“The winner takes it all!” Nella corsa il mondo si divide in vincitori e perdenti. Il pilota vincente si gode la doccia di champagne. Eppure la decisione preliminare vincente, si prende al banco di prova degli sviluppatori di motori. Sensori di pressione efficienti sono il vantaggio competitivo decisivo.
La STS fornisce sensori di pressione a clienti provenienti dal mondo degli sport motoristici, tra cui esponenti della Formula 1 e della NASCAR. Entrambe le gare di corsa, nonostante tutte le differenze, hanno una cosa in comune: ogni cavallo vapore conta e rappresenta un vantaggio determinante in pista. Se ai banchi di prova, durante le costose prove, si lotta per ogni decimo di cavallo vapore, i risultati dei test devono essere totalmente affidabili fino all’ultimo decimale.
Tecnica di misurazione della pressione nello sviluppo dei motori nella Formula 1
L’attuale regolamento sui motori della Formula 1 è stato introdotto nel 2014. Sono stati adottati motori a V a 6 cilindri, cilindrate da 1,6 litri e mono-turbocompressori. I numeri di giri ammontano a 15.000 min−1. Il Kinetic Energy Recovery System (KERS), un sistema elettrico per il recupero dell’energia in frenata applicato dal 2009, è stato sostituito dall’Energy Recovery System (ERS). I moderni motori della Formula 1 sono dunque motori ibridi. Con loro il futuro nella Formula 1 è già diventato presente. La gara forse di maggior successo al mondo è anche un laboratorio sperimentale per la strada. Che si tratti di freni a disco o diagnosi computerizzate, molte tecnologie appartenenti alla quotidianità del traffico stradale hanno origine nelle operazioni di sviluppo della Formula 1.
Il regolamento attuale in vigore sui motori in vigore, che delimita le possibilità di intervento per tutti i team allo stesso modo, rende necessaria la grande meticolosità al banco di prova per tirare fuori il vantaggio decisivo. Ogni cavallo vapore conta. Rispetto ai test per le auto nel normale traffico valgono in parte altre esigenze. La pressione dell’olio e dell’acqua sono più elevate, così come sono più elevate le temperature che si verificano. Quando si tratta di abbassare i consumi e aumentare le prestazioni occorrono ampi test in condizioni di gara. Inoltre, l’esattezza dei risultati delle misurazioni nel range di temperatura richiesto è di estrema importanza. Spesso nella Formula 1 non si parla di grandi salti per quanto riguardo i cavalli vapore – a questi alti livelli di prestazioni già miglioramenti in ambito dei decimali sono motivo di gioia.
A proposito di queste sfide una famosa scuderia della Formula 1 si è rivolta alla STS poiché la tecnologia dei sensori fino ad allora utilizzati non era all’altezza delle elevate esigenze. Gli strumenti di misurazione impiegati erano troppo grossi e troppo pesanti. Ancora più grave era poi il problema per cui dovevano essere introdotte al banco di prova ulteriori tecniche di raffreddamento, altrimenti la temperatura dei sensori schizzava al massimo, inficiando i risultati.
L’obiettivo degli sviluppatori era quindi realizzare sensori di pressione che permettessero una standardizzazione e rendessero obsoleti ulteriori elementi di raffreddamento. Anche la questione del peso e delle dimensioni hanno avuto un ruolo – in fondo questi fattori influenzano le performance dei bolidi.
La STS ha messo a disposizione della scuderia un nuovo sensore della serie ATM, disponibile sul mercato nell’autunno di quest’anno. Questo sensore non solo offre la precisione richiesta nell’intervallo di temperatura richiesto, ma ha portato anche un altro decisivo vantaggio che lo sviluppo dei motori ha potuto ottimizzare in modo duraturo: tra i sensori di un altro produttore finora utilizzati ci sono stati dei guasti quando si è passati al sistema ibrido adottato dal 2014. Il risultato: il banco di prova falliva. In pratica era impossibile effettuare misurazioni a lungo termine. I sensori ATM dell’azienda STS sono a prova di guasto e pertanto permettono test estesi sulla strada verso il podio.
Tecnica di misurazione nello sviluppo dei motori della NASCAR
Se è vero che le stock car della NASCAR non montano motori ibridi, è pur vero che sono necessari vasti test per raggiungere prestazioni ottimali. Anche qui un famoso produttore di motori punta sulla tecnica di misurazione della STS. Con i numerosi test si ha un quadro della pressione dell’olio, dell’acqua, della benzina e dell’aria in circa 200 trasmettitori di pressione ATM.1ST. Dalla pressione dell’aria presente nel motore fino al miglioramento del flusso dell’olio è necessario analizzare correttamente diversi fattori per ottenere aumenti di potenza minimi (ci muoviamo qui a circa 900 CV). Come per la Formula 1 è richiesta massima precisione. Stiamo parlando di un decimo di cavallo vapore!
La scelta del produttore ricade sul trasmettitore di pressione ATM.1ST, perché in quanto a caratteristiche operative fornite non ha concorrenti:
- La modularità dei sensori della STS permette al produttore di collegare uno speciale adattatore per la pressione.
- L’errore totale di ≤ ± 0.30 % FS permette analisi significative per il miglioramento dell’efficienza del motore.
- La stabilità a lungo termine minimizza in modo considerevole lo sforzo di calibrazione.
- L’intervallo di misurazione della pressione di 100 mbar…1000 bar soddisfa le pressioni che si verificano nello sviluppo dei motori.
- L’eccellente compensazione della temperatura permette risultati precisi in un ampio range di temperatura – un criterio decisivo con le temperature in rapido aumento durante il test di valutazione al massimo livello.
Che sia la Formula 1 o il NASCAR: la strada verso il podio passa per i banchi di prova. Soprattutto nel competitivo settore degli sport motoristici occorrono sensori ad alta precisione che valutino tutte le importanti misure, dalla pressione dell’olio e dell’acqua fino alla pressione del carburante e dell’aria. Accanto alla precisione anche la sicurezza che non si verifichino guasti svolge un ruolo importante per poter condurre i test a lungo termini necessari e ottenere risultati affidabili.