Tutto in regola

Il 14 giugno a Le Mans 56 auto prendono il via in quattro classi diverse; Porsche è presente in tre di esse. Il nuovo regolamento per la categoria top dei prototipi è una vera rivoluzione: la potenza pura è il passato, adesso conta la massima efficienza.

01 Classe
La categoria top delle quattro classi a Le Mans si chiama LMP1, «Le Mans Prototype». A essa appartiene la nuova Porsche 919 Hybrid. All’interno della classe top LMP1 c’è un’altra suddivisione: per i produttori i sistemi ibridi sono obbligatori (LMP1-H per propulsori «Hybrid»), mentre i team privati possono utilizzare sistemi tradizionali (LMP1-L per propulsori «Light»). La seconda classe più veloce, in cui Porsche non partecipa, si chiama LMP2. Nella classe GTE-Pro Porsche intende ripetere la vittoria di categoria dell’anno scorso con la 911 RSR: nel 2013 il successo fu perfino doppio. Nelle vetture da corsa basate su veicoli di serie, la sigla «Pro» distingue i professionisti dai piloti amatoriali. Nella classe GTE-Am (Amatori), gareggia Patrick Dempsey con la sua 911 RSR.

02 Rivoluzione
Nel regolamento tecnico di Le Mans, per ogni classe si definisce che cosa sia o non sia consentito. Per le classi GT si tratta principalmente di cosa possa variare rispetto alla vettura da strada. Nei prototipi, dove manca la base di un veicolo omologato per la strada, tutto è più complicato. E nel 2014 le regole per la classe top sono addirittura rivoluzionarie: con un vincolo alla riduzione dei consumi, i tecnici della Fédération Internationale de l’Automobile (FIA) e dell’Automobile Club de l’Ouest (ACO) hanno reso le vetture sportive più veloci pronte per il futuro. Il regolamento promuove una riduzione della cilindrata (down­sizing), sistemi ibridi innovativi e l’uso della struttura leggera.

03 Libertà
Per spronare l’avanzamento della ricerca, nella classe LMP1-H gli ingegneri si sono visti «condannati» a una libertà mai vista prima. La FIA e l’ACO hanno rinunciato a prescrivere un sistema ibrido unificato. Neppure la cilindrata o il numero di cilindri sono stati limitati. Motore diesel o a benzina, con o senza turbo, tutte le decisioni sono libere. Sono anche a scelta la presenza di uno o due sistemi di recupero dell’energia, accumulatore a batteria, ultracondensatore o volano. Così gli ingegneri di Audi, Toyota e Porsche si sono applicati su cosa scommettere, valutando vantaggi e svantaggi di tutti i parametri, uno rispetto all’altro. Le tre aziende sono giunte a risultati differenti. Solo la competzione mostrerà quale concept sia il più idoneo. Dove possibile, i risultati si differenziano persino in modo specifico per un determinato tracciato. Per la Porsche, prima della gara di esordio un vincitore era già chiaro: il reparto sviluppo – e quindi anche la produzione di serie del futuro e di conseguenza il cliente.

04 Carburante
Nella concezione del motore a benzina, Porsche si è orientata per una strada coerente con il DNA del Marchio: la nuova Porsche 919 Hybrid è mossa da un motore a benzina con quattro cilindri a V da due litri, estremamente compatto e sovralimentato con iniezione diretta. La combustione ad alta efficienza in un motore a cilindrata ridotta era stata tenuta a battesimo nella supersportiva da strada 918 Spyder. Accanto alla stabilità, il fattore decisivo nelle gare di durata del Campionato mondiale per vetture sportive 2014 è lo sfruttamento massimo dell’energia. La durata della gara a Le Mans è di ventiquattro ore, di sei ore nelle altre sette corse.

05 Peso di gara
All’interno della classe LMP1-H, il regolamento stabilisce un peso minimo della vettura di 870 chilo­grammi. Il peso minimo per gli ingegneri equivale a quello massimo, perché ogni grammo in aggiunta determina uno svantaggio competitivo. Tuttavia, i sistemi di recupero dell’energia con motori elettrici e accumulatori sono ancora elementi pesanti, sebbene anche qui lo sviluppo del Motorsport abbia fissato nuovi standard. Di conseguenza, l’intera vettura è una struttura leggera: monoscocca in fibra di carbonio, motore di alluminio, struttura di carbonio per il cambio. Un lavoro rifinito nei dettagli. Inoltre, la struttura leggera non deve andare a scapito della stabilità e tanto meno della sicurezza.

06 Boost
La massima classe di recupero energetico è la categoria 8 Megajoule. Chi dispone di sistemi di recupero dell’energia talmente potenti, può richiamare al massimo 8 MJ per ogni giro di 13,6 chilometri a Le Mans. L’attivazione dell’energia accumulata si chiama «Boost». Come compensazione per il boost, il regolamento limita il carburante per i motori a combustione. A destra l’esempio di calcolo per un giro a Le Mans.

07 Megajoule
Obiettivo dei consumi stabiliti nella classe LMP1-H è di portare a un livello competitivo i diversi concept di trazione. Non solo nella fase di ricerca, ma anche durante la corsa ci deve essere tensione, come quando, ad esempio, un motore a benzina da 6 MJ sfida un diesel da 2 MJ.

08 Opportunità
Due fattori dovrebbero stabilire l’equivalenza tra motore a benzina e diesel. Uno è chiamato K Technology Factor, l’altro Fuel Technology Factor. Il fattore tecnologia deve compensare il fatto che un’auto con un motore diesel, in sé più pesante, può ospitare un solo sistema di recupero dell’energia relativamente piccolo e di conseguenza ha uno svantaggio nel boost. Dall’altra parte, il fattore «Fuel», cioè il fattore carburante, deve compensare l’inferiorità del motore Otto rispetto al diesel in termini di efficienza. Entrambi i fattori sono stati moltiplicati fra loro, ricavando i diversi limiti superiori per le quantità di energia e diesel per il motore a benzina e il motore diesel. Affinché entrambi debbano fare rifornimento circa in egual misura, il regolamento ha stabilito inoltre anche le dimensioni del serbatoio adeguate per ciascun concept. L’impiego di vetture ibride a Le Mans non è nuovo, ma in confronto con la tecnologia oggi richiesta, tutto quello che c’è già stato sembra davvero una cosa di ieri. Per un confronto: nel 2013 era consentito un boost massimo di 500 chilojoule (0,5 megajoule) tra le zone di frenata.

09 Controllo
Il controllo dei valori dei consumi delle vetture LMP1-H avviene elettronicamente. Dei limitatori di flusso (Fuel Flow Meter) misurano il flusso di carburante, altri sensori rilevano l’energia richiamata degli accumulatori tramite il tasto boost. Una scatola nera registra i dati, ricevuti in tempo reale dalla direzione di corsa. A chi consuma troppa energia, sono inflitte penalità di tempo. Il gioco per la compensazione per i vari team è esiguo: l’ACO prende la media da tre giri.

Una posizione rialzata del sedile è obbligatoria per un maggiore campo visivo.

10 Competenza centrale
Per il ritorno nella categoria top LMP1 in conformità a tutti questi requisiti, Porsche si è decisa per il seguente concept di recupero dell’energia: il sistema ibrido è composto dal piccolo motore a combustione sovralimentato (si veda il punto 4) e da due sistemi per il recupero energetico. Sull’avantreno la 919 Hybrid accumula l’energia cinetica che si libera durante la frenata. Il secondo sistema è fondamentalmente nuovo: il recupero energetico dall’energia dei gas di scarico. Nella Porsche LMP1-H l’alternatore è azionato tramite una turbina, che produce energia elettrica come una dinamo da bicicletta. Questa energia è accumulata in una batteria agli ioni di litio con raffreddamento a liquido. Quando il pilota richiama l’energia, un motore elettrico con una potenza di alcune centinaia di cavalli la usa per muovere l’avantreno. La 919 Hybrid si trasforma con il boost in una potente e silenziosa vettura a trazione integrale. Con lo sviluppo dei due sistemi di recupero dell’energia e della tecnologia degli accumulatori, Porsche AG assieme a Porsche Engineering Services (PES) ha fatto progredire le proprie competenze centrali. Il know-how è stato accumulato. Pronto all’uso.