Com’è fatto un motore di F1 e la PU della Ferrari SF-24

Il motore ibrido di una vettura di F1 è un componente tanto complesso, quanto rivoluzionario. Esso è stato generato dalle menti più brillanti e impiegato nella massima serie dal 2014, quando avvenne il grande cambio regolamentare con una transizione dai motori V8 aspirati ai nuovi V6 ibridi. Approfondiamo la tecnica di un motore di Formula 1 con il regolamento tecnico 2024 ed in particolare analizziamo le caratteristiche di quello montato sulla Ferrari SF-24 che in codice è chiamato PU 066/12.

Motore F1, il funzionamento delle parti di una Power Unit

Il motore ibrido di una monoposto di F1 rappresenta una delle tecnologie più avanzate e complesse nel mondo del motorsport. Dal 2014, la F1 ha adottato una configurazione ibrida che combina un motore a combustione interna (ICE) con sistemi di recupero dell’energia, progettati per migliorare l’efficienza e le prestazioni.

Questo sofisticato propulsore, noto come Power Unit, è composto da diverse componenti fondamentali, tra cui il motore termico V6 turbo, il sistema ERS (Energy Recovery System) e la batteria ad alta densità energetica. L’integrazione di questi elementi non solo garantisce potenza e velocità, ma risponde anche alle crescenti esigenze di sostenibilità e riduzione delle emissioni. In questo articolo esploreremo nel dettaglio il funzionamento di ogni parte del motore ibrido di F1, spiegando come la tecnologia ha trasformato le vetture di Formula 1 in laboratori su quattro ruote.

ICE V6

Il regolamento attuale prevede un motore a 6 cilindri da 1.600 cc con i cilindri disposti a V in due bancate da 3 cilindri ciascuna. Il carburante utilizzato, rigorosamente regolamentato, è sostanzialmente simile a quello acquistabile presso i distributori in cui si riforniscono le vetture stradali.

Turbocompressore

Gli attuali motori a combustione interna utilizzano anche un turbocompressore che funziona sfruttando i gas di scarico e aumentando la quantità di miscela di aria e carburante che entra nel motore stesso, in modo da moltiplicarne la potenza. L’azione del turbocompressore si combina, quindi, all’azione dei componenti elettrici nell’ottenimento della potenza del sistema ibrido.

La combustione del carburante ha bisogno di ossigeno se vuole bruciare in modo altamente efficiente, soprattutto se la quantità di carburante è limitata a 110 kg per gara. Il turbocompressore aiuta semplicemente il motore a “respirare” più velocemente, il che è utile quando gira a circa 100.000 volte al minuto. Il turbo beneficia anche del lavoro di MGU-K e MGU-H che vediamo qui di seguito.

MGU-K

La MGU-K (Motor Generator Unit, Kinetic) è uno dei componenti più complessi della Power Unit F1 e svolge diversi ruoli. Le frenate in Formula 1 generano enormi quantità di calore, così intense che le pastiglie dei freni emanano una luce rossa a causa di tutta l’energia che sono costrette ad assorbire. Funzionando a circa 540°C, la MGU-K può assorbire tale energia e trasformarla in elettricità che può essere immessa nell’ES (Energy Store).

La MGU-K non è solo un generatore, ma distribuisce anche energia dall’ES alla trasmissione, fornendo all’auto fino a 160 CV di potenza aggiuntiva quando richiesto. Questa energia può anche essere dispiegata verso la MGU-H per supportare il turbo.

MGU-H

La MGU-H (Motor Generator Unit, Heat) utilizza il calore dei gas di scarico della monoposto per alimentare un generatore, nello stesso modo in cui la MGU-K sfrutta l’energia. Questa energia convertita può essere inviata direttamente all’ES o alla MGU-K.

La MGU-H ha la capacità di funzionare in entrambi i modi. Può consumare energia o restituirla al sistema. Funziona principalmente per supportare il turbo, aiutando il compressore a tornare alla velocità di rotazione ottimale quando si torna a premere il piede sull’acceleratore, riducendo al minimo il ritardo del turbo e massimizzando le prestazioni.

Energy Store

L’Energy Store è una batteria specializzata specifica per ciascuna Power Unit di Formula 1 che immagazzina l’elettricità raccolta dalla MGU-K e dalla MGU-H. Poiché l’energia elettrica è generata sia dalle forze estreme sviluppate dalle frenate, sia dal calore emesso dagli scarichi, è una fonte di alimentazione elettrica essenziale.

Conservare l’energia recuperata all’interno della vettura è indispensabile affinché possa essere utilizzata quando necessario. In ogni singolo giro, la quantità massima di energia che può essere dispiegata dall’ES verso le ruote posteriori è di 4MJ. Ciò fornisce all’incirca 30 secondi di potenza aggiuntiva per giro. Senza ES, non disporremmo delle auto ibride che utilizziamo oggi.

ECU

La centralina elettronica della Power Unit (Electronic Control Unit, ECU) controlla e gestisce le componenti elettriche della Power Unit milioni di volte al secondo. È fondamentale per garantire che il pilota disponga della giusta quantità di potenza al momento giusto durante una gara. Controllando l’ingresso, l’uscita e la generazione di energia, l’ECU consente all’intera unità di generare la sua potenza.

Motore Ferrari F1 turbo ibrido della Ferrari SF-24 (PU 066/12)

Leggi anche:

→ Calendario F1 2024

→ Classifiche F1 2024 piloti e costruttori

→ Orari Formula 1

→ Punti F1 piloti e costruttori come si assegnano

→ Sprint Race come funziona

→ Tempi LIVE F1

→  NOTIZIE F1

→ Regolamento F1 2026

→ Cosa ne pensi sulla stagione di F1? Fai un salto sulla discussioni F1 sul FORUM!