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La Ferrari 296 GTB e GTS è spinta da una power train di tipo full ibrido plug-in, con ricarica esterna, in grado di percorrere fino a 25km/h in modalità full elettrico. Il sistema si compone nella sua parte endotermica, primo della famiglia di motori F163, dal nuovo turbo V6. Un propulsore che ha come caratteristica l’angolo tra la V delle bancate 120° e lubrificazione a carter secco. La cilindrata totale è di 2992 cm3 ottenuta con un alesaggio da 88mm e corsa da 82 mm per una potenza che varia da 663 cv ma che arriva ad erogare 830cv aggiungendo la potenza elettrica del sistema full ibrido plug-in. Un Motore turbo che conserva molte delle caratteristiche tipiche delle motorizzazioni aspirate ad alta potenza specifica con un limite di erogazione della potenza a quota 8000 giri/min con limitatore a 8500giri/min a con una coppia di 740 Nm 6250 giri/min. Anche il rapporto di compressione è piuttosto elevato con un valore di 9,4:1 per una potenza specifica di 221cv/litro

V6 Turbo con angolo di 120°

I tecnici Ferrari hanno lavorato sulla combustione migliorando l’aspirazione integrando al meglio la posizione dei supporti motore posizionati sul lato aspirazione delle testate. Le dimensioni compatte consentono di sfruttare una fluidodinamica migliore aumentando l’efficienza di aspirazione. L’architettura a V di 120° ha consentito di installare i turbo in posizione centrale, interna alle bancate, riducendo sia l’ingombro che la distanza che l’aria deve coprire per arrivare nella camera di combustione. In questo modo viene massimizzata l’efficienza fluidodinamica condotti di aspirazione e di scarico.

L’aumento della pressione nella camera di combustione ha richiesto uno lavoro specifico per migliorare gli aspetti termo-fluidodinamici senza compromettere il peso e l’affidabilità del motore. La camera di combustione ha un’iniettore centrale e candele con iniezione a pressione di 350 bar per migliorare la composizione della miscela aria-carburante riducendo le emissioni. I condotti di aspirazione e scarico sono stati ridisegnati per massimizzare l’efficienza volumetrica garantendo elevati livelli di turbolenza nella camera.

Nuovi collettori di aspirazione

Rispetto alla tradizione in collettori di aspirazione sono integrati con il supporto per la valvola a farfalla e sono in materiale termoplastico utilizzato per realizzarli riduce il peso del motore. I condotti più corti consentono un migliore detuning fluidodinamico, oltre a ridurre i tempi di risposta causa del volume ridotto del condotto.

Questa architettura ha portato anche allo sviluppo di una linea di scarico più lineare situata nella parte superiore del vano motore. La forma dello scarico realizzato in Iconel riduce la contropressione contribuendo ad aumentare le prestazioni. Si tratta di una lega acciaio-nichel che riduce il peso dello scarico rendendolo più resistente alle alte temperature.

Turbo IHI in grado di girare a 180.000 giri/minuto

I turbocompressori IHI sono stati ridisegnati utilizzando leghe più performanti che consentono di raggiungere un regime massimo di 180.000 giri con l’efficienza aumenta del 24%. La posizione simmetrica interna alle bancate controrotante e sfruttano un condotto mono-scroll. Il diametro della girante è ridotto del 5% lato compressore e dell’11% lato caldo. La riduzione delle masse rotanti ha permesso di ridurre l’inerzia ridotta dell’11% garantendo un’erogazione istantanea della potenza.

L’ utilizzo di leghe derivate dall’esperienza nel campo dei propulsori da F1. Anche il dimensionamento dei componenti nella progettazione del blocco motore e delle testate è stato fatto sulla base delle esperienze nelle corse. Il valvetrain, aziona le valvole con comando con bilanciere a rulli e punterie idrauliche con profili specifici per le valvole di aspirazione e scarico. L’albero motore è realizzato in acciaio nitrurato per sfruttare al meglio l’angolo della manovella di 120°. Dopo la forgiatura iniziale del lingotto grezzo, l’albero motore viene lavorato e sottoposto a trattamenti termici di nitrurazione profonda (per garantire la resistenza a carichi elevati) ed equilibratura. L’ordine di accensione del nuovo V6 (1-6-3-4-2-5) è basato sulla geometria del perno di banco dell’albero motore. Il 100% delle masse rotanti ed il 25% delle masse alternate sono naturalmente bilanciate riducendo i carichi sulle bronzine senza aumentare il peso del motore.

Distribuzione a catena per migliorare l’efficienza

La distribuzione è a catena collega l’albero motore al gruppo pompa (acqua e olio) e gli alberi a camme con un elemento dedicato per bancata. La catena principale ha un tenditore idraulico dedicato, due catene a boccole con relativo tenditore idraulico diversificata nelle tensione tra il lato destro e sinistro, oltre a un’ulteriore comando dedicato per il gruppo pompa olio.

La pompa dell’olio a cilindrata variabile è stata sviluppata per garantire che la pressione dell’olio sia costantemente controllata su tutte le fasi di funzionamento del motore. Un’elettrovalvola, comandata dalla centralina motore, è utilizzata per controllare la cilindrata della pompa in termini di portata e pressione. Questa eroga la quantità di olio necessaria a garantire il funzionamento e l’affidabilità del motore riducendo la potenza assorbita dalla pompa stessa. Per ridurre al minimo le perdite di pompaggio, il sistema di aspirazione dell’olio è stato potenziato mediante sei rotori di evacuazione: tre rotori specifici e dedicati per il carter, uno per il vano distribuzione e due per le testate.

Un V6 con un sound da V12

Dal punto di vista sonoro, il V6 sfrutta la forza dei turbo e l’armonia delle note ad alta frequenza tipiche di un V12 aspirato. Grazie proprio alla scelta di avere un angolo tra le bancate di 120° Anche ai bassi regimi la colonna sonora presenta armoniche da V12. Ai regimi più alti, garantisce quei tipici acuti all’altezza delle sue prestazioni, creando un senso di coinvolgimento senza precedenti soprattutto a capote abbassata. Una sonorità umica dettata dal particolare ordine di accensione simmetrico con i collettori di scarico sintonizzati con uguale lunghezza combinandosi in un’unica l’unica linea di scarico amplificano le onde di pressione.

Nel caso della versione GTS il vano motore è stato ridisegnato per alloggiare l’hard top adottando un sistema di risonanza dello scarico (Hot-Tube) ottimizzato per la nuova conformazione dell’abitacolo. Quando il tettuccio è abbassato l’intera esperienza di guida crea un collegamento diretto tra l’abitacolo e il suono prodotto dallo scarico.

Propulsione elettrica derivata dalla F1

Il motore elettrico montato posteriormente produce fino a 167 cv, ed è derivato dall’esperienza diretta in Formula 1 da cui viene prelevato anche il sistema MGU-K (Motor Generator Unit, Kinetic). Il motore elettrico e quello endotermico comunicano tramite il Transition Manager Actuator (TMA) che consente di utilizzarli entrambi per produrre una potenza combinata di 830 cv, oppure disaccoppiarli per consentire al motore elettrico di funzionare da solo

La trasmissione con cambio a DCT a 8 rapporti ha il motore elettrico MGU-K posizionato tra motore e cambio, il TMA per disaccoppiare il motore elettrico dall’endotermico e la batteria ad alta tensione da 7,45 Kwh con l’inverter che gestisce la potenza da inviare ai motori elettrici.

MGU-K sviluppata dalle corse

L’MGU-K è un motore a flusso assiale a statore singolo e doppio rotore. Le sue dimensioni compatte e la sua struttura hanno permesso di ridurre la lunghezza del propulsore che ha contribuito ad accorciare il passo della Ferrari 296. Il motore elettrico carica la batteria ad alta tensione, accende il V6 fornendo la coppia e la potenza aggiuntiva di 315 Nm, circa il 20% in più rispetto alle applicazioni precedenti.

Il TMA (Transition Manager Actuator) consente il passaggio dalla modalità elettrica a quella ibrida garantendo una coppia graduale e progressiva. Il suo software di controllo, sviluppato da Ferrari, comunica con il software del DCT, la centralina motore e l’inverter per gestire in modo più efficiente l’accensione del motore benzina e la sua disconnessione alla trasmissione. Grazie a componenti di nuova generazione, il TMA ha consentito la progettazione di una trasmissione incredibilmente compatta riducendo la lunghezza del gruppo propulsore di soli 54,3 mm. La sua architettura comprende una frizione a secco a triplo disco, un modulo di comando e centraline elettroniche di controllo.

Tecnologia PHEV con 25km di autonomia in EV

La batteria ad alta tensione ha una capacità di 7,45 kWh posizionato sotto il pavimento dietro i sedili e per ridurre al minimo il volume ed il peso. Il sistema di raffreddamento, la struttura ed i punti di fissaggio sono integrati in un unico componente. L’intero elemento si compone di moduli con 80 celle collegate in serie. Un Cell Supervisor Controller è installato direttamente nei moduli per ridurre volume e peso.

L’inverter si basa su due moduli al silicio collegati in parallelo, la cui modalità di erogazione della potenza è stata ottimizzata per ottenere l’aumento di coppia dell’MGU-K. Questo componente converte l’energia elettrica con un livello di efficienza estremamente elevato (oltre il 94%) fornendo la potenza necessaria per avviare il V6 anche quando c’è la massima richiesta di energia elettrica.

Ricarica rapida e frenata rigenerativa

Per quanto riguarda le principali funzioni di carica, al posteriore è prevista la frenata rigenerativa sia in condizioni di frenata normale che con l’intervento dell’ABS, la sovrafrenata sul retrotreno in staccata viene gestita per ricaricare la batteria e gestire il freno motore. Quando in modalità eDrive il motore elettrico aziona solo le ruote posteriori ma passa alla modalità ibrida in base alla pressione sul pedale dell’acceleratore.

Il recupero di energia sfrutta la nuova unità Brake-by-Wire gestisce la miscelazione della forza idraulica ed elettrica in tutte le modalità di funzionamento (ABS compreso). Grazie al Brake-by-Wire, la corsa del pedale è ridotta al minimo assoluto, il che aumenta la sensazione di sportività senza trascurare l’efficienza in caso di frenata leggera oppure conservando una corsa del pedale tipicamente da uso in pista. Il modulo di controllo ABS, integrato con il sensore 6w-CDS, consente di spingere ulteriormente i limiti di aderenza degli pneumatici posteriori, aumentando la ripetibilità degli spazi di arresto migliorando le prestazioni in curva consentendo al guidatore di tenere la frenata fin dentro la curva in modo stabile.

eManettino per la gestione delle prestazioni

Il Manettino diventa, eManettino ed ha quattro posizioni selezionabili dal volante. eDrive: il motore a combustione interna è spento con la trazione elettrica alle ruote posteriori e 25 km di autonomia ad una velocità massima di 135 km/h. Ibrida (H): questa è la modalità predefinita all’accensione. I flussi di potenza sono gestiti per la massima efficienza e la logica di controllo definisce l’intervento del motore a combustione interna bilanciando potenza e prestazioni. Performance: l’ICE è sempre acceso e aiuta a mantenere l’efficienza della batteria per garantire la piena potenza in ogni momento. Questa è l’impostazione ideale per la guida sportiva. Ed infine una funzione adatta alla pista per offrire il massimo delle prestazioni ma a costo di una minore ricarica della batteria

Le prestazioni dichiarano una velocità massima di 330 km/h per un accelerazione sullo 0-100 km/h in 2,9 sec, sullo 0-200 km/h in 7,6 sec coperti in soli 107 metri. Da notare che il tempo sulla pista di Fiorano è stato ottenuto con 1′ 21″ 80.

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