Πως κατάφερε η Ferrari να βελτιώσει την αξιοπιστία της

Η μεγάλη διακύμανση στην απόδοση της Ferrari στους τελευταίους αγώνες του 2022, από τα χαμηλά του Μεξικό στην εμφάνιση στο Abu Dhabi, δείχνει πόσο ρόλο παίζει μια μονάδα ισχύος για ένα μονοθέσιο.

Υπήρξαν δύο παράγοντες που παρείσφρυσαν εδώ: το πρώτο ήταν πως το στήσιμο της μονάδας ισχύος και ειδικά το μέγεθος του turbo δεν ήταν ιδανικό για αγώνες όπως η Βραζιλία και το Μεξικό, όπου το μεγάλο υψόμετρο επηρεάζει τη λειτουργία τους, λόγω του πιο αραιού αέρα.

Πέραν τούτου, όμως, υπήρξε και η δήλωση του Mattia Binotto, επικεφαλής της ομάδας, πως στο τελευταίο σκέλος της σεζόν, οι μηχανικοί της ομάδας υποβάθμισαν τον κινητήρα ώστε να βελτιωθεί η αξιοπιστία, εν μέσω ανησυχιών για τη ζωή των κινητήρων.

Νωρίτερα μέσα στη σεζόν, ορισμένες εντυπωσιακές και αρκετά επιζήμιες αστοχίες μονάδων ισχύος για την ομάδα, όπως αυτές του Leclerc σε Αυστρία και Αζερμπαϊτζάν και του Sainz στην Αυστρία, έβαλαν σε πρώτο πλάνο την ανάγκη να υποβαθμιστούν λίγο οι κινητήρες, έως ότου βρεθεί κάποια μόνιμη λύση.

“Έπρεπε να μειώσουμε λίγο την ιπποδύναμη. Ναι, έπρεπε να προχωρήσουμε σε αυτή την κίνηση”, είχε δηλώσει λακωνικά επί του ζητήματος ο Binotto. Ωστόσο, η Ferrari έδειξε σε θέση να χαρτογραφήσει εκ νέου πιο επιθετικά τη μονάδα ισχύος υπ’ αριθμόν 066/7 στο GP του Abu Dhabi, θεωρώντας πλέον πως βρέθηκε η λύση στα πρώιμα προβλήματα αξιοπιστίας της.

👆👆👆#essereFerrari 🔴 @Charles_Leclerc pic.twitter.com/llCw0HLogI

— Scuderia Ferrari (@ScuderiaFerrari) November 24, 2022

Πηγές κοντά στην ομάδα έχουν αποκαλύψει πως η ρίζα του προβλήματος βρέθηκε να είναι το μπουζί μέσα στον προθάλαμο καύσης. Επρόκειτο για την τελευταία εξέλιξη στην τεχνολογία των μηχανών εσωτερικής καύσης TJI (Turbulent Jet Ignition), που η Mahle έδωσε ως τεχνολογικός συνεργάτης στη Ferrari πίσω στο 2016, και η οποία επέτρεψε στην ιταλική ομάδα να μικρύνει τη διαφορά σε επίδοση από τη Mercedes τότε.

Στα έξι χρόνια που πέρασαν έκτοτε, έγιναν μεγάλα βήματα στην εξέλιξη ενός νέου συστήματος που θα ήταν βελτιστοποιημένο για την τελευταία γενιά μονάδων ισχύος, οι οποίες πέρασαν homologation ώστε να “παγώσει” η εξέλιξή τους έως και το 2025.

Το σύστημα TJI περιλαμβάνει το μπουζί και το σύστημα έγχυσης καυσίμου. Αμφότερα περιβάλλονται σε μια κοιλότητα της κεφαλής του κυλίνδρου, λειτουργώντας από κοινού ώστε να μεγιστοποιηθεί η ισχύς εξόδου του κινητήρα. Μόνο το 2-3% του καυσίμου εγχέεται στον θάλαμο πρόκαυσης, με το υπόλοιπο να απλώνεται στην επιφάνεια του πιστονιού. Το μίγμα εντός του θαλάμου πρόκαυσης είναι ιδιαίτερα πλούσιο σε καύσιμο, ενώ αντιθέτως αρκετά “φτωχό” στον κυρίως θάλαμο καύσης, όπου υπάρχει σημαντικά περισσότερος αέρας.

Η σπίθα που δίνει το μπουζί αντιδρά με το πολύ πλούσιο σε καύσιμο μίγμα αέρα-καυσίμου στον θάλαμο πρόκαυσης και προκαλεί την ανάπτυξη πιδάκων πλάσματος που περνούν μέσα από τις οπές της κοιλότητας. Λόγω της πολύ υψηλής πίεσης, το φτωχό μίγμα στον κυρίως θάλαμο αυταναφλέγεται σε πολλά σημεία εντός του κυλίνδρου, με τη φλόγα να εξαπλώνεται σε όλο τον όγκο του.

Το σύστημα αυτό επιτρέπει τη μείωση του χρόνου καύσης, το οποίο οδηγεί σε δύο σημαντικά πλεονεκτήματα:

• Το πολύ φτωχό μίγμα στον θάλαμο καύσης σημαίνει πως οι ζημιογόνες επιπτώσεις των εκρήξεων εντός του θαλάμου μειώνονται, άρα μπορεί να αυξηθεί ο λόγος συμπίεσης για περισσότερη επίδοση χωρίς να μπαίνει σε μεγάλο κίνδυνο η δομική ακεραιότητα του θαλάμου.
• Με τις ομάδες να περιορίζονται για το πόσο καύσιμο μπορούν να κάψουν σε μήκος αγώνα (με το όριο να βρίσκεται στα 110 kg), για το ίδιο ποσό καυσίμου που εγχέεται, υπάρχει μεγαλύτερη θερμική απόδοση, το οποίο οδηγεί σε περισσότερη παραγόμενη ισχύ ανά kg καυσίμου.

Στη Ferrari πίεσαν αρκετά ώστε να φτάσουν στο απόλυτο όριο της μέγιστης πίεσης για το σύστημα έγχυσης, η οποία φτάνει βάσει των κανονισμών τα 500 bar. Η αρκετά επιθετική προσέγγιση όμως που ακολουθήθηκε, οδήγησε σε αρκετά υψηλές εσωτερικές θερμοκρασίες, οι οποίες και προκάλεσαν το μπουζί να ταλαιπωρηθεί και εν τέλει να αστοχήσει.

Οι μηχανικοί στο Maranello, άρα, έπρεπε να αλλάξουν τη χαρτογράφηση ώστε να μην πιέζεται πάνω από τα επιτρεπτά όρια το μπουζί, ενώ την ίδια στιγμή, εξωτερικός προμηθευτής της ιταλικής ομάδας δούλεψε πάνω στην παράδοση νέων υλικών ώστε να διασφαλιστεί πως το μπουζί με αυτά θα μπορούσε να αντέξει τη λειτουργία του κινητήρα για μέγιστη ισχύ.

Η επίδοση της Ferrari στο Abu Dhabi έδειξε πως το πρόβλημα με το μπουζί έχει επιλυθεί, κάτι που θα δώσει αρκετές ελπίδες στην ομάδα ενόψει 2023, όπου δεν υπάρχει ξανά η πολυτέλεια για παρόμοια προβλήματα αξιοπιστίας με τα φετινά.