martedì 17 dicembre 2013

Obiettivo Le Mans: Audi rilancia la sfida ibrida

Audi R18 etron quattro - 2014
Riparte sotto l’albero di Natale la sfida per la vittoria alla 24 Ore di Le Mans, una sfida che da due anni a questa parte si svolge all’insegna della propulsione ibrida e sotto il segno di Audi che con la R18 e-tron quattro ha vinto le ultime due edizioni della maratona della Sarthe. Nel 2014 però la Casa dei quattro anelli dovrà vedersela, oltre che con una sempre più agguerrita Toyota, anche con Porscheche torna alle grandi gare di durata con un suo prototipo 919 a propulsione ibrida. A tale scopo Audi ha presentato un nuovo prototipo LMP1 che pur conservando lo stesso nome di quello precedente è completamente riprogettato e presenta importanti innovazioni tecniche.

La nuova R18 e-tron quattro è la vettura da competizione più complessa mai prodotta da Audi. «La nuova vettura appartiene ad una generazione del tutto nuova di prototipi Le Mans» spiega Wolfgang Ullrich, responsabile Audi Motorsport. «I principi del regolamento LMP1 sono stati radicalmente modificati. L’obiettivo è quello di ottenere gli stessi tempi sul giro usando molta meno energia. Ottenere di più con meno: un approccio orientato al futuro».  
«L’approccio alle gare sarà del tutto nuovo» gli fa eco Chris Reinke, responsabile progetto LMP in Audi Sport, parlando di una “rivoluzione del pensiero”. «Anziché la potenza, saranno i consumi a essere limitati, in linea con lo spirito dei nostri tempi, lasciando notevole libertà di progettazione agli ingegneri. A Le Mans nel 2014 vedremo vetture molto diverse in griglia di partenza». Il nuovo regolamento tecnico fornisce nuove definizioni di trasmissione, dimensioni della carrozzeria, sicurezza e aerodinamica. Con la nuova R18, Audi Sport ha adottato una filosofia simile al passato, seppure con soluzioni innovative e un sistema ibrido supplementare.
Il rinnovato propulsore TDI V6 della Audi R18 e-tron quattro contribuisce in maniera fondamentale al rispetto del regolamento in tema di prestazioni energetiche. La nuova R18 consuma fino al 30% di carburante in meno rispetto al modello precedente. Oltre al motore a combustione interna, il propulsore prevede per la prima volta l’integrazione di due sistemi ibridi. Come in passato, un’unità motore-generatore (MGU) recupera l’energia cinetica in fase di frenata sull’asse anteriore, trasmettendola al sistema di accumulo dell’energia a volano. Per la prima volta invece il turbocompressore del motore a combustione interna è collegato ad un dispositivo elettrico che permette di convertire l’energia termica dei gas di scarico in energia elettrica quando, ad esempio, il limite di pressione viene raggiunto. L’energia passa anche al sistema di accumulo dell’energia a volano. In fase di accelerazione, l’energia accumulata può ritornare alla MGU sull’asse anteriore o all’innovativo turbocompressore elettrico, a seconda della strategia adottata.
La struttura generale dei due sistemi ed il loro impatto sulla gestione del motore e della trasmissione richiede una coordinazione molto complessa ed una taratura precisa. Audi Sport ha dapprima eseguito analisi teoriche e simulazioni, seguite dai test sui banchi di prova e, da ottobre, dai test su circuito. Le opzioni offerte dalla nuova tecnologia disponibili per piloti e ingegneri sono più ampie che mai.
Nuovi spazi di libertà ma anche limiti maggiori, ecco in sintesi le nuove condizioni relative all’aerodinamica. Alcuni esempi: la carrozzeria più stretta di 10 centimetri permette ridurre le dimensioni inferiori del frontale. Anche le ruote sono più strette, a vantaggio della resistenza aerodinamica. Tale effetto è compensato da altre innovazioni che non forniscono alcun vantaggio in termini di aerodinamica.
La vettura è stata elevata di 20 mm, raggiungendo i 1.050 mm. Anche l’abitacolo è stato ampliato secondo quanto prescritto dal regolamento, a discapito delle qualità aerodinamiche. La riduzione della larghezza totale della vettura comporta un pianale più sottile, che presenta inoltre una forma completamente diversa in corrispondenza delle aperture per le ruote anteriori. Di conseguenza, l’area che incide sulla portanza è inferiore. Per la progettazione del frontale, gli ingegneri possono godere di nuove possibilità. Al posto di un diffusore, per la prima volta è stato possibile optare per un alettone anteriore con flap, che permette di migliorare le qualità aerodinamiche e ridurre i costi poiché questa parte della carrozzeria sarà facilmente modificabile in base alle caratteristiche dei diversi percorsi di gara. In passato era invece necessario produrre diverse strutture della carrozzeria. 
Dall’altra parte, sono stati imposti limiti rigorosi alla libertà di progettazione aerodinamica del posteriore. L’impiego del gas di scarico nell’area del diffusore posteriore, come nel caso della generazione 2013 di Audi R18 e-tron quattro, è ora proibito.
Da sempre le sportive LMP1 con la monoscocca a struttura chiusa rinforzata con fibra di carbonio sono considerate tra le categorie più sicure. Due gravi incidenti a Le Mans nel 2011 che hanno coinvolto la R18 non hanno avuto conseguenze sui piloti. Ma ciò non ha fermato la ricerca. I regolamenti richiedono una sicurezza sempre maggiore per le vetture da gara di ultima generazione e sono stati introdotti requisiti ancora più rigorosi. 
La nuova monoscocca deve resistere a carichi più elevati. Al contempo, la struttura è stata rinforzata con degli strati di tessuto aggiuntivi, praticamente impenetrabili in caso di forte impatto. Ciò riduce il rischio che oggetti appuntiti possano entrare nella vettura. 
Per la prima volta viene introdotto l’obbligo di cavi di ritenzione delle ruote che collegano la struttura esterna delle sospensioni anteriori con la monoscocca e quella delle sospensioni posteriori con la struttura del telaio. Ciascuno dei due cavi necessari per ogni ruota può resistere a una forza di 90 KN, pari a un peso di nove tonnellate. Un’altra nuova dotazione è la struttura rinforzata con fibra di carbonio dietro alla trasmissione, il cosiddetto “crasher”, in grado di assorbire l’energia in caso di collisione.


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