Componenti e funzionamento della Power Unit
L'evoluzione dei motori utilizzati nel corso della storia della Formula 1 si può facilmente affiancare alla famosa foto dell'evoluzione secondo Darwin. Dal primo Gran Premio mai disputato hanno partecipato si e no 60 scuderie. Immaginate quindi quanti motori ciascuna scuderia è stata in grado di creare nel corso della loro presenza nel campionato; una vera e propria palestra ingegneristica per tutti gli addetti ai lavori, che se ne sono usciti con le creazioni più assurde tipo motori a 16 cilindri a forma di H,W,V e altre lettere poco convenzionali. Concentriamoci dunque sulla Power Unit presente oggi descrivendone brevemente le caratteristiche.
La Power Unit presente sulle monoposto di oggi è stata introdotta nel 2014 ed ha la particolarità di essere ibrida. Il primo componente è infatti un motore a combustione, anche chiamato motore a scoppio, modello V6 (a sei cilindri) 1600cc e funziona come un normale motore di una macchina da strada tralaltro neanche troppo potente. Ciò che fa la differenza è la componente elettrica della PU, chiamata Energy Recovery System, tradotto in italiano sistema di recupero di energia.
Come anticipato la parte più complessa della Power Unit è quella elettrica, nonchè quella che ci regala le prestazioni uniche che vediamo oggi durante i Gran Premi. La componente elettrica ERS comprende quattro sottosistemi:
ESS Energy Storage System: è un accumulatore di energia e serve appunto per immagazzinarla quando non viene utilizzata per potenziare la monoposto.
MGU-H (Heat Motor Generator Unit): è il convertitore di energia termica. Questa macchina è collegata all’albero del turbocompressore; breve parentesi, il turbocompressore è un sistema meccanico collegato al motore a combustione che ha lo scopo di sovralimentarlo, quindi di dare più potenza. Un po’ come la stellina di Super Mario. Essendo il generatore di energia termica attaccata al turbocompressore, questo converte l’energia termica in energia elettrica che viene poi accumulata nel magazzino per essere utilizzata quando necessario.
MGU-K (Kinetic Motor Generator Unit): è il convertitore di energia cinetica direttamente collegato alla trasmissione, che ricordiamo essere l’insieme di organi che permette di trasferire l’energia creata dal motore alle ruote. Non starò qui a spiegare formule o teoremi perché ne usciamo tutti matti. Basta sapere che l’energia cinetica viene generata quando la macchina frena. L’energia delle frenate viene trasformata in energia elettrica e immagazzinata per essere pronta all’uso.
MGU Control Unit: è l’unità di controllo che gestisce i tre sistemi descritti sopra. Il suo scopo è quello di permettere lo scambio di energia tra loro e il pacco di batterie.
Quindi durante il normale funzionamento della macchina, l’energia derivata dei gas di scarico è accumulata nell’ESS grazie all’MGU-H. Durante una frenata, invece, sarà l’MGU-K ad accumulare energia. Quando poi il pilota accelera di nuovo, l’MGU-H userà una prte dell’energia immagazzinata per aumentare la velocità di rotazione della turbina (calata naturalmente durante la frenata) e una parte la fornirà all’MGU-K che erogherà ulteriore potenza alle ruote.
L’avvento della nuova Power Unit ha portato grossi vantaggi nella nuova era della Formula 1. Basarsi su tre motori invece che uno da la possibilità alle scuderie di usare combinazioni e strategie, ad esempio la massimizzazione dell’utilizzo dell’energia in qualifica o un bilancio equilibrato di utilizzo durante la gara. Una fusione degna di Dragonball.
