In Formula 1, la prestazione è tutto. Ma con le nuove regole per il 2014, efficienza equivale a prestazioni. I tempi sul giro migliori possono essere raggiunti solo rispettando questo cruciale parametro. Un cambiamento epocale dunque. Quello in Formula 1 è in atto da alcuni anni, e non ha smesso di sollevare polemiche. Ma esiste un minimo di travaso in termini di tecnologia tra una monoposto e una vettura di serie?

“Certo” risponde convinto Paddy Lowe, Executive Director MercedesAMG Petronas ”ma è un processo ben più sottile di un semplice trasferimento di singole parti tra due “vetture” così radicalmente diverse. Da un lato ci sono esempi di trasferimento diretto, prendete la tecnologia NANOSLIDE. Con l'ausilio della verniciatura ad arco elettrico (LDS) sottilissimi fili di ferro e carbonio vengono fusi e, successivamente, spruzzati tramite un flusso di gas sulla parete interna dei cilindri del basamento in alluminio. Questo strato di ferro nanocristallino crea una superficie liscia quasi come uno specchio con pori estremamente fini, che riducono l'usura tra i gruppi pistoni e la parete dei cilindri. Dal 2006, questa tecnologia inizialmente impiegata sul V8 AMG, non è rimasta in bacheca o pura accademia, ma è stata applicata su più di 200.000 unità prodotte di serie."

SIMULATORE F1:

TRASFERIMENTO INDIRETTO
Ma c’e’ anche un trasferimento che io chiamo “indiretto” nel quale la F1 diviene un laboratorio di ricerca per mostrare alla produzione di serie possibili innovazioni o ..soluzioni. Ibrido ed elettrico hanno accelerato queste sinergie. Dal KERS, era il 2009, si è passati alla AMG SLS Electric Drive di serie, sino alla full Hybrid F1 2014 (W05). La partnership tra il reparto corse e la produzione di serie si è di fatto rafforzata. E il lavorare in comune a progetti come il KERS ha permesso di incrementare l’esperienza tecnologica “in casa” , interfacciandosi di continuo con la pista e i suoi dati.

Lo sviluppo è stato rapido: il primo sistema KERS nel 2007 pesava 107 kg complessivi, con un ‘ efficienza complessiva del 39%. Nel 2009 è sceso a 25.3 kg con una resa del 70%. Nel 2012, il sistema pesava meno di 24 kg con un grado di efficienza dell’ 80%. La W05 Hybrid è del 35% più efficiente della precedente , allo stesso tempo tra le vetture di serie si è lavorato molto sulla S 500 PLUG IN HYBRID. Offre 325 kW di potenza complessiva e 650 Nm di coppia massima, scatta da 0-100 km/h in 5,2 secondi e può percorrere sino a 33 km in sola modalità elettrica.

Lo step successivo sarà la ricarica wireless ( senza fili) capace di arrivare a una potenza massima di 3.6 kw con un gradi di efficienza del 90% E’ un sistema che diverrà di serie a cui lavorano congiuntamente sia BMW sia Mercedes. Sviluppo e simulazione procedono di pari passo e saranno sempre più cruciali. Progammi di simulazione specifici per la vettura ma soprattutto per la produzione. Il team F1 Petronas ha realizzato qualcosa come 5.000 componenti completamente nuovi e quasi 15.000 bozzetti in …circa quattro mesi! Parliamo anche di programmi di simulazione di guida specifici e sempre più realistici, modellazione di cerchi e pneumatici tyre modelling DIL (driver in the loop). Non è solo ciò a cui stanno lavorando gli ingeneri di F1 a contare, ma il come può essere trasferito nelle Case costruttrici.

Hockenheim: On Board con Lewis Hamilton sul simulatore F1:

AERODINAMICA

L’aerodinamica di una monoposto F1 e una vettura di serie ha ben poco in comune. Eppure entrambe sfruttano la Galleria del vento e il programma CFD (Computational Fluid Dynamics). Al fine di ridurre al minimo l'attrito interno del motore, il lavoro si concentra su due aree: lubrificazione e superfici. Il motore a combustione interna 2014 e i lubrificanti sono stati progettati in parallelo. Il motore turbo 1,6 scalda più del precedente V8 e vede un consumo d’olio superiore di circa il 10% in più. L'olio deve soddisfare requisiti a volte contraddittori: deve agire come un liquido di raffreddamento, al contempo dare una buona protezione contro l'usura, ma deve conservare proprietà di basso attrito.

FIBRA DI CARBONIO
Insieme con PETRONAS, la squadra di F1 Mercedes ha sviluppato una miscela di oli sintetici - con pacchetti di additivi più complessi. Dal 2010, hanno sviluppato insieme più di 50 tipi diversi di olii motore, li per trasmissione e idraulici. “Per quanto concerne i materiali il tempo dell’alluminio in F1 è finito da almeno 25 anni” spiega sempre Paddy Lowe “Eppure adesso plastica rinforzata con fibra di carbonio, leghe leggere di alluminio sono sempre più impiegate su vetture di serie. Un impiego massivo è ancora escluso, certo, ed i costi sono alti, ma la strada è ormai tracciata. Non ha nessun senso produrre motori efficienti, profili molto aerodinamici se poi non si abbatte il peso. E’ e sarà un fattore sempre più cruciale”. Non è poi una semplice questione del materiale utilizzato, il giusto materiali per la giusta funzione, ma piuttosto di uso estensivo della simulazione ad elementi finiti e di ottimizzare le produzione.

"In F1, così come nel car design” spiega Joachim Schommers, Responsabile del “Cars Development “ in Mercedes è fondamentale progettare un sistema powertrain completo, perfettamente bianciato e ben integrato nella. Così sono sempre più cruciali nuovi programmi di simulazione." “Stiamo assistendo” continua Schommers, ad un cambiamento epocale nel car design di oggi. I tempi lunghi di collaudo e prova sono per molti versi finiti, sostituiti da sofisticate tecniche di simulazione computerizzate. Penso che alla fine la formula vincente sia su pista che su strada si una sola:  unire e armonizzare al meglio le persone migliori con la migliore metodologia ".