Speciale F1 2014: le novità secondo James Key

Come saranno le nuove vetture di Formula 1 nel 2014? Ce ne parla James Key – direttore tecnico della Scuderia Toro Rosso – che spiega la nuova sfida tecnologica che attende le squadre il prossimo anno.

La stagione 2014 porterà alla Formula 1 alcuni dei più rilevanti cambiamenti della regolamentazione tecnica con effetti a lungo periodo. Non solo ci sarà l’adozione dei nuovi motori turbo V6 a 1600 cm³, ma ci saranno anche modifiche alle regole riguardanti l’aerodinamica e una maggiore enfasi sui sistemi di recupero dell’energia.

Sulle novità in arrivo il prossimo anno, è stato interpellato da Formula1.com il direttore tecnico della Toro Rosso – James Key. Un’intervista incentrata sui nuovi regolamenti e sugli effetti che avranno sul design delle vetture del prossimo anno. Ma prima, ecco un riassunto delle principali novità:

Motori – non ci saranno più i propulsori V8 (8 cilindri) aspirati di 90° con cilindrata 2,4L (2400 cm³) e verranno sostituiti dai motori turbo V6 con cilindrata 1,6 litri, con un massimo di 15 mila giri al minuto. I motori in uso oggi sviluppano più di 750 cavalli, mentre quelli del 2014 svilupperanno attorno ai 600 cavalli con un aggiunta di potenza proveniente dai Sistemi di Recupero dell’Energia (ERS).

Trasmissione – il cambio avrà otto rapporti – invece dei sette attuali – che ogni team dovrà decidere all’inizio della stagione e non potrà più cambiarli in base alla pista, come è invece stato fino a oggi. [Approfondimento sul nuovo sistema di trasmissione a cura dell’Ing. Mazzola]

Sistema di Recupero dell’Energia (ERS) – Nel 2014, una proporzione maggiore della potenza di ogni vettura arriverà dall’ERS che, insieme al motore, compone il motopropulsore (Powertrain) o la Power Unit. L’ERS non solo genererà energia in frenata, ma utilizzerà anche la perdita di calore dal turbocompressore del motore per generare potenza. A differenza dell’attuale KERS – che da ai piloti una potenza extra di 80 cavalli per sei secondi al giro-, l’ERS del 2014 consentirà di avere attorno ai 160 cavalli in più per 33 secondi al giro. Per compensare la potenza extra generata in frenata dall’ERS, ai team sarà concesso di usare un sistema di controllo elettronico posteriore della frenata (electronic rear brake control system).

Carburante – per promuovere l’efficienza nei consumi, il carburante sarà limitato a 100kg per ogni gara. Attualmente il consumo di carburante è illimitato, ma i team di solito ne usano 160 kg a corsa.

Peso Minimo – Per compensare il peso maggiore del motopropulsore del 2014, il peso minimo della vettura è stato incrementato dagli attuali 642kg ai 690kg.

Scarico – Invece dei due tubi di scarico utilizzati oggi, il regolamento del 2014 stabilisce l’utilizzo di un unico tubo di scarico che deve essere direzionato verso l’alto per evitare che i flussi di scarico siano usati per avere benefici aerodinamici. In più, non si potrà posizionare alcuna parte di carrozzeria dietro il tubo di scarico.

Altezza del musetto – Per ragioni di sicurezza l’altezza dei musetti sarà ridotta nel 2014. L’altezza massima è attualmente di 550mm, mentre il prossimo anno sarà di 185mm.

Ala anteriore – Le ali anteriori saranno un po’ più piccole la prossima stagione, con l’estensione ridotta da 1800mm a 1650mm.

Ala posteriore – Anche l’ala posteriore avrà un aspetto un po’ diverso nel 2014 rispetto al modello di quest’anno. Il profilo di supporto dell’ala posteriore non potrà essere utilizzato e il flap principale sarà leggermente meno esteso nel profilo.

La filosofia che ispira la vettura del 2014 è così radicalmente differente rispetto a quella del 2013 come sembra?
“Si, penso che lo sia. Fondamentalmente, il Power Unit sarà significativamente differente; non è come se si passasse da un V8 da 3 litri ad un V8 a 3,2. – si tratta un blocco di architettura meccanica significativamente differente in termini di dimensioni fisiche della combustione interna del motore.

James, si parla tanto del raffreddamento della vettura come un’area molto importante delle nuove monoposto. Concordi?
“Oh si, i requisiti dell’impianto di raffreddamento saranno completamente diversi. Ci sarà un turbocompressore con sopra un intercooler, ci sarà un sistema di recupero dell’energia (ERS) molto più largo che naturalmente pomperà più calore, e ci saranno ancora un cambio, un sistema idraulico, olio e acqua da raffreddare. Sarà una situazione completamente diversa rispetto a quanto siamo abituati adesso. Si cercherà di avere un pacchetto il più curato possibile. Ci sono delle nuove tecnologie coinvolte in tutto questo processo – il genere di cose che non possiamo procrastinare.

Ci sono altre sfide: il limite di peso sarà più alto di adesso, ma sarà dura da non superare. Sembrerà banale, ma non lo è affatto; è una gran sfida: c’è un sacco di roba sulla vettura.

Penso che l’installazione della power unit e tutto quello che ne consegue rappresenti un’altra sfida. Bisognerà anche definire i rapporti su un cambio ad otto marce che sarà lo stesso su tutti i circuiti e la cosa è abbastanza complicata quando hai una Power Unit diversa e un’aerodinamica differente. Come puoi prevedere tutto questo in maniera accurata?”

La sfida finale sarà far funzionare la macchina come un’unità coerente – non come sistemi separati. Ciò che per me è più rilevante è che l’interdipendenza tra le diverse parti della vettura sarà decisamente maggiore sulle macchine del 2014 rispetto a quelle attuali. Il modo in cui si progetterà o si installerà qualcosa, o il modo in cui funzionerà qualcos’altro, avrà un effetto domino su altre aree più di quanto accade adesso. Prendiamo come esempio l’impianto del motore: ci sono delle implicazioni aerodinamiche, implicazioni nel design del cambio, implicazioni sul telaio – tutto è molto più correlato rispetto a come siamo abituati.

Okay, sei nella situazione in cui hai davanti un foglio bianco. Pensi che ci saranno più variazioni nel design delle vetture?
“Penso che probabilmente ci sono due cose da dire in merito. Si, le vetture attuali sembrano tutte simili tra loro, ma il range di performance in griglia è ancora grande, dunque ci sono delle significative differenze nel modo in cui le macchine funzionano. C’è sicuramente una maggiore complessità sotto la carrozzeria delle macchine odierne – dettagli che non sono così ovvi quando li si guarda con attenzione – che fa la differenza. Ritengo che questo non cambierà.

E’ un insieme di regole più severe, ma penso che questo favorisca la sperimentazione. Guardate alla mole di innovazioni che si sono susseguite dall’ultima serie di cambiamenti aerodinamici del 2009: abbiamo visto il sistema “F-duct”, i blown diffusers e altre soluzioni simili. Sono state tutte una conseguenza delle restrizioni che erano state imposte.

Quando abbiamo cominciato a lavorare per il 2009 – che è una buona analogia per il 2014 – generalmente, la maggior parte delle squadre presentava delle vetture con un aspetto simile. Inoltre le prestazioni in griglia erano più vicine di quanto ci si aspettasse. E’ stato allora che è subentrato un periodo di forte sperimentazione, allontanando questo rischio. Sospetto accadrà lo stesso nel 2014.

Se questo accadrà subito o strada facendo non lo so, ma credo che verranno fuori diversi idee e interpretazioni ingegnose”.

In questo momento la Formula 1 è più una Formula-Aerodinamica, con una predominanza di questo aspetto rispetto ad altri. Ritieni che tutte queste novità cambieranno leggermente il panorama?
“Ritengo che certamente nel 2014 la Formula1 sarà una Formula-Motore più di quanto lo sia stata ultimamente. Penso che i produttori abbiano diverse possibilità per ottenere performance. Con l’introduzione dell’ERS e con il nuovo sistema di recupero dell’energia, saranno molte le soluzioni da esplorare e dovrà essere fatto un gran lavoro di ottimizzazione. Dunque il motore avrà una rilevanza maggiore, ma ritengo che l’aerodinamica avrà ancora un effetto pesante sulle prestazioni”.

Puoi spiegare come e quando hai cominciato a lavorare su un progetto come questo?
“Inizialmente ho cominciato a pensarci nel mio vecchio team -la Sauber- quando i regolamenti erano ancora in divenire – dunque sarà stato alla fine del 2011. Davvero penso che quello sia stato il periodo in cui bisognava iniziare a pensare le implicazioni di un cambiamento tanto imponente, in particolare la propria comprensione dei cambiamenti sulla vettura. Quando sono arrivato in Toro Rosso – a settembre 2012 – non era stato fatto molto. Ovviamente c’era la questione del motore, dunque era il caso di cominciare il più presto possibile.

Per un team delle nostre dimensioni, è stato importante cercare di dividere le risorse in maniera molto oculata. Chiaramente con la vettura 2013 che doveva arrivare in pista a Febbraio, un grosso ammontare di queste risorse era vincolato ad essa. Abbiamo dunque dovuto dividere le aree dei numerosi dipartimenti per cominciare a lavorare in parallelo su certi aspetti della macchina, per ri-stabilire la comprensione della filosofia che bisogna perseguire.

In un caso abbiamo dovuto focalizzarci sull’installazione del motore e sulle sue implicazione. Sul fronte dell’aerodinamica – che è l’altro settore in cui le modifiche del regolamento sono più rilevanti – abbiamo dovuto affrontare la situazione in corso d’opera, cominciando a guardare a quali saranno gli effetti e come cercheremo di approcciarci ad essi. Le idee geniali e le scappatoie che verranno fuori – beh, saranno la base per ottenere buone prestazioni dalla macchina.

Per chiudere, da tecnico, pensi che questo radicale cambiamento nella regolamentazione sia scoraggiante o emozionante?
“C’è sempre quel minimo di preoccupazione perché le tue prestazioni sono relative. Pensi di aver fatto un gran lavoro e poi qualcun’altro viene fuori con qualcosa di pazzesco.. Non hai punti di riferimento – se si va da un anno all’altro con regole stabili, sai dove arriverai facendo un determinato passo avanti.
Qui punti di riferimento non ce ne sono affatto. Stai lì a pensare “ci fisseremo degli obiettivi ambiziosi, speriamo che siano sufficientemente alti, ma non così alti da essere impossibili da raggiungere e tali da demoralizzare la squadra”.

Dunque c’è la preoccupazione che si possa dimenticare qualcosa, ma ritengo che tutto questo sia assai meno importante del piacere dato dalla sfida tecnica e dal pensiero di quello che tu, come team, puoi mettere in una nuova macchina in termini di idee innovative”.