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Durante il gran premio di Silverstone è stata sorpresa la Redbull a provare una novità tecnica sugli scarichi della sua RB8 davvero molto particolare. Non ci riferiamo alle famose gobbe sugli sfoghi che ci cono sulla carrozzeria di cui abbiamo già trattato in precedenza. Ma di una vera e propria configurazione diversa di tutto l’impianto di scarico con una camera ricavata in una sorta di tubo aggiuntivo per inglobare il gas in eccesso per poi liberarlo l momento opportuno.

In effetti,  all’impianto viene aggiunto un tubo cieco che  funzionerebbe come serbatoio per il gas di scarico, immesso quando il motore si trova ad un determinato numero di giri dove la pressione è molto alta.  Quando il pilota rilascia il gas, e quindi quando il motore va in rilascio,  questo tubo viene aperto.  Il gas caldo contenuto in esso fuoriesce aumentando la velocità di evacquazione di scarico,  la quale inevitabilmente  si  abbassa in questi frangenti rendono il flusso di nuovo costante e omogeneo. L’obiettivo è uniformare la velocità dei gas di scarico più o meno a qualsiasi numero di giri,  con cosequente vantaggio per l’alimentazione dello scivolo posteriore il cui carico aerodinamico è molto sensibile alle variazioni di densità e velocità del flusso di aria calda scaricata dal motore.

Questo sistema non aiuterebbe solo l’alimentazione del diffusore posteriore,  ma avrebbe notevoli effetti anche sullo sviluppo della coppia del motore stesso. Infatti una migliore evacquazione del gas di scarico ad un regime in cui il motore ha molta difficoltà aumenta anche la capacità di riempimento della miscela nella fase di incrocio che è quel momento in cui il motore si trova con le valvole di scarico e di aspirazione aperte contemporaneamente che con una evacuazione più rapida dei gas di scarico,  permette un migliore riempimento della miscela fresca di aria benzina,  con un miglioramento della coppia ai regimi medio bassi,  molto importante nelle fasi di curve a bassa e media velocità.

La cosa veramente curiosa non è il fatto che questo sistema lo abbia adottato la Redbull, la quale ci ha abituato a idee molto originali del suo eclettico progettista Adrian Newey,  ma quanto il fatto che questo sistema,  come si può vedere dalla foto è stato già adottato dalla Ferrari in una posizione diversa verso l’alto già dalla fine del 2011. La Redbull si è spinta oltre,  collegando la camera direttamente al terminale di scarico ridisegnando l’intero impianto prendendo spunto da un altra vettura veramente innovativa nel 2012 la Williams. Nella foto sotto si vede come le due soluzioni convivono assieme rispettando  il dictat del regolamento che vuole il terminale di scarico tondo e con una inclinazione che vada verso l’alto di 10° per poi collegarsi al canale della carrozzeria che ora è dotato delle gobbe precedentemente trattate.

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26 COMMENTS

  1. Mhhh, troppo piccolo per essere una camera di accumulo. Visto così invece mi pare ciò che in ingegneria acustica si chiama “tubo di interferenza” e serve per variare la frequenza alla quale il sistema di scarico è accordato in modo da estendere su un arco molto ampio la depressione acustica che staziona davanti alle valvole di scarico in fase di incrocio. I primi studi sono degli anni 60, e hanno avuto il miglior precursore nell’ing. Lambertini che lo applicò sui motori MotoMorini a valvole parallele e camera Heron, come più tardi fecero anche alla Porsche.
    Secondo me, eh? 😉

  2. una cosa del genere mi pare di averla anche vista nelle moto di serie tempo fa ma nei due tempi se non sbaglio.

  3. Allora il grosso del tubo è nel caso della Redbull e messo alle spalle del radiatore e ha una forma più sottile e lunga collegandosi direttamente alla parte finale dello scarico. Questo dovrebbe essere causa del fatto che la RB8 non prevedesse nemmeno lontanamente una cosa del genere. Quindi hanno dovuto riprogettare lo scarico per usare tale sistema. Nella foto si vede chiaramente invece in piccolo quello ferrari che è proprio un tubo della stessa forma e dimensione dello scarico tappato cieco.
    Questo sistema e basato su una cassa di risonanza Helmholz!
    che va ad alimentare quello che gli inglesi chiamano “Effetto Kadenacy”.
    Comunque in sostanza Federico non è molto diverso da quello che hai commentato tu per il quale mi complimento vivamente perchè ha dato ulteriore spunto per approfondire nel dettaglio il funzionamento del sistema con le teorie che hai enunciato e che non sino completamente estranee a questo sistema visto che l’obiettivo e rendere combustione migliore liberando le valvole in fase di incrocio.

  4. Ho provato a suo tempo coi risuonatori di Helmholtz ma i grandi volumi dei gas combusti ne rendono impossibile l’applicazione allo scarico, occorrerebbero litri e litri di camera. E oscillano bene solo in un range molto ristretto. Qualche risultato l’ho ottenuto per migliorare il riempimento all’aspirazione, dove i volumi son molto minori, ma solo per risolvere qualche incertezza ben circoscritta come regime. Il tubo di interferenza invece funziona anche per grandi volumi di gas in quanto il suo sistema elastico massa-molla è un sistema diffuso e non concentra la massa nel tubo e la molla nel volume come invece succede al risuonatore di Helmholtz. E per la stessa ragione ha un arco di sfruttamento assai maggiore, pur avendo un’efficacia inferiore a quella del risuonatore “nel suo punto di miglior oscillazione”. Le sezioni del tubo di interferenza possono anche essere differenti da quelle del tubo principale, tutto sta a vedere cosa vogliamo ottenere: ho utilizzato tubi da 0.25 a 1.25 rispetto alla sezione principale a seconda della lunghezza disponibile sul mezzo dove dovevo farcelo stare. Ovviamente sui due tempi i giochi acustici diventano indispensabili, non essendoci valvole che regolano i flussi, ed è proprio su quelli che alla fine diventa impegnativo lo studio. Ci ho lavorato davvero parecchio con mio fratello, e qualcosa di tecnico l’abbiamo pure pubblicata a suo tempo. Mi pare su SuperMotoTecnica. Senza ovviamente rivelare gli algoritmi da noi scoperti e che utilizzavamo per fornire consulenza ai migliori team europei, soprattutto Kart di classe C internazionale. Avevamo pure sviluppato un software, chissà che fine ha fatto. Lo devo cercare, girava in MS-DOS…che tempi! 🙂

  5. Mi tolgo il cappello…stavo tentando di reggere il passo…con una Redbull avendo sotto il sedere una Marussia(il mio cervello e la mia formazione tecnica)…complimenti vivissimi io mi sono rifatto al fatto che pensavo nel mio piccolo che il principio dei risuonatori potesse essere adattato anche fatti i dovuti distinguo a questo sistema adottato dalle squadre.
    Complimenti davvero….sono senza parole!

  6. Complimenti a te che raccogli tanti dettagli tecnici non semplici da rilevare e li illustri con tanto di foto cerchiate e messe a confronto. Son cose che magari non tutti capiscono subito ma ingegneristicamente parlando sono interessantissime, parecchie spanne sopra gli sterili commenti di tanti ingegneri intervistati in pista dai media. 🙂

  7. Federico secondo me un sistema analogo lo sperimento’ anche la Honda sul vecchio 1000 cinque cilindri ai bei tempi quando si poteva fare quasi di tutto in motoGP …. non dissero mai esattamente cos’era e come funzionava ma in staccata il motore faceva un rumore da pentola a pressione aperta 😀 😀 😀 😀 niente a che vedere con l’ululato sinistro delle altre 4T …

  8. Sui due tempi la cosa piu’ interessante e’ sperimentare con i motorini da aereomodelli ed un risonatore spostandolo avanti ed indietro fino a farlo entrare in risonanaze … esperimento molto interessante … a parte il fatto che i due tempi non sono mica motori .. sono pompe 😀 😀 😀 quindi quello che conta di piu’ e’ la fluidica e tutto quello che implica: onde sonore, risonanze, onde stazionarie, armoniche etc etc meglio se un progettista si studia un po’ di musica e suoni !!!!!

  9. direi che avete ragione entrambi… prendo il commento di Federico come un complimento…io penso che in questa f1 nessuno inventa nulla ma si cerca di fruttare idee che sembrano anche superare ma che con i moderni sistemi di calcolo e le moderne tecnologie di realizzazione, e materiali innovativi possono prendere nuova linfa e avere nuovi sviluppi anche imprevisti.
    Aseb….a me piace tanto la misica!

  10. Ma riprendendo questo argomento non capisco : Per es. sul Morini 125Kj rispatto al 125K col risuonatore dello scarico eerano riusciti a spostare il punto di coppia di 2000 rpm in basso con anche più allungo. Eppure non è una soluzione usata come mai visti gli ottimi risultati del KJ ?

  11. in effetti non sei andato molto lontano dalla realtà il motore ferrari ha sempre sofferto di una curva di coppia non piatta ma un po appuntita con una salto da un certo numero di giri in poi questo sistema renderebbe il motore più corposo ad un numero di giri più basso fermo restando il valore di coppia massimo al regime previsto ecco perchè ho parlato di un maggiora allungo nel senso di una curva di coppia più corposa fin da numero di giri più basso!

  12. e’ un tubo di interferenza, quando le onde del gas di scarico uscendo trovano un aumento repentino di sezione parte un onda nella direzione contraria, in questo caso non c’e’ solo la variazione di sezione ma anche l’effetto molla variabile (cambia la pressione e cambia la costante elastica della molla) del tubo cieco per cui credo che, ma non sono esperto, l’onda di ritorno si va ad accordare automaticamente alla pressione variabile dello scarico. e’ un po’ come avere delle diverse sezioni meccaniche. c’era anche nei due tempi, sempre allo scarico ed era a volume variabile.

  13. il tubo cieco forse lavora meno come variazione repentina di sezione (come avevo detto sopra) ma lavora usando il rimbalzo dell’onda di pressione nel fondo del cilindro. in teoria il tubo cieco dovrebbe essere a lunghezza variabile ma si vede che ne hanno bisogno solo in un certo arco di fase di lavoro delle valvole per cui lo hanno fatto fisso. mi sembra…..

  14. questa onda di ritorno va ad aggiungersi ovviamente a quella generata dalla fine del tubo di scarico. ci dev’essere un bel lavoro di calcolo dietro.

  15. “ma si vede che ne hanno bisogno solo in un certo arco di fase di lavoro delle valvole”

    manca un pezzo, bisogna aggiungerci ” attorno ad un determinato numero di giri”

    🙂

  16. 🙂 articoli sempre interessanti su questo sito, grande Shadow.

    inoltre se quel tubo deve accordarsi per l’aspirazione, tenendo conto della temperatura/pressione/composizione ( che io non conosco 😀 )e quindi velocita’ delle onde nel gas di scarico dovrebbe trovarsi (a spanne) a circa 60-70 cm dall’uscita del motore. tu che ne dici?

  17. Non si accorda con l’aspirazione in modo diretto, succede che aiuta a far uscire più velocemente i gas di scarico nella fase di scarico nella condizione peggiore…che questo sicuramente aiuta un migliore riempimento e un miglior redimento conseguente miglioramento della curva di coppia dove è in difficoltà senza rinunciare alle zone in cui è ottimale senza il sistema…

    Grazie facciamo del nostro meglio…ma si accettano sempre suggerimenti e anche critiche costruttive si intende su curiosità nel ambito motorsport tecnico di qualsiasi categoria o produzione di serie!

  18. Ma dove si trova della documentazione (Formule ecc. ecc) Per verificare la cosa ? Del morini 125kj ho il disegno del risuonatore, diagramma distribuzione diametri vari ecc. ecc., volevo capire se sul 3 1/2 bicilindrico si poteva fare qualcosa del genere

  19. se mi dici che cosa ti serve nello specifico io nella mia biblioteca ho quasi tutto….se non ho capito male per adesso ti posso consigliare…due libri
    ELABORIAMO IL 2 TEMPI (Nuova edizione) Motor Book tech editore.
    MOTORI A DUE TEMPI AD ALTE PRESTAZIONI. Massimo Clarke
    Comunque se posso soddisfo la tua curiosità nei miei limiti se esponi il concetto chiaro….grazie!

  20. Applicare lo stesso concetto al 3 1/2 bicilindrico … avendo il 125 circa la stessa fasatura di cammes, e diametri scarico/ carburatore, probabilmente il dimensionamento non varierà molto … anche se essendo bicilindrico bisognerebbe capire il compensatore tra i 2 scarichi che influenza ha … sull’eventuale risuonatore

  21. pensavo che ti servissero per un due ecco perche non capivo e mi mancava qualche cosa…mandami una mail attraverso i contatti che ti do i titoli per i 4 tempi sono di più!
    stai in linea ci sono altri aggiornamenti tecnici per singapore!

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