F1 | Analisi tecnica: ERS, cos’è e come funziona

La power unit utilizzata in Formula Uno è ibrida, composta dal “classico” motore termico e dall’ERS (Energy Recovery System). Andiamo a vedere come funziona l’ERS.

ERS Formula uno
Credit: AlVolante.it

L’ERS in Formula Uno è composto essenzialmente da quattro parti, due motori elettrici, che sono MGU-K e MGU-H, da un’unità di controllo e dal sistema di batterie.

L’introduzione di queste power unit in Formula Uno ha permesso di sviluppare il connubio motore elettrico/termico, arrivando a sistemi ibridi di locomozione con la miglior efficienza al mondo.

ERS Formula Uno
Credit: f1ingenerale.com

Motor Generator Unit – Kinetic (MGU-K)

Questa unità è di fatto un motore/generatore elettrico collegato all’albero motore prima della frizione, che scambia potenza meccanica con le ruote posteriori.

In fase di accelerazione, questo motore può erogare fino a 120 kW (circa 160cv) con una coppia massima di 200Nm, con un limite di rotazione di 50’000 rpm.

Il regolamento impone un limite di energia erogabile al giro di 4MJ. L’erogazione della potenza elettrica è settata attraverso delle mappe che distribuiscono l’energia elettrica in base alla marcia utilizzata e alla velocità.

In frenata invece, il motore si comporta come freno e ricava energia elettrica dissipando energia meccanica dall’albero motore. Di fatto prende l’energia dalle ruote posteriori e la trasforma in energia elettrica.

Il regolamento impone anche in questo caso un limite di energia assorbibile al giro di 2MJ.

L’intensità della frenata del motore può essere settata dal muretto ed influenza la stabilità in frenata.

Motor Generator Unit – Heat (MGU-H)

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Il sistema MGU-H è composto da un’unità di controllo e da un motore elettrico calettato direttamente sull’asse della turbina.

Questo sistema limita la velocità di rotazione della turbina generando elettricità che può essere immagazzinata nelle batterie o può essere utilizzata istantaneamente dall’MGU-K.

La sua velocità di rotazione è limitata a 125’000rpm e il regolamento non impone limiti di generazione energia.

L’MGU-H funziona anche da motore facendo ruotare il turbocompressore anche in fase di decelerazione. Questo sistema permette di azzerare il turbo-lag, problema che affliggeva i turbo degli anni Ottanta.

Energy Store (ES)

Infine, abbiamo l’energy store, ovvero il sistema di controllo e le batterie. La capacità delle batterie è di 4MJ e la ECU (Electronic Control Unit) regola l’erogazione e l’assorbimento dell’energia.

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Fabrizio Marini

Studente d'ingegneria meccanica presso l'università di Bergamo. Il primo ricordo della Formula Uno risale alla stagione 1999. Un Eddie Irvine che prova a vincere il titolo, avevo 8 anni. Da li in poi ho trascorso un sacco di domeniche sul divano a guardare le gare, combattendo la sonnolenza post brasato con polenta. Sono cresciuto tifando nell'ordine Alonso, Raikkonen, Button (fenomeno sul bagnato), Alonso, Alonso (Ferrari),... , Alonso (McLaren) e Ferrari dei giorni d'oggi.