Potrebbe essere stato uno dei segreti della Mercedes: olio lubrificante per erogare più potenza. Cosa c’è di vero?
“Illegale!”.
È la parola più ricorrente quando si tratta di definire e descrivere una qualsivoglia soluzione tecnica originale e che vada al di fuori delle pratiche correnti e più comunemente adottate. Anche nel caso delle presunte “iniezioni” (le virgolette sono d’obbligo) di olio lubrificante in camera di combustione escogitate dalla Mercedes, la parola “illegale” ha fatto capolino in modo tanto prepotente quanto avventato.
Cosa c’è di vero? L’olio lubrificante, in quanto prodotto petrolifero e composto da idrocarburi, può assolvere anche una funzione di combustibile. In ambito competizioni, è facile intuire, vengono impiegati oli speciali, differenti da quelli comunemente in commercio. Pertanto, anche l’olio lubrificate può contribuire alla combustione e partecipare, in percentuali variabili generalmente non elevate, alla miscela aria-combustibile. A tal proposito, vale la pena menzionare l’alto potere calorifico di un comune e generico olio lubrificante per motori, pari a circa 10,000 kcal/kg, di gran lunga superiore, quindi, ai poteri calorifici di etanolo e metanolo e poco inferiore a quello della benzina (10,500 kcal/kg).
Del resto, non si sta scoprendo nulla di nuovo. Nell’epoca dei carburanti liberi, abbiamo avuto esempi di miscele speciali contenenti percentuali variabili di olio di ricino: il Dynamin conteneva, nella sua prima versione, un 20% di etanolo, un 30% di benzolo, un 49% di benzina aromatica ed un 1% di olio di ricino; nella successiva versione, questa famosa miscela realizzata dalla Shell conteneva metanolo al 98%, acqua distillata al 2%, olio di ricino allo 0,3%. Questo olio aveva il compito primario di lubrificare compressori e valvole (la sua inevitabile combustione produceva il famoso aroma, ancora oggi apprezzabile nelle manifestazioni riservate a vetture e moto storiche). La altrettanto celebre e segreta Super F52 – ancora sviluppata dalla Shell per la Ferrari alla fine degli Anni ’50 (motori aspirati) – si avvaleva di una quantità ben calcolata di olio di ricino: metanolo al 40%, benzolo al 30%, benzina avio tra 115 e 145 Ottani al 30%, 0,800 grammi di acqua distillata e 1 litro di olio di ricino per 100 kg di miscela. Il potere calorifico dell’olio di ricino è superiore alle 8000 kcal/kg.
Il Regolamento Tecnico di Formula 1, se per quanto riguarda il carburante pone vincoli e precise specifiche entro le quali poter sviluppare il combustibile speciale (Articolo 19: FUEL), per quanto concerne l’olio motore concede ampia libertà di manovra. Formulazione del lubrificante e capacità del serbatoio sono liberi. L’Articolo 7 (OIL AND COOLANT SYSTEMS AND CHARGE AIR COOLING), infatti, vincola solo la collocazione dei serbatoi dell’olio, la collocazione longitudinale e trasversale del sistema di lubrificazione, la sua canalizzazione all’interno della vettura e la funzione del serbatoio di recupero. Generalmente, il serbatoio dell’olio viene posizionato davanti al motore – ossia tra scocca e motore – oppure dietro al motore (la prima tipologia è la più diffusa). La lubrificazione a carter secco (assenza della coppa dell’olio, motore più compatto in senso verticale, carter mantenuto in depressione, presenza di pompe di mandata e recupero), e non potrebbe essere altrimenti, regna sovrana e incontrastata da decenni.
Per meglio comprendere il quadro globale, vale la pena menzionare altri punti regolamentari. L’Articolo 5.13 (Engine ancillaries; Articolo 5: POWER UNIT) descrive la modalità di attuazione delle principali pompe (raffreddamento, olio, recupero, separatori olio/aria) funzionanti ad oltre 10 bar: esse debbono essere comandate meccanicamente e direttamente dal motore e/o dalla MGU-K (Motor Generator Unit-Kinetic) mediante un rapporto di velocità fisso (un riduttore). Importante, ai fini delle presunte “iniezioni” di olio in camera di scoppio, l’Articolo 5.14.2 (5.14: Engine intake air): “Other than engine sump breather gases, exhaust gas recirculation, and fuel for the normal purpose of combustion in the engine, the spraying of any substance into the engine intake air is forbidden”. Questo punto, nella sostanza, vieta l’immissione e la vaporizzazione – in fase di aspirazione – di sostanze che non siano i vapori di sfiato provenienti dal basamento del motore, il ricircolo dei gas di scarico e il normale carburante. E da qui, il rimando al punto 7.3 (Catch tank): “In order to avoid the possibility of oil being deposited on the track, the engine sump breather must vent into the main engine air intake system”. Per prevenire la possibilità che l’olio si possa depositare sulla pista, lo sfiato del motore deve confluire nel sistema d’aspirazione del motore stesso.
L’Articolo 5.10.2 specifica il numero e la collocazione degli iniettori: “There may only be one direct injector per cylinder and no injectors are permitted upstream of the intake valves or downstream of the exhaust valves”. Il Regolamento, pertanto, consente un singolo iniettore (iniezione diretta) per cilindro; questo non deve essere trovarsi a monte delle valvole di aspirazione o a valle delle valvole di scarico. La pressione del carburante fornita agli iniettori non deve eccedere i 500 bar (Articolo 5.10.1).
L’enigma è tutt’altro che di facile soluzione. Il Regolamento, come abbiamo visto, parla chiaro. Se davvero la Mercedes, negli ultimi anni (e probabilmente anche in questo 2017), è riuscita a realizzare delle “iniezioni” di olio in camera di combustione intese all’erogazione di maggior potenza, ci troviamo di fronte ad un interessantissimo stratagemma di importanza rilevante. Immettere una data quantità di olio in camera di scoppio può rappresentare una lama a doppio taglio. La formulazione dell’olio, le sue proprietà e le percentuali utili ad erogare più potenza debbono essere attentamente studiate nei minimi particolari. Se da un lato, infatti, una data e corretta percentuale d’olio può contribuire alla erogazione di maggior potenza, dall’altro può danneggiare il motore stesso. Una quantità non ottimale ed eccessiva di olio, infatti, innalza il rapporto di compressione, produce una combustione anomala che può tradursi nel fenomeno della detonazione (al di là del semplice consumo anomalo di olio lubrificante).
Nella produzione di serie, la casistica racconta di clamorose rotture di motore causate da una quantità massiccia di olio in camera di combustione (pistoni bucati, bielle rotte, ecc). Il caso dei “Diesel impazziti” (auto-alimentazione), a tal riguardo, costituisce l’esempio più lampante circa le proprietà di ottimo combustibile degli oli motore. Il gasolio incombusto – risultante in eccesso a seguito delle post-combustioni volte al corretto funzionamento di FAP e DPF (filtri anti-particolato) – può colare dalle pareti dei cilindri sino all’interno della coppa dell’olio, aumentandone il livello e compromettendone le sue peculiarità. La soglia di rischio del gasolio contaminante l’olio lubrificante si aggira attorno al 7%-10%. Attraverso il sistema di ricircolo dei vapori di olio dal monoblocco, si innesca il fenomeno della auto-alimentazione. Come sulle vetture di F1 (o meglio, le F1 hanno un sistema uguale a quello delle auto di serie), il ricircolo dei gas del monoblocco è connesso al sistema di aspirazione, quindi al turbocompressore. L’esito è dei peggiori, per non dire drammatici: il motore inizia ad andare – nella sostanza – ad olio, il Turbo realizza regimi di rotazione superiori al normale, spegnere l’auto è letteralmente impossibile (inutile girare la chiave nel quadro o premere il pulsante di avviamento/spegnimento). Il motore consumerà tutto l’olio sino alla sua rottura. Il solo modo di intervento consiste, per quanto concerne le auto a cambio manuale, nell’ingranare rapporti lunghi (5a o 6a marcia, frenare energicamente, rilasciare la frizione e pregare) e, in presenza di cambio automatico, nel posizionarsi in folle (N) e… pregare.
Introdurre legalmente in camera di combustione una quantità ben ponderata e dosata di olio, in determinati istanti (ad esempio, in qualifica), può aggirare altrettanto legalmente i vincoli posti dalla FIA circa il consumo di carburante degli attuali V6 di 90° di 1600cc, il cui regime di rotazione è limitato a 15,000 giri/minuto. Motori che, ricordiamo, sono sottoposti ai seguenti vincoli di consumo: 1) L’Articolo 30.5 del Regolamento Sportivo (Articolo 30: REFUELLING) afferma che nessuna vettura può consumare più di 105 kg di carburante a gara. 2) L’Articolo 5.1.4 del Regolamento Tecnico afferma che la portata di carburante non deve superare i 100 kg/h (a partire da ed oltre i 10,500 giri/minuto). 3) L’articolo 5.1.5 afferma, infatti, che la portata di carburante al di sotto dei 10,500 giri/minuto non deve superare il valore espresso con la seguente formula: Q (kg/h) = 0,009 N (rpm, regime di rotazione del motore, n.d.a.) + 5,5. 4) L’Articolo 6.6.2 (Articolo 6.6: Fuel draining and sampling; Articolo 6: FUEL SYSTEM) stabilisce che ogni vettura, in ogni istante dell’Evento, deve contenere almeno 1 litro di carburante (campione da utilizzare in sede di verifiche tecniche).
Red Bull e Renault, su tutti, hanno puntato il dito contro la Mercedes, colpevole – secondo il team anglo-austriaco e quello francese – di impiegare olio lubrificante in qualità di “additivo”. In realtà, non si tratta di una additivazione, per così dire, a monte: il carburante, infatti, non viene additivato nel serbatoio, pratica vietata e che verrebbe subito smascherata in sede di verifiche. Vi sarebbe, quindi, esclusivamente un consumo di olio maggiore (assolutamente legale; l’olio consumato, infatti, non si dissolve nel nulla ma viene bruciato), poiché parte del lubrificante verrebbe dirottata in camera di scoppio e finalizzata alla miscelazione con il normale carburante. Una miscelazione inevitabile e che può essere accentuata e favorita. Ciò non significa sia illegale.
Quali gli indizi? Pochi, invero. Il solo indizio visivo è costituito dalle vistose fumate allo scarico tipiche del motore Mercedes. Fumosità che, tuttavia, può dipendere da altri fattori. Il fumo delle monoposto campioni del mondo, infatti, è visibile solo “a freddo”, specie nella prima accensione e durante le partenze da fermo (quando l’auto lascia il garage e in griglia). Fumosità che può derivare anche da particolari e più “abbondanti” tolleranze tra pistone e cilindro (che si riducono per dilatazione termica a motore caldo), fattore che può far trafilare una maggior quantità di olio. Olio che poi brucia e produce la classica fumata.
I motori Mercedes, tuttavia, non sono i primi a palesare una appariscente fumosità. Questa caratteristica qualifica – chi più, chi meno – tutti i motori Turbo. In questo video possiamo vedere l’accensione delle Lotus 97T-Renault e in quest’alto filmato 98T-Renault del biennio 1985-1986: evidente la abbondante fumosità, dovuta alla presenza di olio, liberarsi attraverso i terminali di scarico annegati nei profili estrattori.
In questa foto, invece, si apprezza la abbondante fumata in accensione della Zakspeed 871 del 1987, vettura spinta dal 4 cilindri in linea Zakspeed 1500/4 Turbo.
La fumosità, dunque, potrebbe come non potrebbe costituire un valido, determinante e definitivo indizio. Inoltre, in questi ultimi anni – cioè da quando le Mercedes dominano in lungo e in largo la scena della Formula 1 – è stato tirato in ballo il presunto “bottone magico”, espressione scandalistica intesa a definire un dispositivo segreto (mai del tutto chiarito e svelato) finalizzato alla erogazione di extra potenza in qualifica. Che anche tale sistema abbia a che fare con le altrettanto misteriose “iniezioni” di olio?
Ad ogni modo, l’apice dell’enigma risiede in questa semplice domanda: come riuscirebbe, la Mercedes, ad introdurre in camera di combustione una data e debitamente ponderata percentuale d’olio così da incrementare le prestazioni del proprio V6 Turbo? Difficile se non impossibile dare una risposta certa. Il modo più semplice, anche alla luce dei vincoli regolamentari, è sfruttare i vapori di olio del basamento immessi nuovamente in circolo nel sistema di aspirazione o sfruttare tolleranze tali da far trafilare l’olio all’interno della camera di combustione (in questo ultimo caso, non ci sarebbe differenza tra qualifiche e gara). Ma siamo nel campo delle ipotesi e, chissà, la Mercedes può aver ideato un sistema ancor più raffinato ed efficace.
La diatriba attorno all’olio si innesca, a fasi alterne, sin dal 2015. Inevitabilmente, i motoristi cercano di raggranellare cavalli come e dove possono. Legittimamente e soprattutto in presenza di vincoli di consumo i quali, sulla carta, possono ostacolare siffatta ricerca. La Mercedes, forse, riesce a sfruttare anche i benefici dell’olio lubrificante in questa spasmodica caccia ai cavalli. Fare la spia (sottobanco e in modo non ufficiale) e invocare la FIA (confidando nel suo proverbiale interventismo oscurantista e proibizionista) sulla base di presunte irregolarità non fa onore ai team concorrenti della Mercedes. In questi casi, al contrario, occorre capire e carpire le altrui mosse e, perché no, seguire ed intraprendere la medesima strada tracciata dal proprio avversario.
Scritto da: Paolo Pellegrini