FERRARI F80
Presentata la Ferrari F80, nuovo capitolo della storia leggendaria rappresentata dalle supercar del Cavallino Rampante. La F80 sarà prodotta in serie limitata a 799 esemplari e si affiancherà a vetture come la GTO, la F40 e la LaFerrari, andando a rappresentare la vetrina tecnologica e prestazionale del meglio di ciò che la Casa di Maranello può offrire.
L’ultima nata, la F80, si pone l’obiettivo di rappresentare l’eccellenza assoluta per una vettura con motore a combustione interna e utilizza tutte le soluzioni tecnologiche più all’avanguardia, a partire dalla tecnologia ibrida di ultima generazione, per portare il motopropulsore a un livello inimitabile. L’architettura è disegnata per estrarre il massimo della performance, a partire dal telaio in fibra di carbonio per arrivare all’aerodinamica, mai così estrema per una vettura omologata, fino alle nuove sospensioni attive finalizzate all’estrazione della massima prestazione durante la guida in pista.
L’architettura della F80 è stata a tal punto estremizzata da arrivare a concepire una cabina rastremata e focalizzata sul driver, garantendo comunque un’ottima abitabilità anche per il passeggero. I vantaggi di tale scelta sono fondamentali in termini di miglioramento della penetrazione aerodinamica e contenimento del peso.
L’abitacolo ha dunque un effetto monoposto ben percepibile, nonostante la vettura sia omologata per due persone, rendendola così una vettura dall’architettura definibile come “1+”. Tale scelta nasce dall’esigenza di diminuirne la larghezza per ottenere benefici sull’aerodinamica (riduzione del drag) e ridurre il peso. Tale concetto è perfettamente coerente con il mondo delle corse da cui la vettura trae ispirazione e soluzioni tecniche.
Il motopropulsore è impreziosito dall’inserimento di un turbo elettrico (e-turbo), per la prima volta in assoluto su una Ferrari, che grazie al motore elettrico posizionato tra ciascuna delle turbine e il compressore raggiunge un’elevatissima potenza specifica e una risposta immediata ai bassi regimi.
L’aerodinamica gioca un ruolo chiave sulla F80 e, grazie tra l’altro all’ala mobile e all’estrattore nella zona posteriore, al fondo, al triplano e all’S-Duct all’anteriore, riesce a generare 1050 kg di carico verticale a 250 km/h. Le prestazioni vengono ulteriormente enfatizzate dalle sospensioni attive che partecipano in modo diretto allo sviluppo dell’effetto suolo, dall’assale anteriore elettrico che permette di avere quattro ruote motrici per sfruttare al meglio coppia e potenza e dai nuovi freni con tecnologia CCM-R Plus derivata dal mondo delle competizioni.
MOTOPROPULSORE
Il motore F163CF a V di 120° della F80, da tre litri di cilindrata, rappresenta la massima espressione del sei cilindri Ferrari: è infatti in grado di raggiungere ben 900 cv e conseguentemente un valore di potenza specifica record per un motore Ferrari di 300 cv/l, ai quali vanno aggiunti i 300 cv erogati dal sistema ibrido composto da assale (e-4WD) e motore (MGU-K) elettrico.
Per garantire massime prestazioni in ogni condizione è stata estremizzata la calibrazione del motore e soprattutto le fasi di accensione e iniezione, il numero di iniettate e la gestione dei variatori di fase. La F80 è dotata del primo motore stradale Ferrari che beneficia di un nuovo approccio per il controllo statistico della detonazione, il quale consente di avvicinarsi ai limiti di detonazione sfruttando la capacità del motore di utilizzare pressioni in camera di combustione più elevate (+20% rispetto a 296 GTB).
Gli iniettori dell’impianto GDI a 350 bar sono posizionati al centro della camera di combustione al fine di miscelare ottimamente la carica e migliorare l’efficienza anche grazie a strategie a iniezione multipla, combinando prestazioni e contenimento delle emissioni. I profili degli assi a camme di aspirazione e scarico sono stati rivisti per ottimizzare il rendimento fluidodinamico e portare il regime massimo a 9000 giri/min., con limitatore dinamico a 9200 giri/min.
I condotti di aspirazione e scarico sono lucidati per migliorare le prestazioni; quello di aspirazione è stato accorciato per aumentare la permeabilità e raffreddare la carica tramite un detuning fluidodinamico, ed è disegnato per avere maggiore turbolenza in camera di combustione. La linea di scarico a tre brick rispetta le normative vigenti (Euro 6E-bis) ma è predisposta per future evoluzioni delle norme a livello globale.
I collettori di scarico in Inconel© sono pensati per minimizzare le perdite di carico e trovare l’accordatura ideale a esaltare il sound dei V6 della Casa di Maranello. L’albero motore in acciaio viene lavorato a partire da uno stampato con perni ritorti a caldo di 120°. L’ordine di scoppio 1-6-3-4-2-5 conferisce alla F80 la timbrica tipica dei motori Ferrari. Per ridurre i pesi l’albero motore è stato alleggerito su maschette ed estremità.
POWERTRAIN IBRIDO
Quello della F80 è il primo motore elettrico interamente progettato, testato e prodotto da Ferrari a Maranello, con il preciso obiettivo di massimizzare le prestazioni e ridurre il peso. Il design dei motori elettrici, due posizionati in corrispondenza dell’assale anteriore e uno al posteriore, deriva direttamente dall’esperienza maturata da Ferrari nel mondo delle corse; in particolare, la tipologia con statore a bobina di dente e rotore con configurazione Halbach array (tecnologia che massimizza il campo magnetico grazie alla disposizione dei magneti) e ritegno dei magneti con fibra di carbonio è stata mutuata dal design della MGU-K utilizzata in Formula 1.
Il rotore utilizza la tecnologia Halbach array allo scopo di massimizzare la densità dei flussi magnetici e minimizzare peso e inerzia. Il ritegno dei magneti con anelli in fibra di carbonio è invece utilizzato per riuscire a portare il regime massimo a 30000 giri/min. Lo statore a bobina di dente diminuisce il peso del rame delle testate, mentre l’avvolgimento con filo Litz ottimizza le perdite in alta frequenza. Il filo Litz, grazie alla presenza di più trefoli al posto di unico filo, riduce il cosiddetto ‘effetto pelle’ permettendo alla corrente di passare uniformemente in tutta la sezione dei cavi e minimizzandone le perdite. La resinatura delle parti attive dello statore migliora la rimozione del calore.
Un convertitore DC/DC si occupa di trasformare corrente continua con una certa tensione in corrente continua a tensione diversa. Questo innovativo componente permette di gestire contemporaneamente tre livelli di tensione all’interno di uno stesso oggetto: 800 V, 48 V e 12 V.
AERODINAMICA
Le prestazioni aerodinamiche della F80 si spingono a livelli mai raggiunti prima da una Ferrari stradale, come dimostrano i 1050 kg di carico verticale prodotti a 250 km/h. Il raggiungimento di questo straordinario obbiettivo è stato possibile grazie a una perfetta simbiosi tra tutti gli enti dedicati all’impostazione dell’architettura della vettura; per ciascuno dei quali la ricerca del compromesso perfetto tra carico aerodinamico e velocità massima è stata la base sulla quale varare scelte progettuali estreme, da vera supercar.
L’avantreno della F80, che sviluppa 460 kg del carico totale a 250 km/h, prende ispirazione dai concetti aerodinamici impiegati sulle vetture impegnate in Formula 1 e nel World Endurance Championship (WEC) reinterpretandoli in chiave innovativa e facendone il cardine del progetto. Da un lato la posizione di guida racing ha reso possibile la realizzazione di un telaio a chiglia alta, dall’altro il cooling layout ha permesso di liberare l’intera porzione centrale della vettura massimizzando lo spazio a disposizione.
TERMICA
La definizione del cooling layout ha richiesto uno studio approfondito che coniugasse i requisiti termici del motore – il quale in uso prestazionale smaltisce oltre 200 kW – e del nuovo sistema ibrido alle necessità aerodinamiche. Si è quindi puntato a minimizzare gli impatti sul packaging per validare una configurazione funzionale ai fondamentali aerodinamici e che rappresentasse la sintesi perfetta tra le esigenze aerodinamiche e termiche della F80.
Le masse radianti sono state quindi disposte in modo tale da massimizzare la portata d’aria fredda e minimizzare le interferenze con quella calda, garantendo la miglior efficienza di scambio termico. Per migliorare il bilanciamento termico complessivo si è inoltre ricorso a soluzioni innovative quali il film trasparente annegato nel cristallo del parabrezza che, sfruttando il circuito elettrico a 48 V, effettua in autonomia lo sbrinamento del vetro riducendo la richiesta di potenza verso il gruppo HVAC. In aggiunta, il circuito del climatizzatore è gestito da valvole elettroattuate che modulano la portata di liquido refrigerante a seconda della richiesta del circuito HVB, migliorando la gestione dell’energia.
DINAMICA VEICOLO
La F80 è dotata delle tecnologie più avanzate in merito alla gestione del controllo dinamico della vettura in ogni condizione, su strada e su pista. Uno dei fiori all’occhiello è certamente il sistema di sospensioni attive Ferrari, ridisegnato da zero rispetto a quello visto su Ferrari Purosangue per adattarlo all’anima supersportiva di questa vettura.
Il sistema comprende quattro corner completamente indipendenti e attuati da altrettanti motori elettrici a 48V, sospensioni con configurazione a doppio quadrilatero, ammortizzatori attivi in-board e leve create con stampa 3D e tecnologia additive manufacturing, utilizzata per la prima volta su una Ferrari stradale. I vantaggi di questo sistema riguardano l’ottimizzazione del layout, l’inquadramento più elevato dei corner, la riduzione delle masse non sospese, l’assenza della barra antirollio e un recupero dell’angolo di campanatura dedicato.
Un’altra grande evoluzione apportata alla F80 è il nuovo sistema SSC (Side Slip Control) nella sua versione 9.0 che beneficia dello stimatore integrato FIVE (Ferrari Integrated Vehicle Estimator). Il nuovo stimatore si basa sul concetto di digital twin, modello matematico che replica in virtuale il comportamento della vettura utilizzando le misurazioni provenienti dai sensori presenti su di essa.
La posizione ‘Hybrid’ è quella standard all’accensione della vettura e rende disponibili le funzioni volte a renderla più efficiente e fruibile in ogni condizione. Tale posizione è finalizzata al recupero o mantenimento di energia per prolungare la capacità del motore MGU-K di generare boost all’occorrenza.
La posizione ‘Performance’ ha invece l’obiettivo di garantire la continuità delle prestazioni durante un lungo stint di guida in pista, mantenendo lo stato di carica sempre intorno al 70% e ottimizzando i flussi di energia alla batteria. La posizione più estrema, denominata ‘Qualify’, punta a scaricare a terra la massima prestazione e fornire al pilota tutta la potenza di cui la F80 dispone, grazie alla cesellatura elettronica delle curve di coppia che, in caso di cambiata al limitatore, permette di sfruttare le curve congiunte migliori tra motore elettrico e motore a combustione.
TELAIO
L’insieme della cellula e degli altri elementi del telaio della F80 è stato progettato seguendo un approccio multimateriale, utilizzando cioè il materiale più adatto per ciascuna area. Cellula e tetto sono in fibra di carbonio e materiali compositi, mentre i sottotelai anteriore e posteriore sono in alluminio e sono fissati alla cellula con viti in titanio. Al posteriore è presente, inoltre, un sottotelaio in alluminio dedicato all’installazione della batteria e avvitato a quello posteriore.
SCOCCA
La scocca della F80 è totalmente nuova ed è realizzata in fibra di carbonio tramite la tecnologia, proveniente da motorsport e Formula 1, dell’autoclave con fibra di carbonio pre-impregnata. Il cofano anteriore è caratterizzato da un S-Duct, elemento fisso che integra i due parafanghi anteriori.
Le porte presentano un’apertura a farfalla, come sulla LaFerrari, e hanno una doppia cerniera ad asse di rotazione che permette un’apertura di quasi 90° sopra il corpo vettura. Per l’ossatura delle portiere, elemento strutturale che ha anche il compito di assorbire i carichi dinamici in caso di impatto laterale, è stata utilizzata una particolare fibra di carbonio ad alte prestazioni.
Il cofano posteriore, che riprende in vista laterale il tema stilistico delle porte, è caratterizzato da sei sfoghi per l’aria calda proveniente dal motore V6 e da una griglia, realizzata nello stesso materiale esterno del cofano, anch’essa con lo scopo di evacuazione dell’aria.
