Mythbusters: i sistemi ibridi

Il KERS – sistema di recupero dell’energia cinetica – è arrivato in Formula 1 nel 2009. Funzionava recuperando l’energia dispersa in frenata e accumulandola in una batteria, mettendo a disposizione del pilota energia supplementare “gratuita” per un tempo limitato. Detto fatto, Ferrari decise di trasferire alle vetture stradali questa innovazione nata per le corse. Al Salone di Ginevra del 2010, fra le vetture iconiche tradizionalmente esposte da Ferrari trovò posto un’inattesa nuova arrivata, la 599 Hy-Kers. L’highlight di questa vettura era un motore elettrico trifase ad alta tensione collegato sul retro del cambio a doppia frizione a sette rapporti. Qui l’energia dispersa in frenata veniva recuperata e utilizzata per ricaricare le batterie agli ioni di litio situate sotto il pianale. Oltre alla riduzione delle emissioni di CO2, pari al 35%, l’obiettivo principale del sistema era testare le potenzialità dell’ibridizzazione ai fini di un miglioramento delle prestazioni. Una delle sfide che il team di sviluppo dovette affrontare era capire se il guadagno in termini di tempo sul giro fornito dalla potenza supplementare giustificava il peso extra del sistema.

Poi è arrivata la SF90 Stradale, la prima ibrida plug-in di Ferrari. Questa vettura ampliò ulteriormente il campo di azione con una modalità eDrive che forniva un’autonomia esclusivamente elettrica fino a 25 km. Tre motori elettrici aggiungevano 217 cv ai 780 cv del motore V8 biturbo da 4,0 litri, per un’incredibile potenza complessiva del sistema di 1.000 cv. Le auto moderne sono considerate sempre più “software defined”, e la complessa logica di comando della SF90 Stradale punta certamente in quella direzione. Ma quasi tutto è al servizio di manovrabilità e prestazioni, che si tratti del torque vectoring sull’assale anteriore o del controllo di trazione elettrico che gestisce lo slittamento delle ruote sfruttando l’eccesso di energia cinetica anziché frenando il motore come avviene normalmente.

Inoltre è presente un sistema brake-by-wire, reso necessario dall’entità del recupero rigenerativo in frenata da parte dei motori elettrici. Armonizzare i normali freni ad attrito con il sistema rigenerativo è una delle sfide più grandi per una vettura ibrida potente, ma la SF90 Stradale la supera senza problemi.

Parallelamente allo sviluppo della tecnologia ibrida da parte di Ferrari, cresce anche la sensazione di armonia. Si pensi alla 296 GTB, il cui V6 turbo da 2,9 litri, con configurazione a “V calda” a 120°, risulta di conseguenza basso e largo e migliora il baricentro. Questo motore, che genera da solo 663 cv, è collegato a un cambio a doppia frizione a otto rapporti e a un differenziale elettronico, integrato da un motore elettrico posteriore che genera altri 167 cv. In modalità “qualifica”, la 296 GTB dispone di una potenza complessiva di 830 cv, grazie al funzionamento congiunto di motore a combustione e motore elettrico; ciò avviene grazie a una frizione aggiuntiva posizionata tra i due sistemi di propulsione, che li disaccoppia quando l’auto marcia in modalità esclusivamente elettrica. Il motore elettrico è alimentato da una batteria ad alta tensione da 7,45 kWh.

Ferrari utilizza un dispositivo denominato TMA (transition manager actuator) che ottimizza il flusso di energia tra motore elettrico e motore endotermico, con un software proprietario che assicura regolarità e immediatezza. La sensazione è quella di un motore aspirato dal suono meraviglioso, un grande risultato viste le varie sfide che si sono presentate. Stranamente entusiasmante è anche la guida silenziosa in modalità elettrica.

Al momento “downsizing” è un termine molto in voga nel settore, anche se però sarebbe meglio parlare di “right-sizing”, vale a dire optare per un dimensionamento corretto anziché per uno ridotto. La Ferrari 499P, due volte vincitrice a Le Mans, monta un V6 biturbo 3.0 da 680 cv, con un motore elettrico sull’assale anteriore che fornisce 272 cv aggiuntivi e trazione integrale a velocità superiori a 190 km/h (conformemente alle regole WEC). Questa tecnologia ha fortemente influenzato la nuova supercar F80, che monta un motopropulsore simile. La Ferrari F80, che può accelerare fino a 100 km/h in soli 2,15 secondi e fino a 200 km/h in 5,7 secondi, ha una velocità massima limitata a 350 km/h. Di nuovo, una prontezza fenomenale.