raggiungere velocità pazzesche. Ricordo anche le giornate passate a “truccare” il motorino elettrico che le spingeva a velocità davvero notevoli per dei semplici giochini. Bastava un cacciavite per aprirne il fondo, una forbice per tagliare via buona parte degli avvolgimenti in rame del rotore, e un saldatore per riattaccare il tutto. All’epoca avevo 10 anni, e sebbene non comprendessi ancora come effettivamente funzionasse la cosa, la macchinina dopo il trattamento filava via che era un piacere….contro un muro. Il motore elettrico è un dispositivo talmente semplice che anche un bambino può mettervi mano. Certo le cose si complicano all’aumentare delle dimensioni, della potenza e dell’uso che se ne vuole fare, ma il concetto di base rimane valido. La meccanica di un dispositivo di questo tipo consiste in sole due componenti. Il rotore, che è la parte del motore che effettivamente ruota, è composto da un asse di rotazione a cui sono applicate due o più bobine di rame; lo statore è invece il guscio che racchiude il motore, e la sua parete interna ospita i due poli di un magnete, in maniera tale che il rotore risulti “affogato” all’interno di un campo magnetico. Un conduttore percorso da corrente infatti emette un campo magnetico, emesso dalle cariche in moto all’interno di esso. La direzione di questo campo magnetico, nel caso di una spira, risulta essere perpendicolare all’area della spira stessa, e tenderà ad allinearsi con un campo magnetico esterno (nel nostro motore, generato dai magneti dello statore). Non appena la spira risulterà allineata con il campo magnetico, basterà invertire il senso di percorrenza della corrente all’interno degli avvolgimenti, per invertire il campo magnetico da loro generato e far compiere un giro completo al rotore. A quel punto la corrente viene di nuovo invertita, e si ricomincia da capo. Nei motorini più semplici, la variazione dei poli del rotore si ottiene tramite due semplici semplici spazzole (positiva e negativa) che incidono su parte del rotore, suddivisa in sezioni, ognuna delle quali porta corrente ad una bobina. Non appena una delle bobine oltrepassa la spazzola positiva, diretta a quella negativa, viene sostituita da quella successiva e così via, fino a che non viene interrotto il contatto o finisce la carica delle batterie. In questa modo ciascuna bobina viene alimentata con la corretta polarità con la corretta fase (se ad esempio ci sono solo due bobine, l’inversione di corrente all’interno delle stesse avviene ogni 180° di rotazione del rotore, ogni 120° per tre bobine etc.) . I vantaggi del motore elettrico sul motore a scoppio sono molti, legati sia all’efficienza (90% circa per un buon motore), che alla versatilità e alla durevolezza. In un motore a combustione interna si sviluppano fortissime pressioni e altissime temperature, che causano parecchio stress meccanico alle componenti, determinandone l’usura. Il motore elettrico, sebbene si scaldi anch’esso per effetto Joule, non presenta al suo interno le stesse condizioni “estreme”, e l’usura meccanica è semplicemente dovuta all’attrito tra le componenti. Il motore elettrico è inoltre instrinsecamente più efficiente: non è una macchina termica, c’è conversione diretta tra energia elettrica e cinetica, non richiede grosse quantità di lubrificanti (altamente inquinanti), non emette alcuna scoria ed è molto più silenzioso. La benzina, come ben saprete, è altamente infiammabile, mentre le batterie non possono esplodere. Mentre in un motore a scoppio la coppia motrice massima (che fornisce una stima della spinta che il motore riesce a imprimere ) non è immediatamente disponibile, tant’è che quando si parte da fermi o con i giri del motore relativamente bassi, ci si rende immediatamente conto di quando il motore “entra” in coppia, dallo strappo che sembra tirare in accelerazione, con un motore elettrico la gestione di questo aspetto risulta essere molto più semplice, dato che un motore elettrico è potenzialmente sempre a regime ottimale: per aumentare la spinta basta aumentare la corrente di alimentazione, cosicchè il motore lavora a coppia e potenza costanti. Diversamente, i motori a combustione interna hanno una propria curva caratteristica, seguendo la quale i regimi di coppia e potenza massime si hanno in zone molto limitate della velocità di rotazione, in genere verso i 2/3 della velocità massima per la coppia e 4/5 per la potenza. A prova di ciò, una macchina elettrica da 200 cavalli di potenza (e dal consumo equivalente in benzina di 75 km/litro) è riuscita a battere in accelerazione una Lamborghini Gallardo da 520 cavalli (più un asino, generalmente al volante), e 6km/litro se siete molto fortunati. In una macchina elettrica si può sfruttare anche la frenata della stessa per recuperare parte dell’energia che altrimenti andrebbe dispersa in calore nei freni, similmente a quanto accade con il KERS in Formula 1, inserendo sull’asse di trasmissione un alternatore che entri in funzione non appena si prema il pedale del freno. Le prime auto elettriche erano pesantemente inficiate dalle scarissime prestazioni delle batterie, che perdevano rapidamente di efficienza e soprattutto garantivano autonomia al di sotto del centinaio di chilometri. Negli ultimi anni sono stati fatti passi da gigante per quanto riguarda la tecnologia inerente l’immagazzinamento dell’energia elettrica, soprattutto per effetto della grandissima diffusione di cui hanno iniziato a godere i dispositivi elettronici portatili, e sebbene le batterie siano ancora forse un po’ troppo pesanti, ingombranti e composte da sostanze potenzialmente molto inquinanti, la loro capacità di immagazinamento e la vita utile hanno fatto enormi passi in questi anni.

Per quanto riguarda l’impatto ambientale, non so voi ma io comunque preferisco avere un capannone con dentro 500 tonnellate di batterie scadute piuttosto che qualche milione di tonnellate di CO2, monossidi e polveri sottile varie nell’aria. Infine, anche se magari non risolverà il problema dell’intasamento urbano, un auto elettrica ferma ad un semaforo non inquina, per cui non è detto che ci muoveremo necessariamente più in fretta in città, ma per lo meno respireremo aria più pura.