Raffreddamento di una vettura di Formula 1 (PARTE 3)
Abbiamo introdotto nei precedenti due articoli, il perché è importante il sistema di raffreddamento di una vettura da Formula 1 e come si abbassano praticamente le temperature dei componenti meccanici di una monoposto. Abbiamo spiegato, dunque, che progettare un buon sistema di raffreddamento è tutt’altro che semplice: aver “indovinato” il progetto consente di fare importanti passi in avanti in termini di affidabilità, termine oggigiorno, che fa da pilastro centrale alle moderne Formula 1. Ricordiamo, ad esempio, che ogni motore deve svolgere almeno 7 Gran Premi, più o meno, per non incorrere in penalità.
Oggi, però, andiamo ad analizzare il raffreddamento delle componenti elettriche ed elettroniche. Gran parte della complessità aggiunta alla disposizione di raffreddamento sulle auto attuali proviene dall’ERS, con la batteria, l’MGU-K, l’MGU-H e l’elettronica di controllo che richiedono ciascuno il refrigerio. Esistono sistemi di raffreddamento dedicati per l’ERS. Dunque è un sistema di raffreddamento diverso da quello usato per l’ICE. Ciò potrebbe richiedere da due a tre circuiti di raffreddamento per adattarsi ai diversi fluidi di raffreddamento e alle posizioni dei vari componenti.
Ora poiché la batteria e i pacchetti di elettronica di controllo sono posizionati insieme sotto la cella a combustibile per regolamento, è probabile che condividano lo stesso sistema di raffreddamento. Il fluido dielettrico viene fatto circolare da una pompa elettrica dedicata con un piccolo refrigeratore montato. Questo lascia le MGU raffreddate separatamente da uno o due circuiti con un refrigerante ad acqua e un radiatore. Poiché le MGU sono montate sulla parte anteriore del motore, può essere presente una pompa a girante meccanica azionata dal motore o una pompa elettrica.
Sia il cambio che i sistemi idraulici utilizzano le proprie pompe a pressione per far fluire l’olio ai piccoli radiatori dell’olio. Il collegamento di tutti questi sistemi ai loro scambiatori di calore e pompe richiede degli impianti idraulici. È questo che crea la complessità visiva delle auto attuali, peggiorata quando l’auto viene assemblata e i vari preriscaldatori e tubi di spurgo sono temporaneamente collegati, un po’ come una rete di supporto vitale intorno all’auto.
Le tubazioni vengono progettate con cura quando l’auto viene realizzata per la prima volta nel sistema CAD. Nulla è lasciato al caso e sono messe a dura prova durante il montaggio finale. Importante quanto le tubazioni, i progettisti devono tenere conto di un mezzo per preriscaldare, lavare e spurgare il sistema quando installato sull’auto, incorporando molti connettori a secco extra nelle tubazioni del circuito di raffreddamento. La stessa tubazione è un mix di tubazioni principalmente rigide, ma ce ne sono anche di flessibili a seconda del sistema e della posizione. Le tubazioni rigide di diametro maggiore possono essere realizzate in alluminio o stampate in fibra di carbonio (per le scuderie con budget più elevato), mentre le tubazioni di diametro minore tendono ad essere fabbricate in alluminio o titanio. A collegare insieme tutte le estremità dei tubi per formare un sistema sigillato ci pensano degli appositi connettori.
Nel prossimo articolo ci occupiamo di analizzare l’importanza del posizionamento dei radiatori.