Analisi: cosa non funziona negli scarichi della Ferrari?

2 novembre 2013 11:39 Scritto da: Mario Puca

Analizzando una foto del fondo della F138 cosparso dal flow-vis, ci siamo fatti un’idea molto più precisa dei motivi che possano rendere gli scarichi “a bulbo” utilizzati dalla Rossa davvero poco efficaci rispetto alla soluzione “a scivolo e tunnel”.

scarichiDue anni fa, con il divieto di indirizzare i terminali di scarico direttamente ai bordi del diffusore, furono due le scelte possibili per i progettisti: inglobare i terminali nella parte alta della carrozzeria ed affidarsi a “San Coanda”, oppure applicare “ingombranti” scivoli sul fondo per canalizzare i gas caldi verso i bordi del diffusore.

La Ferrari puntò, come McLaren e molti altri, sulla prima soluzione, sfruttando l’ormai ben noto “effetto Coanda”, il cui principio fisico consente di indirizzare i flussi nel punto desiderato (ai lati del diffusore) sfruttando una particolare forma della carrozzeria. I problemi, però, si manifestarono sin dai primi giri della F2012 e gli scarichi diventarono ben presto la “croce” dei tecnici di Maranello.

Croce che hanno continuato a portare anche per questo 2013, mantenendo inalterata l’idea di base; ne sono prova evidente i vari esperimenti condotti sugli scarichi nel corso di tutta la stagione (link articolo). E’ piuttosto evidente che in Ferrari, a tutt’oggi, non sono riusciti a capire come rendere sufficientemente efficace il proprio sistema; si parla di assetto, sospensione, diffusore… Inutile girarci intorno: la Ferrari ha scelto il sistema più complicato (e forse quasi impossibile) da mettere a punto! Ma la “colpa” non sta tanto nell’aver scelto questa particolare configurazione, quanto piuttosto nell’averla riproposta anche quest’anno, senza mai provare la soluzione “a scivolo e tunnel”, notoriamente più semplice da mettere a punto.

A questa conclusione ci eravamo arrivati già un bel po’ di tempo fa, ma un’immagine scattata ai box del Cavallino rende evidente il problema. Come facciamo a confermarlo? Facendo quello che fanno gli ingegneri ai box: osservando l’andamento della vernice fluorescente (il cd. “flow-vis”) lungo le superfici del fondo della F138. Chi vi scrive non è ingegnere aerodinamico, pertanto quanto andremo tra breve ad illustrarvi si basa unicamente su una “sensazione tecnica” basata su ciò che abbiamo imparato in questi due anni sugli scarichi. Partiamo dall’immagine scattata al ritorno ai box di Alonso con il fondo della F138 cosparso di abbondante flow-vis (foto originale):

I flussi scorrono in modo piuttosto lineare fino alla porzione di carrozzeria che contiene i terminali di scarico. Man mano che gli stessi si avvicinano al retrotreno tendono a divergere verso i lati del fondo e verso la parte centrale del diffusore, al di sotto della carrozzeria. All’improvviso vi è un “vuoto”, una grossa porzione di fondo completamente pulita: quello è esattamente il punto colpito dai gas di scarico.

Ed è proprio qui che, secondo noi, si crea il problema per la Ferrari. Un funzionamento perfetto del “diffusore soffiato” è legato alla famosa “minigonna termica” che si crea ai lati dell’estrattore, la quale lo sigilla ai due lati e favorisce l’effetto suolo generato dalla combinazione tra fondo e diffusore. La porzione di fondo che dovrebbe essere colpita dai gas di scarico, quindi, dovrebbe essere nettamente inferiore (solo al lato interno della gomma) e nettamente più concentrata verso i bordi del diffusore. L’improvviso “buco” del flow-vis evidenzia, invece, che i gas non lavorano in maniera precisa, ma coinvolgono gran parte del fondo più che i soli bordi laterali.

blown diffuserAltro problema: i flussi scorrono in maniera pulita fino a quando non si scontrano, letteralmente, con i gas di scarico; questo scontro genera delle grosse turbolenze, costringendo i flussi provenienti dall’avantreno a divergere ai lati del flusso caldo, allontanandosi dal punto nevralgico. I gas di scarico, invece, dovrebbero “energizzare” la portata d’aria proveniente dall’avantreno, andando a “soffiare” insieme lungo i bordi del diffusore per creare la minigonna termica.

Ancora: proprio per il fatto che i gas di scarico “traslano” dai terminali al diffusore, sono soggetti ai flussi provenienti dall’avantreno, che variano continuamente a seconda che la monoposto affronta un rettilineo (condizione ideale), una curva a destra o a sinistra; provate a correre con un accendino acceso: la fiamma si sposta a destra o a sinistra a seconda della direzione che prendete. Anche tale circostanza influenza negativamente il buon funzionamento degli scarichi, facendo si che il diffusore non riceva flussi caldi necessari per essere costantemente sigillato.

scarichi red bull valenciaTutto ciò non accade nel caso degli scarichi “a scivolo e tunnel” (FOTO); qui i gas caldi “scivolano” letteralmente lungo la carrozzeria nella direzione desiderata, senza “scontrarsi” con i flussi provenienti dall’avantreno (che provengono dalla parte superiore delle pance), ma, anzi, energizzando gli stessi verso i bordi del diffusore, creando un’efficace “minigonna termica”. I tunnel, poi, provvedono a scaricare centralmente nel diffusore i flussi provenienti dai lati della monoposto, evitando che si scontrino con quelli della parte superiore rendendo incostante il soffiaggio.

50 Commenti

  • Che la ferrari sia in crisi non si nega, ma come si spiega allora il buon avvio di stagione? Gli scarichi erano sempre gli stessi, eppure sembravano funzionare un po’ meglio di adesso. Forse anche le gomme hanno fatto la loro parte nel peggioramento complessivo della macchina. Non voglio tirare fuori la solita storia che redbull e mercedes hanno spinto per passare alle gomme del 2012, il mio è solo un commento che riguarda esclusivamente un dettaglio tecnico, non voglio accusare nessuno.
    Detto questo vorrei anche dire che certi commenti qui mi sembrano un po’ troppo da “so tutto io, in ferrari non capiscono niente”. Fosse così facile l’avrebbero fatto forse; evidentemente ci sono forze maggiori che impediscono di fare questa modifica; una di queste probabilmente può essere che l’anno prossimo gli scarichi non conteranno più nulla (o quasi) e quindi non ha senso investire su questa zona. Quello che è sicuro è che anche in ferrari non godono a vedere la macchina che non va come dovrebbe.. Perché a leggere alcuni commenti degli utenti-scienziati pare che sia così. Se fosse così semplice perché non mandate una lettera alla ferrari? Magari loro non ci avevano ancora pensato a questa soluzione.. Detto ciò l’articolo è molto interessante non ho niente contro chi l’ha scritto, anzi.. ce ne fossero tanti di questi articoli. La critica sopra era rivolta solo agli utenti-scienziati che hanno commentato

    • L’hai ripetuto più’ colte è un TUO parere giusto e condivisibile!
      Ma se altri si vogliono sfogare su un BLOG non sulla stampa nazionale come fanno dei simpatici “GIORNALISTI”, non ci fare la morale, che col buonismo degli ultimi 20 anni siamo crollati nella M*rd* più nera con tutto il paese!

  • Analisi: cosa non funziona negli scarichi della Ferrari?
    Tutto?

  • Comunque se vi capita fate un raffronto dei vari diffusori provati dalle altre squadre …
    La Ferrari è partita con uno e lo ha cambiato solo due gare fa, e nemmeno funziona bene, basta guardare la flowiz …

  • E guarda caso appena la Sauber ha dotato la C32 dei terminali a “Rampa” la macchina ha subito avuto un miglioramento netto nelle prestazioni.
    Solo una coincidenza ?

    • bravissimo, anche io ci avevo fatto caso!!

      • Mi chiedo come mai mè Ferrari nè Mercedes non abbiano preso in considerazione la soluzione della “Rampa” dico io si sono talmente fidati delle simulazioni da non provarla neppure in pista nelle libere.

    • Non so tutto io, so solo che non va bene, cmq la si metta!
      Caso gomme, hanno accettato passivamente;
      Caso mercedes, non li hanno nemmeno cagati;
      Caso Massa, ancora lo difende;
      Caso Alonso, lo hanno lasciato parlare troppo;
      Caso galleria, non si sono accorti che cannava anche colonia;
      Caso rb, fanno quello che vogliono e loro a non fare nulla!!
      Ti basta come esempi o ancora dobbiamo stare zitti!!

  • Intanto mi sento di fare i complimenti alla Redazione, questi sono gli articoli che gli appassionati vogliono leggere e commentare.
    Tornando al tema non bisogna essere un’Ingegnere per capire che è ormai chiaro che la soluzione dei terminali “A Rampa” sia quella più efficiente, soluzione dove ogni flusso svolge il proprio compito senza andare ad intaccare e/o creare il lavoro sia dell’Aria proveniente dalle fiancate e le classiche turbolenze presenti in quella particolare zona del fondo.
    Fateci caso ma è già da più di 5/6 gare che le macchine più performanti sono oltre che alla Red Bull anche Lotus e Sauber, solo una coincidenza il fatto che tutte abbiano la soluzione dei terminali a “rampa” ?
    Io credo di no.

  • I soliti ‘scienziati’, insomma…

    • più che altro credo ci sia troppa burocrazia, credo che Tombazis dal 2012 ha chiesto approvassero delle cose che solo oggi portiamo in pista … ovviamente erano studiate per la macchina dell’anno scorso 😀

  • Senza fare articoli su articoli, basta chiedere ad un tecnico che si occupa di materiali compositi: quanto costa fare alcune ali e parti di carrozzeria?
    Scoprirete così che il budget Ferrari è dal 2010 parecchio, ma parecchio basso.
    Scuderie con budget AZZERATO hanno portato scarichi a scivolo e noi ancora giriamo con il MURO (così affettuosamente chiamano la F2012/F138 gli altri tecnici guardando la parte frontale della macchina).
    IL problema non è solo di scarichi, ma delle pance… il problema principale sta lì.

    • Infatti. Hai centrato il punto. La Ferrari ha dei radiatori verticali, i quali rendono impossibile la dotazione di un sistema scarichi a scivolo.
      Basta vedere quanto siano basse la pance della RB9 e della E21.
      Poi che non ci abbiano nemmeno provato e un altra storia…Anche la toro rosso ci ha provato e il miglioramento e evidente.

  • L’avete capito voi che non siete ingegneri, alla Ferrari invece, non hanno capito ancora una beneamata cippa di mìnchy@, e sono aerodinamici, telaisti e vescovi!!!

    • Eh no … lo ha detto lui è AMMINISTRATORE DELEGATO… da chi poi?? 😀

      • ma per favore, la squadra è seriamente nella cacca, non credo proprio che basterà Allison a risollevare le sorti di questo gruppo, ci vuole uno aggressivo, uno che lo mette in quel posto agli altri, non uno che se lo prende in quel posto e muto, serve un vero aerodinamico, non tombazis, che sinceramente ha fatto il suo tempo, ci vogliono le prove, non sessioni col contagocce che non aiutano chi insegue, ci vogliono nervi saldi per non cannare pure nel 2014, calci nelle palle adesso a quelli della pirelli che deve accontentare anche la Ferrari, altrimenti su 348, California, FF, F12 2 LaFerrari solo gomme “amiche”!!!
        Insomma ci vuole un vero UOMO che comandi, ricordate Todt? Ogni sua parola era legge!
        Ricordate Todt sul caso spy story?
        Ottenne giustizia, sto c@zz0n& non avrebbe ottenuto nulla, anzi gli avrebbero riso pure dietro…
        Domenicali, trovati un cane così siete in due!!!

    • Eh si hai proprio ragione… Prova ad inviargli il tuo curriculum, magari ti prendono l’anno prossimo e potrai rivoluzionare la macchina.. Ma la finite di fare i finti scienziati? Non è che loro ci godono a vedere la macchina che non va. Sicuramente sanno anche loro della presenza di questa soluzione; evidentemente per forze maggiori non la possono applicare. Non è che cambi gli scarichi e guadagni un secondo al giro.. Le pance ad esempio restano sempre quello visto la posizione dei radiatori che rispetto alla redbull sono messi in modo diverso; quindi non è detto che i flussi sarebbero comunque puliti. Magari lo sarebbero, non lo so, ma sparare a zero così mi sembra un po’ troppo semplicistico come comportamento. Tanto vale allora fare una formula mono marca così non ci sono questi problemi..
      Quando la ferrari all’inizio del 2000 dominava tutto, vuol dire che c’era una fila di ingegneri nelle altre scuderie che non capivano niente?? Newyey compreso..

      • non ho curriculum da inviare, ma sono anni che non ne imbroccano una, e, se permetti, dò € 15 (solo per lo sport) a sky e le p@££& mi girano!

    • incredibile in quella zona l’aria si blocca completamente!! Questo è un errore gravissimo, speriamo che lo correggano per le prossime gare adesso che l’ho hanno capito!! (almeno spero)

      • LO sanno dal 2012 e ancora credi che a TRE gare dalla fine lo cambino?? 😀
        Credi che sia una scoperta fatta OGGI? 😀

  • Questa foto è determinante!! Si capisce chiaramente che l’aria calda proveniente dagli scarichi và a bloccare l’aria fredda proveniente dall’avantreno andando cosi a penalizzare il carico e la stabilità al posteriore!! Questa foto è FONDAMENTALE speriamo che la Ferrari abbia capito il problema principale

  • Beh basterebbe semplicemente domandarsi perchè Adrian Newey, sicuramente l’ingegnere più “in forma” degli ultimi anni e quindi il più “adatto” a soluzioni complicate, abbia scartato fin DA SUBITO questa soluzione. Anche quando, nel 2012, la McLaren sembrava farli funzionare a dovere (e in effetti è stata forse più competitiva della Red Bull).

    Non so se sia presunzione o no, ma davvero hanno pensato che con una galleria inesistente e quella “in affitto” fatiscente (anche la McLaren la usa, evidentemente in quel di Colonia non si può più far molto) avrebbero potuto sviluppare una soluzione simile?

  • Sicuramente la pull all’anteriore è un altro “problema di non poco conto” ma se sviluppata bene può dare molto grip meccanico e dal 2014 ne servirà tanto.
    Si spera quindi che in due anni alla Ferrari abbiano imparato a metterla a punto molto bene e meglio di chi invece proverà a usarla dal prossimo anno, visti i problemi di messa a punto che comporta (McLaren docet).

    Il discorso scarichi lo condivido appieno, infatti per me è un grande mistero, forse il più grande, se vedi che l’effetto coanda non rende al 100% come vorresti ed è quasi impossibile da mettere a punto, tanto vale su una cosa semplice come lo scivolo adottato da chi i campionati li vince, è una regola universale, le cose semplici funzionano bene e anche meglio di quelle difficili, non mi sembra difficile da capire…o si?

    • Inoltre aggiungo che le pance laterali andavano rastremizzate il più possibile, come ha fatto la sauber, cert5o occorreva un lavorono ma andava fatto, la F138 i questo specifico settore è rimasta praticamente la solita vista in Australia, cioè oltre alla poca inventiva non c’è nemmeno la voglia di provarci…

    • Basta vedere la Williams, che ieri nelle libere ha provato i scarichi alti ed entrambi i piloti hanno preferito i scarichi alti rispetto a quelli a coanda.
      Questo la dice lunga sulla complessità di questo sistema.

    • prossimo anno??? il prossimo anno ci saranno scarichi molto alti e singoli…evidentemente non si potranno più utilizzare gli effetti degli scarichi per aumentare l’efficienza del diffusore…

  • e poi uno non si deve inca…. non hanno capito un fico secco, la galleria del vento è quello che è, e tu cerchi di mettere a punto il sistema più difficile?? caspio…guarda la sauber…

  • Luke Flaming

    Sarebbe bello sapere anche da chi è competente in materia,non perchè chi h scritto l’articolo sia un inetto, la sua analisi su questa situazione che per me è molto interessante essendo una parte nevralgica della vettura che può ripercuotersi pesantemente sulla prestazione finale.

    Detto questo se prima poteva esserci qualche scusante o almeno qualche dubbio per dire che in Ferrari gli ingegneri stanno letteralmente dormendo ora non ci sono dubbi. Sono al settimo sonno!!!

  • Oltre questo problema degli scarichi, la
    Macchina non é efficace a livello telaio/sospensione, a livello meccanico insomma;
    le macchine 2012 sono state portate al massimo in quanto ad aereodinamica, quelle 2013 dovevano avere qualcosa in più sotto l’aspetto meccanico.
    Questo é nettamente evidente in una pista di trazione e che richiede un set-up sospensioni particolarmente esigente come abu Dhabi.

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