L’argomento “olio” è stato da noi affrontato ripetutamente e dettagliatamente in passato (“Mercedes F1: più potenza grazie all’olio? Cosa c’è di vero“, articolo del 30 marzo 2017, “Delirio FIA: limitati i consumi di olio in F1!“, articolo del 25 luglio 2017 e “La battaglia sul consumo di olio non finirà a Monza. E questo è un bene!” del 31 agosto 2017).
Come ben descritto nel primo di articolo, i vapori olio addizionati da chissà quali sostanze chimiche, peraltro permesse dal regolamento potrebbero migliorare la combustione dei motori di F1. E’ noto che i vapori olio possono e devono essere convogliati nel collettore di aspirazione e quindi smaltiti dalla combustione stessa, quindi tutto assolutamente regolare considerato il regolamento.
Su questo aspetto proviamo ora ad aggiungere alcune riflessioni in particolare per provare a spiegare il probabile funzionamento del cosiddetto bottone magico Mercedes.
Nonostante gli additivi che potrebbero essere presenti negli oli lubrificanti, in camera di combustione ci andrebbero a finire molti residui di olio e questo potrebbe creare problemi alla combustione stessa, abbassando la temperatura e diminuendo il valore in ottani e quindi meno potenza esplosiva.
Ma, se al posto di vapori oleosi, prodotti dalle alte temperature presenti all’interno del motore, fosse inviato carburante tramite i tubi di recupero olio, direttamente nel collettore di aspirazione, potremmo avere una combustione più ottimale e con più potenza disponibile vista la maggior quantità di carburante presente.
Naturalmente, rimane il problema di come immettere carburante nei condotti di recupero e sicuramente da non prelevare dal serbatoio principale, altrimenti non risolveremmo il problema. Il serbatoio principale ha una capacità massima di 105 litri, come da regolamento, e un litro deve rimanere al suo interno al termine della gara per eventuali analisi. Quindi occorre trovare altrove questo carburante aggiuntivo.
Abbiamo parlato di lubrificazione e fumi d’olio di ricircolo da rinviare alla combustione stessa, questo per abbassare l’inquinamento atmosferico esterno e per non inondare la pista di microparticelle di olio incombusto. E’ noto che i motori più performanti e quelli di F1 in particolare funzionano a carter secco, cioè l’olio è contenuto, invece che nella classica coppa motore posta subito sotto l’albero motore, in uno o più serbatoi.
Spetta poi alla pompa olio far circolare tutto l’olio disponibile. Soffermiamoci adesso proprio sui serbatoi dell’olio: in questi serbatoi si raggiungono, in fase di esercizio, temperature tra gli 80° ed i 100°. Queste temperature sono poi mantenute sotto controllo dai vari radiatori che fungono da scambiatori di calore. E’ lecito pensare che l’alta temperatura crei dei vapori all’interno di questi serbatoi e quindi è presente (anche nei serbatoi oltre che nel carter del motore) un tubo per far convogliare questi vapori fino al collettore di aspirazione per essere riciclati e spediti in camera di combustione del motore.
Sempre nel primo articolo, viene ipotizzato che sono proprio questi vapori ad incrementare la potenza del motore, nel caso specifico il Mercedes F1. Ma, se al posto dei vapori olio, inviassimo carburante alla camera di combustione, cosa accadrebbe? Sicuramente un innalzamento di potenza.
Prendiamo per un attimo l’ipotesi di introdurre carburante all’interno dei serbatoio olio, in questo caso potremmo trasferirlo tramite il tubo di ricircolo direttamente nel collettore di aspirazione per effetto della depressione che si crea nel suo interno. La prima osservazione e che immettendo carburante nel serbatoio dell’olio, questo si andrà a miscelare con l’olio stesso e quindi invieremo, nel collettore di aspirazione sia benzina che olio ottenendo scarsi risultati e creando problemi alla lubrificazione stessa dell’intero motore.
Allora, come fare? Provando ad inserire del carburante che non si misceli con l’olio da lubrificazione. Un esempio: l’alcol metilico. E’ noto che, una delle caratteristiche dell’alcol metilico, sia quella di non miscelarsi agli oli da lubrificazione per autotrazione. L’alcol metilico predilige la miscelazione con oli vegetali, tanto per citane uno, il classico olio di ricino. Se proviamo ad inserire dell’alcol metilico all’interno del serbatoio dell’olio, possiamo notare che rimane in superficie e se proviamo ad agitarlo o se tentiamo di miscelarlo, l’alcol tornerà sempre in superficie, isolandosi dall’olio, senza speranza alcuna che si mischi ad esso. A questo punto, abbiamo dell’ottimo carburante a disposizione di circa 110 ottani, ed abbiamo anche un condotto che porta direttamente, guarda caso, al collettore di aspirazione e che per effetto della depressione esistente in questo collettore, l’alcol verrà risucchiato nel suo interno e indovinate un po’ dove andrà a finire?
Proprio nella camera di combustione!
A questo punto non ci vuole certo la sfera di cristallo, per capire gli effetti. Oltre al carburante (benzina) iniettata, avremmo anche un surplus di alcol metilico, migliorando la
combustione con probabile innalzamento del numero dei giri motore (rpm). Considerando che gli attuali motori di F1 girano a circa 12.000 rpm e che il limite massimo consentito è
di 15.000 rpm, è lecito pensare ai benefici in termini di prestazioni avendo a disposizione altri 3.000 giri.
Adesso rimane da stabilire, solo la quantità di alcol metilico da aggiungere all’olio motore, sotto forma di additivo regolarmente approvato. L’ultimo punto da chiarire poi è come controllare questa immissione di alcol metilico: semplice, basta inserire una valvola a comando elettrico lungo il tubo di sfiato olio. Chiudendola e riaprendola avremo il pieno controllo di questa potenza in più, da usare nei momenti necessari. Da qui il bottone magico Mercedes, cui molti fanno riferimento, che viene utilizzato nelle fasi finali delle qualifiche e in alcuni giri anche in gara.
Realizzare un serbatoio olio ad hoc non è certo difficile: in questo modo avremo sempre alcol metilico ben separato dall’olio e sopratutto facile da aspirare, magari con un collo superiore stretto ed alto, tanto per fare un esempio!
Naturalmente, questa descritta è solo teoria, ma potrebbe essere una ragionevole ipotesi per spigare il funzionamento del bottone magico Mercedes.
Scritto da: Daniele Martellini
rcaeromodellismo.it