Il segreto di Mercedes
Turbina e compressore sono separati

Filippo Zanier

Che la Mercedes W05 sia una macchina nata bene sotto ogni aspetto è evidente, ma non c'è dubbio che al momento uno dei più grossi vantaggi che la monoposto della stella a tre punte ha sulla concorrenza sia nella Power Unit progettata a Brixworth. Stando a quanto visto finora, il gruppo motopropulsore tedesco non solo è affidabile e parco nei consumi, ma sembra anche il più potente del Circus con un discreto margine sulla concorrenza (c'è chi parla di 70 CV).
Ma come ha fatto Mercedes a centrare tutti questi obiettivi? Secondo l'emittente britannica SkyF1 e il suo analista Mark Hughes, alla base delle straordinarie prestazioni della Power Unit PU106A c'è una soluzione tecnica molto intelligente che nessun altro ha adottato, la separazione di turbina e compressore.

Il motore turbo. Per spiegare al meglio il concetto è necessario ritornare rapidamente e in modo semplificato al funzionamento del motore turbo: il sistema è costituito da due componenti principali, la girante turbina e la girante compressore, collegate tra loro in modo solido tramite un alberino. Quando i gas di scarico del motore termico investono la turbina questa inizia a girare e così facendo trasmette il movimento anche al compressore, che ruotando ad altissima velocità introduce nel sistema di aspirazione un quantitativo d'aria decisamente superiore a quanto accadrebbe con un sistema privo di sovralimentazione.

La problematica temperature. In genere turbina e compressore sono montate l'una in prossimità dell'altro, visto che questo permette di utilizzare un alberino di collegamento molto corto e quindi meno soggetto a stress. Questa semplificazione meccanica, però, si porta dietro una complicazione termica: visto che i gas di scarico in ingresso possono raggiungere temperature vicine ai 1000 gradi, la turbina è di norma incandescente e finisce per trasmettere calore anche al compressore, influenzando negativamente la qualità dell'aria che viene immessa nell'aspirazione. Proprio per questo si è diffuso l'uso dell'intercooler, uno scambiatore di calore che viene piazzato tra il compressore e il sistema di aspirazione per raffreddare il flusso d'aria diretto al motore, massimizzandone l'efficienza.

L'idea Mercedes. Secondo SkyF1, però, Mercedes avrebbe risolto il problema alla radice, andando ad accrescere in modo determinante la distanza tra i due componenti del turbo. La turbina è infatti piazzata dietro il V6, come nei motori Ferrari e Renault, ma il compressore è collocato dal lato opposto del propulsore, in pratica subito alle spalle del pilota. L'albero che trasmette il moto tra le due giranti in questo caso è ovviamente molto più lungo, ma a Brixworth sarebbero riusciti a piazzarlo al centro della V dei cilindri, in un'area abbastanza al riparo dalle vibrazioni in cui sarebbe situato anche il sistema ibrido MGU-H.
Lontano dalla turbina incandescente, il compressore può fornire al motore aria di maggiore qualità necessitando al contempo di minore raffreddamento. Questo non solo porta a una combustione più efficiente, ma permette alla Mercedes di utilizzare un intercooler più piccolo, a tutto vantaggio della compattezza delle pance e dell'aerodinamica".

Gli altri. Nella sua analisi Hughes sostiene che Ferrari e Renault siano a conoscenza della soluzione Mercedes e dei suoi vantaggi, ma che se ne siano accorti troppo tardi, di fatto dopo il congelamento scattato il 28 febbraio. Il recupero nei confronti delle vetture di Stoccarda, quindi, dovrà necessariamente passare per altre vie.