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venerdì 1 maggio 2015

Analizziamo la Power Unit Honda RA615H


Il ritorno dell'Honda in Formula Uno era stato a lungo atteso e le aspettative per questo iconico ritorno assieme alla McLaren erano davvero alte. Nonostante questo, al momento , questa mossa si è rivelata un vero flop a causa di una Power Unit ancora troppo acerba che soffre di molti problemi di affidabilità, relegando la MP4-30 nelle ultime file dello schieramento.
Nonostante questi gravi problemi l'unità motrice Honda non manca di creatività ; infatti le soluzioni che sono state applicate sono davvero particolari , se confrontate a quelle della concorrenza.
E proprio grazie alle esclusive foto pubblicate dal mensile Racecar Engineering è stato possibile fare una prima analisi del layout della PU nipponica, che adesso vi andremo ad illustrare.
 
 
 
Nella progettazione del motore termico l'Honda ha deciso di seguire l'idea Mercedes ovvero di "splittare" (separare) il gruppo turbocompressore. Come sulla Mercedes la turbina si trova nella parte posteriore del motore, il compressore davanti e l'MGU-H in mezzo. La differenza sta invece nel fatto che il compressore è sì nella parte anteriore del V6, ma sembra che sia stato leggermente incassato nella V dei cilindri. Come abbiamo evidenziato nella foto, si può notare il tubo che porta l'aria del compressore all'intercooler , ovvero quello ricoperto d'oro ( é un ottimo solante termico) e il tubo che riporta l'aria dall'intercooler alla camera di combustione , fuoriescono entrambi da dentro la V.
Ovviamente per poter incassare il compressore in una zona così angusta , ma che permette di avere molta più compattezza, il compressore deve essere di dimensioni ridotte; proprio per questo sono emerse diverse ipotesi che parlano dell'uso di un compressore assiale al posto di un normale compressore centrifugo.
Rispetto ad un compressore centrifugo , un compressore assiale gestisce maggiori portate a parità di superficie frontale, ma tutto questo con un minore rapporto di compressione per singolo stadio e quindi maggiori lunghezze a parità di rapporto di compressione.
Questo significa che per avere un rapporto di compressione sufficiente, un compressore assiale necessiterebbe di più stadi, ma questo va contro l'articolo 5.1.6 del regolamento tecnico che impone l'utilizzo di un compressore a singolo stadio.
Riteniamo quindi alquanto improbabile l'utilizzo di un tale tipo di compressore (che viene usato nel campo aereonautico) e restiamo dell'idea che i giapponesi siano riusciti a escogitare un modo per progettare un normale compressore radiale ma di dimensioni minori.
Non si hanno conferme sulla posizione dell'MGU-K, ma sembra che sia stato posizionato nella parte bassa del motore a sinistra come fatto anche dagli altri costruttori.  
Per quanto riguarda gli scarichi è stato scelto di utilizzare la soluzione del tipo "Birmann" proprio come fatto dalla Mercedes nel 2014, quindi una sovralimentazione a pressione costante.
Questa soluzione si differenzia dai normali collettori di scarico per l'utilizzo di un collettore unico e di dimensioni maggiori che riesce a smorzare gli impulsi ad alta pressione  proveniente dai cilindri . In questo modo la turbina riceve un flusso continuo che le permette di lavorare in condizioni costanti guadagnando affidabilità ed efficienza, ma perdendo parte dell'energia di scarico e quindi potenza. Una scelta intelligente da adottare su una PU ancora in fase di "rodaggio".
 
 
L'intercooler è stato posto nella fiancata destra e pare sia del tipo aria-aria. Questo tipo di intercooler, che si differenzia dal solito aria-acqua, utilizza l'aria proveniente dalle pance per raffreddare l'aria proveniente dal compressore che successivamente verrà immessa nella camera di combustione.
Immagine da larapedia
 
Questa necessità nasce dal fatto che l'aria che viene compressa dalla girante aumenta di temperatura ma la densità diminuisce e quindi a parità di pressione, viene immessa meno aria nell'aspirazione ; per questo i motori turbo necessitano di uno scambiatore di calore.
I vantaggi di un intercooler aria-aria sono principalmente legati all'affidabilità mentre gli svantaggi risiedono nella variazione dell'efficienza in base alle temperature esterne, le dimensioni maggiori e la necessità di essere posizionato in una zona dove il flusso d'aria è buono.
Nella fiancata sinistra troviamo invece il radiatore del circuito idraulico del motore termico.
 
Rimanendo in tema di raffreddamento è molto particolare la dislocazione del radiatore dell'ERS e di quello dell'olio che sono stati entrambi posti sopra la presa dinamica, soluzione utile a diminuire gli ingombri e ad migliorare l'aereodinamica con pance più snelle e un "coca cola" più accentuato.
 
 
Per quanto riguarda l'aspirazione è interessante notare l'adozione di un plenum in alluminio a differenza di quello in carbonio utilizzato da tutte le altre squadre. Con plenum intendiamo la camera in cui si trova l'aria prima di entrare in combustione. Una scelta particolare difficile da spiegare , ma si potrebbe ipotizzare la necessità di un materiale più resistente al calore vista la presenza di due radiatori al di sopra di esso.
Dalla foto si può anche notare che i condotti di ingresso camera sono ruotati di 90° sempre per motivi di packaging e inoltre quelle evidenziate dovrebbero essere le trombette d'aspirazione ad altezza variabile, soluzione usata per migliorare il riempimento della camera di combustione attraverso le onde di sovrappressione che si creano all'apertura delle valvole, aiutando anche ad evitare i fenomeni di detonazione, che sono i più deleteri in un propulsore sovralimentato.
 
 
 
 
Per quanto riguarda il pacco batterie, è stato normalmente posto sotto al serbatoio, ma è interessante notare come riportato da Craig Scarborough che il modulo elettrico che controlla l'MGU-H e l'MGU-K è stato accorpato allo stesso pacco . 
 
Concludiamo dicendo che è un'unità motrice molto innovativa in cui si è puntato sulla compattezza del layout per avere un'aereodinamica posteriore molto efficiente, ma che a causa delle soluzioni estreme sta avendo parecchi problemi di affidabilità.
In attesa di ulteriori foto per confermare ed analizzare nuovi aspetti della Power Unit Honda , per adesso ci fermiamo qui.
 
 
 
 
 
 

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