La Ferrari che si trasforma, ibrida a trazione integrale: SF90 Stradale

Ferrari inaugura una nuova era nella sua storia introducendo nella propria gamma la prima vettura ibrida PHEV (Plug-in Hybrid Electric Vehicle) di serie, la SF90 Stradale.

La nuova Ferrari è una vettura estrema in ogni sua parte e rappresenta una svolta epocale perché offre livelli di prestazioni finora mai visti su una vettura di serie: 1000cv di potenza massima, un rapporto peso/potenza di 1.57 kg/cv e 390 kg di carico aerodinamico a 250 km/h.

Una storia, un nome

Il nome stesso raccoglie il vero significato di quanto è stato ottenuto a livello di prestazioni. Il richiamo alla celebrazione dei 90 anni della Scuderia Ferrari sottolinea lo stretto legame che è sempre esistito tra il mondo delle corse e le vetture stradali. La SF90 Stradale, espressione più avanzata della tecnologia sviluppata a Maranello, è la dimostrazione di come le conoscenze acquisite attraverso le competizioni trovino immediata applicazione su di una vettura Ferrari di produzione.

La vettura è dotata di un motore endotermico turbo a V di 90° in grado di erogare 780 cv, la potenza più alta mai raggiunta da un 8 cilindri nella storia della Ferrari. I restanti 220 cv sono forniti da ben tre motori elettrici, uno al posteriore, che deriva dall’applicazione in Formula 1 e per questo ne eredita il nome MGUK (Motor Generator Unit, Kinetic), collocato tra il motore endotermico e il cambio doppia frizione a 8 rapporti di nuova generazione, e due sull’assale anteriore.

La complessità di un tale sistema non si traduce in complicazione per il pilota, che anzi non deve fare altro che selezionare una tra quattro modalità di utilizzo della power unit e concentrarsi sulla guida: al resto ci pensa una sofisticata logica di controllo che supervisiona la gestione dei flussi di energia tra motore endotermico, motori elettrici e batterie.

La prima Ferrari a trazione integrale

La SF90 Stradale è anche la prima sportiva Ferrari ad essere dotata di trazione integrale, uno step necessario per sfruttare appieno l’incredibile potenza messa a disposizione dal moto-propulsore ibrido: 0-100km/h in 2.5 sec, 0-200km/h in appena 6.7 secondi.

I tecnici Ferrari hanno potuto ampliare ulteriormente lo spettro dei controlli dinamici tramite l’assale elettrico anteriore, denominato RAC-e (Regolatore Assetto Curva Elettrico). Oltre a svolgere la funzione di propulsione esclusiva in marcia elettrica, i due motori elettrici anteriori controllano indipendentemente la coppia erogata alle due ruote, completando ed estendendo il concetto del Torque Vectoring. Integrato nei controlli dinamici di veicolo, il RAC-e gestisce la coppia istante per istante.

Il peso e l’aerodinamica

L’introduzione dell’architettura ibrida ha rappresentato una sfida anche dal punto di vista della gestione dei pesi ed è stato svolto un grande lavoro di ottimizzazione ed alleggerimento del veicolo. Per raggiungere nuovi limiti termini di peso complessivo, rigidità e baricentro, il telaio e scocca della SF90 Stradale sono completamente nuovi sfruttando la tecnologia multi-materiale, impiegando ad esempio la fibra di carbonio.

Se da un lato il notevole incremento di prestazioni della power unit ha portato con sé un aumento della potenza termica da smaltire, spingendo il team di sviluppo ad una profonda rivisitazione dei flussi aerodinamici sulle masse radianti, dall’altro ha comportato la necessità di studiare soluzioni nuove per incrementare il carico deportante in modo efficiente e garantire la massima stabilità ad ogni velocità e condizione di guida.

Degno di nota è l’innovativo shut-off Gurney, un sistema attivo brevettato che, regolando i flussi che investono la parte alta della carrozzeria al posteriore, permette di ridurre la resistenza nelle situazioni di marcia rettilinea o con minimi angoli di sterzo, massimizzando invece il carico verticale in caso di frenata, cambi di direzione o in percorrenza di curva durante l’impiego prestazionale della vettura.

Gli interni

La filosofia “occhi alla strada, mani sul volante” derivata dall’esperienza nelle competizioni assume per la prima volta un ruolo centrale e preponderante nella definizione dell’ergonomia e dello stile degli interni: ne deriva un concetto di HMI (Human-Machine Interface) e layout degli interni completamente nuovo rispetto ai precedenti modelli.

Tra le maggiori innovazioni introdotte, il volante è dotato di una serie di comandi touch che permettono di controllare virtualmente ogni aspetto della vettura tramite i due pollici, mentre il cluster centrale è ora completamente digitale e dotato di schermo curvo ad alta definizione da 16’’ (prima assoluta sul mercato) completamente configurabile e controllabile agendo sui controlli al volante.

Per quanto riguarda il tunnel centrale, il miglioramento dell’ergonomia si fonde con il richiamo ad un elemento del passato: i comandi per la gestione del cambio automatico sono ora gestiti tramite un elemento a griglia che rievoca il mitico cancelletto di selezione delle marce, una vera e propria icona delle Ferrari a cambio manuale. Passato e presente si fondono insieme e proiettano la nuova Ferrari verso il futuro.

Il motore endotermico

Grazie ai suoi 780cv, il motore V8 turbo che equipaggia la SF90 sposta ancora una volta più in alto il limite prestazionale raggiungibile da questa architettura. Il punto di partenza è il motore della famiglia F154 che è appena stato nominato, per il quarto anno consecutivo, International Engine of the Year, un risultato mai raggiunto prima da nessun altro propulsore.

Insieme alla potenza massima specifica di 195 cv/l, l’unità vanta anche una coppia massima di 800 Nm a 6000 giri/min.

Per ottenere questo risultato, i tecnici Ferrari sono intervenuti su più aree del motore, cominciando con un incremento di cilindrata da 3902 cc a 3990 cc grazie all’alesaggio portato ora a 88 mm.

L’impianto di aspirazione e scarico è stato completamente riprogettato con una nuova testata di larghezza ridotta con l’iniettore posizionato centralmente e l’adozione, per la prima volta sul V8 Ferrari, del GDI a 350 bar.

Per migliorare la fluidodinamica interna, oltre all’impiego della valvola d’aspirazione di diametro maggiorato, il layout assume ora una configurazione in cui tutti i condotti sono pressoché allineati in orizzontale all’altezza delle teste motore: il gruppo turbocompressore è stato abbassato, mentre la linea di scarico è stata portata più in alto, come testimoniano i terminali nella parte alta del paraurti. I turbo adesso sono equipaggiati con valvola wastegate a controllo elettrico per migliorare il riscaldamento dei catalizzatori e nuove volute compressore.

Il cambio

Il cambio doppia frizione a 8 rapporti è stato completamente riprogettato, con architettura a doppia frizione a bagno d’olio. L’introduzione di un nuovo rapporto di velocità e il miglioramento dell’efficienza di trasmissione, è stata interpretata senza compromessi di performance ottenendo un miglioramento di 1% dell’efficienza anche nell’utilizzo in pista. Il tutto senza dimenticare i consumi, diminuiti in utilizzo urbano e autostradale dell’8% nel ciclo WLTP.

L’ottimizzazione del layout, ottenuta grazie all’adozione di un carter secco e al significativo compattamento del gruppo frizione, dove il diametro esterno è stato diminuito del 20% rispetto all’attuale cambio, ha permesso di ridurre la quota di installazione in vettura di 15 mm con relativo abbassamento del baricentro della meccanica.

Seppur con l’aggiunta di un ottavo rapporto e l’incremento della coppia massima a 900 Nm, superiore del 20% rispetto all’attuale cambio 7 marce, il peso totale è stato ridotto di 7 kg che diventano 10 kg eliminando i ruotismi della retromarcia, la cui funzione è stata delegata ai motori elettrici anteriori della SF90 Stradale.

La nuova frizione migliora le prestazioni del 35%, arrivando a trasmettere coppie dinamiche in cambiata fino a 1200 Nm. Grazie all’idraulica di attuazione di nuova generazione si ha una riduzione dei tempi di riempimento frizione del 30%. I tempi totali di cambiata sono così ridotti a 200 ms contro i 300 ms della 488 Pista.

 

 

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