De nouveaux détails émergent sur les difficultés rencontrées par Ferrari au Mexique. Le manque de compétitivité du F1-75 est attribuable à plusieurs facteurs, comme l’interprétation erronée du set-up pour la piste d’Amérique centrale, notamment le renoncement d’une partie de la cavalerie de l’unité motrice pour préserver sa fiabilité à 2200 mètres. . hauteur. Pour finir à nouveau sous la loupe, c’est le turbocompresseur des moteurs de Maranello, qui déjà au cours de la saison a révélé des problèmes critiques, bien que d’une nature différente de ceux qui ont émergé au Mexique. Pour le signaler, c’est Alberto Antonini sur les pages de FormulaPassion.it : « Le problème avec le turbo pourrait se reproduire [in Brasile, n.d.r.], même si Sainz devait monter une nouvelle unité. Je vais faire court : le compresseur (pas la turbine) de la Ferrari PU souffre d’un mal appelé ‘surtension‘: en pratique – je m’excuse auprès des ingénieurs – c’est comme si une partie de l’air comprimé revenait, générant une vibration à haute fréquence qui produit un sifflement aigu et caractéristique ».
Le compresseur des groupes propulseurs du Cavallino souffre donc d’une surtension, phénomène d’instabilité dans le fonctionnement du groupe turbo qui peut même miner son intégrité structurelle. Le comportement d’un compresseur est traditionnellement décrit au moyen d’une cartographie, où l’augmentation de pression pour satisfaire la demande croise des conditions de débit spécifiques, à comprendre comme débit massique, température et pression. A 2200 mètres d’altitude à Mexico, la pression de l’air à l’entrée est inférieure d’environ un tiers à celle de la mer, c’est pourquoi les propriétés de l’écoulement et plus de travail de compression est nécessaire pour fournir au moteur une pression et des débits satisfaisants, tout en augmentant la vitesse de rotation du groupe turbo. En résumé, afin de comprimer suffisamment l’air pour ne pas compromettre les performances du moteur thermique, on modifie une série de paramètres qui déplacent le point de fonctionnement du compresseur sur la carte.
La criticité est représentée par le fait que dans certaines conditions de pression, de compression et de débit, iLe compresseur atteint un point d’instabilité au-delà de quoi son fonctionnement est compromis, les éventuelles fluctuations des caractéristiques d’écoulement ne se compensant plus. Le risque est que, dans de telles circonstances, à mesure que le débit d’air d’admission diminue, le travail de compression utile du groupe turbo diminue également, à tel point qu’il n’est plus en mesure de vaincre la résistance donnée par la pression plus élevée à la sortie du compresseur. Le résultat est qu’en raison de la différence de pression, l’air circule dans la direction opposée, de la sortie à l’entrée, jusqu’à ce que ces conditions soient rétablies pour que le compresseur puisse à nouveau fonctionner, en relançant le cycle. Tu l’as comme ça rebonds et oscillations répétés du flux, induisant des vibrations à des fréquences critiques pour les pièces mécaniques impliquées, provoquant leur rupture. La contre-mesure provisoire adoptée par Ferrari était de limiter la vitesse de rotation du groupe turbo en exploitant l’action de freinage du générateur électrique MGU-H, réduisant le débit mais aussi le travail de compression de l’air, entraînant une perte de puissance. du moteur thermique.
Ferrari a opté pour un dimensionnement du turbo différent par rapport à la concurrence au niveau des diamètres des pièces tournantes et des dimensions des pales, recherchant un avantage à des altitudes normales mais se rapprochant de la condition d’instabilité à 2200 mètres à Mexico. . « D’une part, il y a la difficulté de notre groupe motopropulseur avec notre dimensionnement turboqui à cette altitude avec cet air raréfié nous pénalisait plus que les adversaires, du moins pour le type de cartographie que nous utilisions et ainsi de suite « expliquait Mattia Binotto en fin de course. Cependant, le dimensionnement du turbo à Maranello aurait été fait aussi en tenant compte des conditions critiques anormales du Mexique, à l’origine du problème qui, selon ce qui a été rapporté par Alberto Antonini, serait à trouver ailleurs : « Le problème, en particulier, n’a pas à voir avec la fatigue des matériaux, mais avec les déperditions énergétiques constatées sur certaines unités. Fondamentalement, tous les turbos montés, bien qu’identiques en spécifications, ne sont pas également identiques en performances « . En raison de sa conception particulière, donc, sur un terrain élevé, le turbo Ferrari approche des conditions critiques telles qu’induire le surtension, en gardant probablement une marge de sécurité par rapport au projet. Le problème proviendrait plutôt de pertes anormales de pression, de température et donc d’énergie dans les différents conduits et organes internes, déplaçant à nouveau le point de fonctionnement dans la cartographie du compresseur et entraînant le surtension. Les origines des écarts entre les différents moteurs du Cavallino identiques dans la conception ne sont pas claires pour le moment, même si la fourniture et / ou la production des composants font partie des suspects possibles.
De par sa nature, le surtension il se présente comme un phénomène au déclenchement relativement brutal et non progressif, c’est pourquoi il pourrait être totalement absent à une altitude de 700 mètres à São Paulo, sans se reproduire donc de manière plus faible et proportionnelle par rapport aux 2200 mètres du Mexique Ville. Mattia Binotto a fait preuve d’optimisme sur ce front, compte tenu également de l’absence apparente du problème à 700 mètres en Autriche, mais une inquiétude demeure due à la compréhension pas encore parfaite de l’origine des dispersions d’énergie entre les différentes unités, rendant difficile la prédiction de leur comportement. La surtension cependant, il constitue un problème distinct de celui des torsions de l’arbre du turbogroupe à l’origine de certaines casses subies au printemps sur les pistes aux altitudes normales. Un problème sur lequel les travaux se poursuivent pour trouver des corrections définitives à apporter d’ici 2023.