13 dicembre 2016

Differenza tra cambi automatici a convertitore di coppia, CVT e a doppia frizione

Ho deciso di scrivere questo articolo in quanto troppo spesso noto che esiste una gran confusione quando si parla di cambi automatici, soprattutto oggi che le soluzioni principali sono tre e tutte molto differenti. Sento spesso anche persone disprezzare il cambio automatico quando magari hanno provato soltanto un vecchio cambio a convertitore di coppia e non i più recenti robotizzati doppia frizione. Ma procediamo con ordine.


Spaccato di un cambio a doppia frizione PDK utilizzato da Porsche. Questa tipologia di cambio verrà trattata per ultima in questo articolo.

CONVERTITORE DI COPPIA

La prima tipologia di cambio automatico di cui voglio parlarvi è anche la prima che è stata introdotta nel mondo dell'automobilismo, ovvero quella che si basa sul convertitore di coppia.
Partiamo quindi dalla spiegazione di questo fondamentale elemento che compone la trasmissione.

Spaccato di un convertitore di coppia.

Il convertitore di coppia è un'evoluzione del giunto idraulico ed è un dispositivo idraulico utilizzato negli autoveicoli con cambio automatico per disaccoppiare il motore dal cambio.

Nelle automobili la sua funzione è anche quella di permettere al motore di rimanere in moto quando il veicolo si ferma. La coppia trasferita dal convertitore è massima a regimi di rotazione medio-alti, mentre diminuisce notevolmente a bassi regimi. Quando il motore è al minimo e il veicolo sta per fermarsi, il dispositivo non trasferisce quasi più coppia, e realizza in pratica la separazione tra le parti, in modo che il motore non si arresti. In un veicolo a cambio manuale lo stesso compito è svolto dalla frizione, con l'intervento però del guidatore. Il convertitore di coppia funziona invece in maniera completamente automatica.


Costruzione e funzionamento

Il convertitore di coppia è costituito da una camera di forma toroidale, costituita da tre elementi:



  • Una pompa (o impulsore) centrifuga connessa all'albero motore, che conferisce al flusso di fluido in essa contenuta la spinta necessaria al movimento;
  • Una turbina, solidale alla parte condotta, raccoglie il flusso del fluido e ne riceve la spinta che trasmette al cambio;
  • lo statore o reattore (elemento assente nel giunto idraulico), montato su una ruota libera che gli impedisce di ruotare in senso opposto a quello della pompa e che serve a modificare la direzione del flusso di fluido proveniente dalla turbina prima che esso ritorni nell'impulsore. Questo terzo elemento permette al convertitore di avere, allo spunto, una coppia di uscita alla turbina superiore alla coppia di entrata all'impulsore.

Schema delle parti costituenti un convertitore di coppia ovvero pompa, statore e turbina.

Queste parti sono tutte provviste di palettature curve e affacciate tra loro, ma non in contatto, e la camera è riempita con un fluido (solitamente un olio poco viscoso, o comunque un liquido con caratteristiche idonee alla protezione dei materiali dalla corrosione).

La pompa è essenzialmente una ruota dotata di palette disposte radialmente che ruotando spinge il fluido verso l'esterno per effetto della forza centrifuga. Il liquido acquista anche un momento angolare. La turbina è similmente costituita da una ruota a palette. Il liquido spostato verso l'esterno del dispositivo dalla pompa è costretto a rientrare verso il centro attraverso le pale della turbina, trascinandola in rotazione. Una volta ritornato al centro, il fluido è di nuovo espulso dalla turbina completando il ciclo.



Schema del moto del liquido all'interno di un convertitore di coppia.

Anche con la sezione turbina ferma, il movimento a spirale del fluido produce un momento torcente in uscita. La coppia uscente può anche essere superiore a quella di entrata, da cui il nome del dispositivo: una bassa coppia ad alta velocità angolare viene convertita in una coppia elevata a bassa velocità.


Peculiarità e accorgimenti

Quando l'albero di ingresso ruota a bassa velocità, il dispositivo diventa poco efficiente (si dice che è in stallo), e solo una parte della coppia in entrata è presente in uscita. Questo comportamento permette di sostituire la frizione con il convertitore di coppia, ma con un'importante differenza. A motore spento infatti non viene trasferita alcuna coppia dalle ruote verso il motore, e viene a mancare l'effetto di blocco che normalmente si ha in un veicolo con cambio manuale e frizione. Per questo motivo nei veicoli con cambio automatico è prevista una apposita funzione di parking che blocca meccanicamente la trasmissione.

Il convertitore di coppia, per sua stessa natura presenta uno slittamento, che provoca una perdita di energia sotto forma di calore disperso dal fluido. Per aumentare l'efficienza energetica, i moderni convertitori integrano un sistema a frizione che unisce meccanicamente pompa e turbina quando il computer di bordo rileva una velocità di crociera uniforme. Questo procedimento detto "lock up" ha la funzione inoltre, nel momento del rilascio del pedale acceleratore, di poter avere un'azione frenante da parte del motore, come accade nelle trasmissioni manuali.
Questi dispositivi sono detti convertitori di coppia bloccabili (in inglese locking torque converter).


Di seguito un video esplicativo che, tramite animazioni 3D, vi chiarirà il funzionamento di un convertitore di coppia. Il video è in inglese ma di facile comprensione:

 
CAMBIO A VARIAZIONE CONTINUA O CVT

Il cambio continuo o variatore continuo (o CVT dall'inglese continuously variable transmission, trasmissione a variazione continua appunto) è un tipo di cambio automatico per autoveicoli in cui il rapporto di trasmissione può variare senza soluzione di continuità tra due valori limite. Per queste sue caratteristiche di funzionamento è paragonabile al Variomatic per scooter, anche se il cambio continuo è più sofisticato, soprattutto per i modelli più recenti a controllo elettronico.

Cambio a variazione continua Super CVT-i della Toyota.

Il cambio continuo permette al motore di funzionare ad un regime di giri al minuto ottimale per ogni situazione, questo comporta una maggiore economia nei consumi.

Nel guidare un veicolo con cambio continuo non si hanno a disposizione le 4-7 marce tradizionali, ma un numero infinito di rapporti e l'esperienza di guida è completamente differente. Il funzionamento del motore a regime costante consente anche di arrecare minori stress sul motore. In accelerazione da fermo o da bassi regimi, si può però avvertire una sensazione di slittamento.


Esistono diverse tipologie di cambi continui, ma qui per ora tratteremo solo quello più diffuso in ambito automobilistico, ovvero quello a puleggia.

CVT a puleggia

Questo tipo di cambio utilizza pulegge collegate da una cinghia in gomma rivestita di acciaio, oppure una catena. Le pulegge sono costituite da due coni affacciati per la base minore; avvicinando o allontanando tali coni si varia il diametro apparente su cui si avvolge la cinghia, costringendola a salire o a scendere: in questo modo si varia il rapporto di trasmissione. Nel caso della catena, invece, le ruote sono dentate.


Animazione del funzionamento di un cambio CVT a puleggia e della variazione continua del rapporto di trasmissione.

Una caratteristica della cinghia metallica impiegata su tali cambi è quella di essere estremamente flessibile, per permettere raggi di avvolgimento molto bassi ed ampliare la gamma dei rapporti di trasmissione. La flessibilità viene ottenuta attraverso l'impiego di 10 anelli di acciaio concentrici molto sottili. Su questo nastro così ottenuto sono montati i tasselli di spinta (il corpo a contatto con le facce delle pulegge) che hanno così un grado di libertà rispetto al nastro che svolge la funzione di trattenimento.


Cinghia metallica di un cambio CVT.

Vantaggi e svantaggi


Rispetto al cambio automatico idraulico, il cambio continuo è più semplice da costruire e mantenere ed offre un migliore rendimento energetico eliminando il convertitore di coppia. La massima coppia trasferibile è però limitata dall'attrito tra le parti e dalla resistenza della cinghia o catena; per questo i cambi continui sono in genere usati su veicoli di bassa potenza ed altri mezzi di lavoro leggeri.
 
Particolare delle due pulegge e della cinghia metallica di un cambio CVT.

Il cambio continuo compensa progressivamente le variazioni di velocità del veicolo facendo lavorare il motore sempre al suo regime di coppia massima. Ciò aumenta la resa energetica e riduce le emissioni inquinanti, rende la guida più confortevole ma rende il suono del motore costante e privo di risposta sonora. Il software di controllo può essere studiato in modo da emulare un cambio automatico tradizionale, con tanto di paddle al volante ed una serie di rapporti simulati.


Di seguito un video esplicativo che, tramite animazioni 3D, vi chiarirà il funzionamento di un cambio CVT a puleggia. Il video è in inglese ma di facile comprensione:

 
CAMBIO A DOPPIA FRIZIONE


Passiamo ora a quello che è sicuramente il più sportivo e che si posiziona nella fascia più alta dei tre per quanto riguarda le prestazioni, ovvero il cambio a doppia frizione.


Sezione di un cambio a doppia frizione

Con cambio a doppia frizione s'intende un particolare tipo di cambio che si posiziona tra il semi-automatico ed il cambio manuale automatizzato, ed è caratterizzato dall'utilizzo di due frizioni separate, una per il set di ingranaggi pari e l'altra per gli ingranaggi dispari.
 
Schema di un cambio a doppia frizione. Notare le due frizioni, i due alberi ed i due set di ingranaggi, quelli pari e quelli dispari.

Si tratta di un cambio in cui sono presenti due alberi collegati a due frizioni a loro volta collegate all'albero di trasmissione. Su un albero si trovano i rapporti dispari mentre sul secondo i rapporti pari: ciò che accade è una contemporanea rotazione degli alberi interni, tuttavia solo uno dei due, grazie ad una frizione, trasferisce il moto all'albero di trasmissione. Nel frattempo, l'altro albero continua a ruotare ed ha così "già pronto" il rapporto successivo. Il vantaggio consiste in una notevole velocità di cambiata.

Schema di un cambio doppia frizione.

Il cambio a doppia frizione può essere considerato un cambio manuale robotizzato, ovvero un dispositivo in cui azionamenti manuali sono sostituiti da azionamenti automatizzati e controllati da una centralina preposta a tale scopo. Questo dispositivo è quindi completamente diverso dai due visti in precedenza.


Schema del cambio a doppia frizione TCT adottato da Alfa Romeo

Solitamente le auto equipaggiate con tale trasmissione presentano la possibilità di selezionare tra diverse modalità di guida quali comfort o eco, normal, sport, sport plus, race, track etc etc... Queste impostazioni vanno ad agire direttamente sulla velocità della cambiata, sul regime a cui la cambiata avviene, sulla sensibilità dell'acceleratore ed anche su di una serie di altri parametri che però non riguardano questo articolo quali sensibilità dello sterzo, rigidità delle sospensioni, altezza da terra etc etc... Ciò permette di avere una vettura dal duplice comportamento: tranquilla e confortevole quando si guida nel traffico cittadino o in autostrada a velocità costante, per poi trasformarsi in ruggente e scattante quando ci si vuole divertire in pista ad esempio. Inoltre praticamente tutte le autovetture dotate di questo tipo di cambio presentano anche una modalità manuale, che permette quindi al guidatore di selezionare la marcia desiderata, solitamente in un range di 6 o 7 rapporti, tramite paddle al volante o direttamente dalla leva del cambio spingendo nella direzione "+" o "-".

Interni di una Porsche 911 991 Turbo S dotata di cambio doppia frizione PDK. Da notare i paddle al volante per la selezione dei rapporti, nonché il selettore delle modalità di guida, e la possibilità di selezionare i rapporti manualmente anche spingendo avanti o indietro la leva del cambio.

Facciamo ora una carrellata delle diverse denominazioni che le varie case costruttrici hanno dato ai loro sistemi di trasmissione a doppia frizione nel corso del tempo:


Per il gruppo Volkswagen abbiamo:

Porsche: PDK (acronimo di Porsche Doppelkupplung, trasmissione a doppia frizione appunto)
Audi: S-Tronic (chiama invece Multi-Tronic il suo cambio CVT, e Tip-Tronic il suo cambio a convertitore di coppia)
Volkswagen: DSG
Skoda: DSG
Seat: DSG
Lamborghini: LDF (acronimo di Lamborghini Doppia Frizione)
Bugatti: -
Bentley: -

Mentre per gli altri marchi:

BMW: DKG
Mercedes: 7G-DCT (acronimo di 7 Gear - Dual Clutch Transmission)
Ferrari: Doppia Frizione
McLaren: -
Aston Martin: -
Nissan: DualTronic
Opel: -
Alfa Romeo: Alfa TCT (acronimo di Alfa Twin Clutch Transmission)
Renault: EDC
Peugeot: -
Citroen: -
Ford: Powershift

Come ho fatto fin'ora, anche per quest'ultima tipologia di cambio vi lascio una serie di video esplicativi che vi chiariranno il funzionamento del cambio a doppia frizione.

Il primo è in italiano e spiega il funzionamento del cambio a doppia frizione 7G-DCT di Mercedes:


Anche il secondo video è in italiano e spiega in maniera molto simile il funzionamento del cambio a doppia frizione TCT utilizzato da Alfa Romeo:


Ora un video in inglese che spiega in maniera generica il funzionamento di questa tipologia di cambio:


E per finire un ultimo video in inglese che analizza nel dettaglio il funzionamento del cambio a doppia frizione DSG, utilizzato dalla quasi totalità dei marchi del gruppo Volkswagen:


Sperando che l'articolo vi sia piaciuto, vi invito a commentare per qualsiasi domanda, chiarimento o richiesta, e vi lascio i miei contatti!

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02 dicembre 2016

La storia della Porsche 911 GT1 e della 911 GT1 Straßenversion [911 GT1 - 911 GT1 Evo - 911 GT1 Evo '98 - 911 GT1 Straßenversion]


La Porsche 911 GT1 è stata un'auto da corsa progettata per partecipare nella classe GT1 alla 24 Ore di Le Mans. Fu inoltre prodotta in un numero ridottissimo di esemplari in versione stradale, denominata 911 GT1 Straßenversion, per ottenerne l'omologazione.

1995, il progetto


La Porsche fece debuttare la 911 GT1 nel 1995, annunciando la decisione di farla gareggiare all'edizione 1996 della 24 Ore di Le Mans. La nuova auto, progettata da Norbert Singer aveva pochi tratti in comune con la normale 911 versione di serie, nonostante utilizzasse una parte del telaio Porsche 993 (il breve tempo a disposizione non permise infatti di realizzare un apposito telaio monoscocca in carbonio), la carrozzeria e soprattutto i componenti interni erano diversi. Inoltre, la GT1 disponeva di un motore 6 cilindri boxer 3.198cm³ turbocompresso e raffreddato ad acqua, che erogava una potenza di 600 CV a 7.200 giri/min. Le 911 della serie 993 sul mercato a quel tempo disponevano di motori raffreddati ad aria e con due valvole per cilindro: solo con la serie 996 sarebbero arrivati i motori raffreddati ad acqua. La GT1 si differenziava dalle 911 tradizionali anche per la collocazione del motore: non posteriore a sbalzo, ma centrale. Il cambio era una manuale a sei marce ed era posto dietro al motore. L'impianto frenante, dotato di ABS era costituito da dischi in carbonio da 380 mm, con pinze Brembo a otto pistoncini davanti e quattro dietro. Grazie alla scocca in kevlar, la GT1 pesava solo 1.050 kg: la Porsche decise di non utilizzare la fibra di carbonio per motivi di tempo e di costi.

1996, il debutto


Porsche 911 GT1 1996. Da notare la presenza dei gruppi ottici anteriori tondi, mutuati dalla 911 993. Sulle successive versioni saranno sostituiti da quelli cosiddetti a "uovo fritto", mutuati dalla più recente 911 996.

A le Mans furono iscritte due 911 GT1, una pilotata da Thierry Boutsen, Hans-Joachim Stuck, e Bob Wollek, mentre l'altra affidata a Yannick Dalmas, Scott Goodyear e a Karl Wendlinger. La nuova vettura ottenne un grande successo, vincendo al debutto la classe GT1, ma non riuscì ad accaparrarsi la vittoria assoluta, che andò al prototipo Porsche WSC-95 della Joest Racing motorizzato sempre dalla Porsche. La 911 GT1 debuttò nella BPR Global GT Series nella seconda parte del campionato '96 a Brands Hatch. L'organizzazione, non senza esitazioni, autorizzò la partecipazione dell'auto ma non le concesse di ottenere punti. Hans-Joachim Stuck e Thierry Boutsen portarono la Porsche ad un nuovo successo. La vittoria arrivò anche a Spa Francorchamps e a Zhuhai, in quest'ultimo caso con la coppia Emmanuel Collard - Ralf Kelleners.


Porsche 911 GT1 1996 su base 993. Da notare il motore boxer 6 cilindri turbo posto in posizione centrale invece che posteriore a sbalzo, con il cambio montato dietro ad esso, le sospensioni push rod e l'airscope posto sul dorso della vettura, per rifornire di aria il propulsore.

1997, la 911 GT1 Evo

Nel 1997 la nuova Mercedes-Benz CLK GTR ottenne un incontestato successo nel campionato che aveva sostituito il BPR, ovvero il Campionato FIA GT. Per Porsche invece fu una stagione deludente, nella quale non riuscì ad ottenere nemmeno una vittoria e venne sopravanzata anche dalla McLaren F1 GTR.


Vista frontale della Porsche 911 GT1 Evo. Da notare i gruppi ottici anteriori, mutuati dalla 911 996 e non più dalla 993, ed il grande airscope centrale.

La Casa di Stoccarda apportò delle modifiche alla GT1 per Le Mans, tra le quali vi erano una carreggiata anteriore maggiorata, una nuova aerodinamica che consentiva un maggior carico, una rinnovata gestione del motore, l'assenza di ABS, una manutenzione semplificata, nuovi gruppi ottici frontali, ispirati da quelli delle nuove 996 e delle Boxster: questa nuova versione della vettura è conosciuta come 911 GT1 Evo (o Evolution). Dopo aver guidato la 24 ore nella prima parte, entrambe le Evo ufficiali furono costrette al ritiro, la numero 25 per un incidente, la numero 26 per problemi ad uno scambiatore di calore. Una 911 GT1 gestita da un team privato riuscì ad ottenere un quinto posto assoluto ed un terzo di classe, ma fu battuta dalle McLaren.


Vista posteriore aperta della Porsche 911 GT1 Evo. Da notare il motore posto in posizione centrale e non posteriore a sbalzo, le sospensioni push rod ed il grande airscope centrale.

Nel campionato GT statunitense, il Rohr Team si aggiudicò il titolo costruttori ed il titolo piloti, utilizzando una 911 GT1 nella seconda parte della stagione dopo aver gareggiato su una 911 GT2.




Porsche 911 GT1 Evo. Particolare dell'airscope che fornisce aria alle due bancate da 3 cilindri ognuna del motore boxer.

1998, la 911 GT1 Evo '98
 
Spinta dalla decisione di FIA e ACO di abbandonare la regola per la quale le GT1 dovevano essere basate su auto di produzione, la Porsche rivisitò profondamente la sua 911 GT1. Venne introdotto un inedito telaio in fibra di carbonio che riduceva il peso della vettura di 100 kg; grazie alla fibra di carbonio fu possibile affinare l'aerodinamica e aumentare la rigidità della vettura. Fu inoltre progettato un nuovo cambio sequenziale e fu reintrodotto l'ABS. Per regolamento, la potenza del motore fu limitata dagli air restrictors a 550 CV. Il risultato fu la 911 GT1 '98. Le nuove GT1 comunque non riuscirono ad essere competitive, anche a causa delle normative sull'air restrictor che sfavorivano il motore turbo, e degli pneumatici utilizzati (Michelin dalla squadra interna, Pirelli dai privati) che erano inferiori ai Bridgestone delle Mercedes.


Vista frontale della Porsche 911 GT1 Evo '98. Foto da me scattata presso il Porche Museum di Stoccarda.

A Le Mans però la GT1 si prese un'inaspettata rivincita. Porsche iscrisse due auto, la numero 25 per il trio Jörg Müller - Uwe Alzen - Bob Wollek e la numero 26 per Laurent Aïello, Allan McNish e Stephane Ortelli. La concorrenza era rappresentata dalle veloci Toyota GT-One, dalle Mercedes-Benz CLK-LM, dalle Nissan R390 GT1 e dalle debuttanti BMW V12 LM. Le Toyota subirono un incidente e dei problemi di affidabilità, le CLK-LM ebbero problemi alla pompa dell'olio del loro nuovo motore V8, mentre le BMW si ritirarono per problemi ai cuscinetti delle ruote. La GT1 numero 26 riuscì così a vincere la gara davanti alla sorella numero 25 staccata di un giro.

Anche se più lenta di altre contendenti, la 911 GT1 '98 si dimostrò la più affidabile e regalò alla Porsche nel cinquantesimo anno di vita la sua sedicesima vittoria assoluta alla 24 ore più famosa del mondo, record ancora imbattuto.

Alla Petit Le Mans, gara che si disputa sul circuito di Road Atlanta, la 911 GT1/98 di Yannick Dalmas "decollò" e fece diverse giravolte, prima di toccare la pista con il posteriore e finire contro le barriere laterali, in modo simile a quanto accaduto alla BMW V12 LMR nel 2000 sempre a Road Atlanta e alla Mercedes-Benz CLR a Le Mans nel 1999.


1999

Dato il dominio delle Mercedes nel 1998, tutte le altre Case decisero di abbandonare il FIA GT1 nel 1999. La classe GT1 fu cancellata, e la classe regina divenne la GT2. Porsche oltre ad abbandonare la GT1 decise di non partecipare a Le Mans.

La Champion Racing portò in America una 911 GT1 Evo per partecipare all'American Le Mans Series, ma fu autorizzata solo a correre nella categoria LM GTP (Le Mans Gran Turismo Prototipo), trovandosi svantaggiata a gareggiare contro veri prototipi come la BMW V12 LMR.


La 911 GT1 Straßenversion

La Porsche sviluppò una versione stradale della 993 GT1 e della 996 GT1 (o GT1 Evoluzione) per poter ottenere l'omologazione di classe. Trattandosi di auto decisamente fuoriserie la numerazione non è precisa. Della prima versione (993) sono stati costruiti solamente 7 esemplari mentre della seconda, la Evo, si stima che esistano circa 25 esemplari.

Vista posteriore dell'unico esemplare della Porsche 911 GT1 Evo '98, targata "BB GT 198", esposto al Museo Porsche di Stoccarda. Da notare come certi elementi, come i gruppi ottici posteriori, siano ripresi dalla Porsche 911 993. Altre caratteristiche invece, come la posizione centrale e non posteriore a sbalzo del motore, rompono con la tradizione e lasciano spazio ad un ampio estrattore posteriore. Foto da me scattata presso il Porche Museum di Stoccarda.


All'inizio del 1996 una di queste auto fu affidata alle autorità tedesche, che dopo averla revisionata, diedero il nulla osta per l'omologazione stradale. Il 6 cilindri fu depotenziato a 544 CV per rientrare nelle normative europee sulle emissioni. La 911 GT1 Straßenversion, con una massa di 1150 kg, aveva prestazioni rilevanti: accelerazione da 0 a 100 km/h in 3,5 secondi, velocità massima autolimitata a 310 km/h. Stando ai dati ufficiali l'ultima GT1, quella del '98, è stata prodotta in 4 esemplari, tutti schierati a Le Mans (2 con il team ufficiale e 2 con quello privato). Nonostante ciò risulta un esemplare omologato per la circolazione stradale con targa tedesca "BB GT 198".

Vista frontale dell'unico esemplare della Porsche 911 GT1 Evo '98, targata "BB GT 198", esposto al Museo Porsche di Stoccarda. Foto da me scattata presso il Porche Museum di Stoccarda.

Su questa vettura non si hanno molte informazioni: alcuni sostengono che si tratti di un quinto esemplare utilizzato come prototipo e immatricolato come auto stradale, tuttavia potrebbe trattarsi di un esemplare da corsa adattato all'uso stradale al termine della carriera agonistica, come successo con diversi esemplari di un'altra celebre vettura da corsa, la McLaren F1 GTR. In ogni caso la proprietà di questo esemplare rimane all'azienda che lo espone nel suo museo di Stoccarda.

Vista laterale dell'unico esemplare della Porsche 911 GT1 Evo '98, targata "BB GT 198", conservato nel Museo Porsche di Stoccarda. Foto da me scattata presso il Porche Museum di Stoccarda.
L'esemplare è valutato ad oggi tra i 2,7 ed i 3 milioni di euro.

Sperando che l'articolo vi sia piaciuto, vi invito a commentare per qualsiasi domanda, chiarimento o richiesta, e vi lascio i miei contatti!

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01 dicembre 2016

L'incredibile storia della Porsche 917 [Porsche 917 - 917K - 917LH - 917/20 - 917/30]

L'idea di questo articolo mi è venuta dopo la mia ultima visita al Porsche Museum di Stoccarda, in cui ho avuto l'onore di ammirare tutte le varie versioni della Porsche 917 riunite, nonché le vetture da lei derivate, ovvero le sorelle 918 e 919.

Da qui l'idea di raccontare in questo articolo la magnifica e gloriosa storia della Porsche 917, e di tutte le sue varianti.


Foto delle versioni più iconiche della Porsche 917, con la 917K in primo piano, la 917LH sulla sinistra e la 917/20 sulla destra. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

La Porsche 917 è stata una vettura da competizine della Porsche, che ha gareggiato nel Campionato del mondo sportprototipi, massimo campionato FIA a "ruote coperte" negli anni '70-'80, nota al pubblico soprattutto per le sue imprese alla 24 Ore di Le Mans.

Infatti questo modello ha portato alla casa tedesca la prima affermazione nella famosa competizione automobilistica nel 1970 e nell'anno successivo. La macchina vincente apparteneva al team automobilistico Porsche austriaco con sede a Salisburgo ed era pilotata dal pilota tedesco Hans Herrmann e dal britannico Richard Attwood.



Porsche 917 del team Herrmann / Attwood, vincitrice della 24 Ore di Le Mans negli anni 1970 e 1971. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

CONTESTO

Nel 1967, con l'intenzione di ridurre le velocità raggiunte a Le Mans e sugli altri circuiti veloci dell'epoca dai prototipi di Gruppo 6 (che non avevano limite di cilindrata) quali, ad esempio, quelli della Ford con motori da 7 litri e allo scopo di coinvolgere nelle gare di durata le case costruttrici dei motori da 3 litri utilizzati in Formula Uno, la Commissione Sportiva Internazionale (C.S.I. - all'epoca settore indipendente della FIA dedicato alle competizioni) istituì un nuovo Campionato Internazionale Marche, dal 1968 al 1971, e vi avrebbero gareggiato le Vetture prototipo di Gruppo 6 con cilindrata limitata a 3 litri.

Sapendo che pochi costruttori erano pronti, la Commissione permise di competere per il titolo anche alle vetture Sport di Gruppo 4, purché prodotte almeno in 50 esemplari, deroga pensata per allargare la rosa dei concorrenti a vetture già esistenti, come la ormai vetusta Ford GT40 MK I e la più recente Lola T70 coupé. Nell'aprile 1968 la CSI annunciò che, visto lo scarso numero di iscrizioni ricevute per la categoria degli Sport prototipi di Gruppo 6 di 3 litri, a partire dalla stagione 1969 sarebbero bastati 25 esemplari prodotti, per competere nel Gruppo 4 fino alla fine, fissata per il 1971.
Tale mossa mirava a permettere l'omologazione nel Gruppo 4 di automobili come la Ferrari 275 LM e la Lola T70, che non erano ancora state prodotte nel numero richiesto (sebbene venissero contati anche gli esemplari in versione aperta della Lola T70 per le gare Can-Am).

A partire dal luglio 1968 la Porsche sostenne un imponente sforzo tecnico ed economico per trarre vantaggio da tale modifica regolamentare: progettò e realizzò 25 esemplari di una vettura completamente nuova per la categoria Sportprototipi con l'ovvio obiettivo di vinere alla 24 Ore di Le Mans.

In dieci mesi la Porsche 917 fu sviluppata a partire dalla Porsche 908 con tecnologie di punta: il primo motore Porsche a 12 cilindri e un esteso utilizzo di titanio, magnesio e leghe esotiche mutuate dalle esperienze Porsche con le leggerissime vetture per le cronoscalate.

Alla prima ispezione da parte dei commissari della CSI, solo tre vetture erano complete, e 18 ancora in linea di produzione; esistevano poi scocche e pezzi per altri sette esemplari: l'omologazione fu rifiutata nonostante le argomentazioni della Porsche ma fu poi concessa il 20 aprile, quando Ferdinand Piëch esibì 25 esemplari completi parcheggiati davanti alla fabbrica.


VERSIONI

Porsche 917

Al Salone di Ginevra del 1969 fu presentata la Porsche 917, sport prototipo realizzata per competere nella categoria fino a 5 litri di cilindrata. Il motore nasceva dall'unione di due monoblocchi del motore 6 cilindri boxer di 2.2 litri montato sulla Porsche 911 R, ottenendo un 12 cilindri boxer con cilindrata di 4.494cm³, montato in posizione centrale longitudinale, che sviluppava una potenza di 520cv a 8.000 giri al minuto. Il telaio era a traliccio tubolare in lega di alluminio, la carrozzeria in pannelli di poliestere e il peso totale della vettura era di 800 kg. L'aspetto era quello di una Porsche 908 super palestrata, con l'abitacolo spostato in avanti per far spazio al grosso motore.



Vista laterale dello spaccato del motore 12 cilindri boxer raffreddato ad aria montato sulla Porsche 917. Da notare il collegamento meccanico tra la ventola di raffreddamento del motore e l'albero a gomiti e la posizione orizzontale di cilindri e pistoni. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.
Vista superiore dello spaccato del motore 12 cilindri boxer raffreddato ad aria montato sulla Porsche 917. Da notare il condotto per il passaggio forzato dell'aria destinata a raffreddare il propulsore. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.
Vista laterale dello spaccato del motore 12 cilindri boxer raffreddato ad aria montato sulla Porsche 917. Ancora una volta da notare la ventola per il raffreddamento del motore collegata meccanicamente tramite ingranaggi all'albero a gomiti del propulsore. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Per quanto riguardava l'aerodinamica, la vettura era un coupé basso e filante, con una configurazione della coda con poca deportanza, sia in versione lunga che corta e per correggere tale caratteristica era dotata in entrambi i modelli di alette stabilizzatrici collegate alle sospensioni posteriori. Tale soluzione provocò le proteste degli altri concorrenti alla 24 Ore di Le Mans 1969, perché proibita dai regolamenti, ma fu giudicata regolare dai commissari, i quali, a seguito di generosissime pressioni della Porsche, giustificarono l'omologazione sostenendo che la 917, per quanto estrema, rientrasse tra le vetture sport, cioè stradali, e le ali mobili erano parte integrante del progetto e fondamentali per la sicurezza.



La coda lunga della 917 (omologazione originale del 1969) a confronto con la coda corta utilizzata nello stesso anno su piste tortuose

La vettura debuttò alla 1000 km di Spa del 1969 ma quasi tutti i suoi piloti si rifiutano di guidarla per gravi problemi di instabilità alle alta velocità, preferendo la vecchia e più stabile Porsche 908, meno potente del nuovo modello. Tale scelta quell'anno si ripeté in molte gare: la 917 era progettata specificamente per conquistare la 24 Ore di Le Mans e solo lì avrebbe espresso tutto il proprio potenziale.

Porsche 917K

Per la stagione agonistica 1970, per risolvere l'instabilità aerodinamica della 917, su suggerimento dei tecnici della scuderia inglese John Wyer Automotive Engineering - che l'avrebbero portata in gara - fu modificata la parte posteriore della carrozzeria, introducendo una coda tronca e dal profilo ascendente; la parte inferiore della coda era totalmente aperta lasciando intravedere sospensioni e motore. La nuova versione, detta 917K (Kurzheck, codacorta), garantiva maggiore stabilità al retrotreno e migliorava il raffreddamento del motore, a spese della penetrazione aerodinamica.


Vista posteriore della Porsche 917K. Da notare che la parte inferiore della coda è totalmente aperta e lascia intravedere sospensioni e motore. In questo modo era anche migliorato il raffreddamento del motore stesso. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.
Paticolare della ventola di raffreddamento del motore 12 cilindri boxer raffreddato ad aria e della coda corta della Porsche 917K. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Delle 25 Porsche 917 originali, 20 furono convertite nella variante Kurzheck, mentre altre 12 nuove vetture furono costruite direttamente in versione K. Fu scelto un motore da 4.907 cm³ e 580cv, una potenza analoga al motore della rivale Ferrari.



Paticolare della ventola di raffreddamento del motore 12 cilindri boxer raffreddato ad aria della Porsche 917K. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Grazie alle modifiche, la nuova 917 diventò vincente, aggiudicandosi due 24 Ore di Le Mans, nel 1970 e nel 1971.


Porsche 917LH


Una ulteriore evoluzione fu rappresentata dalla 917LH (Langheck, codalunga) presentata anch'essa nel 1970 per ridurre l'instabilità ad alta velocità e costruita in 5 esemplari, si distingueva per la coda lunga, una bassa resistenza aerodinamica e buona deportanza.



Vista frontale della Porsche 917LH. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Sviluppata appositamente per i lunghi rettilinei del Circuit de la Sarthe, dove un assetto aerodinamico scarico che garantiva maggiore velocità massima in rettilineo abbassava i tempi sul giro nonostante una minore velocità in curva, la coda lunga e affusolata era sovrastata da un largo alettone monoplano; le ruote posteriori erano in parte carenate per diminuire le turbolenze. 



Vista posteriore della Porsche 917LH. Da notare la coda lunga e affusolata sovrastata da un largo alettone monoplano. Questa configurazione aerodinamica garantiva maggiore velocità massima in rettilineo e abbassava i tempi sul giro nonostante una minore velocità in curva. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Al termine della 24 Ore di Le Mans 1970 la migliore delle "LH", quella della Martini Racing, arrivò seconda, condotta da Gérard Larrousse e da Willi Kauhsen, giungendo alle spalle della 917K del team Porsche KG Salzburg.

Nella stagione 1971, le Porsche 917 LH e K ricevettero un nuovo propulsore di 5 litri, da 630 cv a 8.500 giri/min.


Paticolare della ventola di raffreddamento del motore 12 cilindri boxer raffreddato ad aria della Porsche 917LH. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Porsche 917/20

Si tratta di una versione sperimentale della 917, studiata in collaborazione con l'azienda francese S.E.R.A., specializzata in studi aerodinamici, impiegata dalla Porsche nella 24 Ore di Le Mans del 1971. Con la 917/20 fu estremizzato il concetto aerodinamico del modello 917, cercando di realizzare una sorta di anello di congiunzione tra la 917K (Kurz, ovvero coda corta, passo corto) e la 917LH (Langheck, coda lunga, passo lungo). In seconda analisi, la 917/20 costituiva una sorta di prototipo di studio per le future modifiche volte a trasformare la 917 per la serie americana Can-Am.



Vista frontale della Porsche 917/20. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Accorciata rispetto alla versione LH, la 917/20 recuperava superficie aerodinamica tramite un allargamento della carrozzeria. Il posteriore vide scomparire lo spoiler tipico della LH, sostituito da un nolder pronunciato, cui si aggiungevano due superfici aerodinamiche in coda, verticali, utili a stabilizzare la vettura in velocità. Il telaio a tralicci, sostanzialmente il medesimo della 917K, fu realizzato in magnesio: si trattava di una soluzione estremamente all'avanguardia, capace di garantire un considerevole risparmio di peso e, conseguentemente, una migliore distribuzione delle masse. Tuttavia il magnesio, rispetto all'alluminio ed all'acciaio (materiali con i quali, tradizionalmente, venivano realizzate le scocche all'epoca), era altamente infiammabile: in caso di incidente, la 917/20 avrebbe corso seriamente il rischio di bruciare in un incendio, qualora fossero stati danneggiati i serbatoi del carburante. 


Vista posteriore della Porsche 917/20. Da notare le due superfici aerodinamiche in coda, verticali, utili a stabilizzare la vettura in velocità. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Il propulsore della 917/20 era il boxer 12 cilindri di 4,9 litri, capace di erogare 600cv a 8.400 giri/min., dotato di raffreddamento ad aria, forzata tramite la classica ventola posta sul dorso del motore. La vettura, complessivamente più tozza e meno armonica nelle linee rispetto alle altre 917, fu colorata di rosa, e sulla carrozzeria furono disegnati i tagli della carne, con tanto di indicazioni del tipo "lombata", "costolette", "prosciutto". Questa caratteristica livrea, unitamente alle forme meno aggraziate, le fecero guadagnare il soprannome di "Der Truffeljäger" (tedesco: La Cercatrice di tartufi), "Maialino rosa", o "Pink Pig". Immediatamente, la vettura divenne il soggetto preferito di molti fotografi specializzati nel settore automobilistico, che dedicarono pagine e copertine a questa stravagante incarnazione della 917.



Vista superiore del motore 12 cilindri boxer da 4,9 L raffreddato ad aria della Porsche 917/20. Da notare la classica ventola posta sul dorso del motore per forzare l'aria e le calotte degli spinterogeni. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Alla 24 Ore di Le Mans, nel corso delle pre-qualifiche la vettura si dimostrò molto veloce, chiudendo i test con il miglior tempo assoluto. Sebbene non riuscì a ripetere l'exploit nel corso delle qualifiche ufficiali, la 917/20 in gara occupò stabilmente le posizioni di testa. Purtroppo, mentre era in sesta posizione, in pieno recupero sulle vetture di testa, un guasto ne interruppe ogni velleità. Ritirata quindi dalle competizioni, terminò i suoi giorni nel museo della casa, quale una delle principali attrazioni.

Interni della Porsche 917/20. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Porsche 917/30

Dopo la vittoria del 1972 con la 917/10, la Porsche decise di rilanciare, sviluppando il concetto 917 in modo radicale, ottenendo nella versione 917/30 la massima evoluzione. Sempre basata su carrozzeria barchetta, rispetto alla 917/10 vantava un passo maggiorato, un nuovo design del frontale (più incavato e capace di offrire una maggiore deportanza) ed una coda allungata, dotata di uno spoiler completamente ridisegnato. Una più efficace geometria del sistema sospensivo contribuì, in oltre, a migliorare considerevolmente la guidabilità del modello, smussando il carattere indomito della versione 917/10. Sotto il cofano, altrettanti, notevoli miglioramenti.



Vista frontale della Porsche 917/30. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Il 12 cilindri boxer fu incrementato nella cilindrata, passando da 5 a 5,4 litri, sempre dotato di turbocompressori (uno per bancata) e raffreddamento ad aria. La potenza subì un drastico incremento, giungendo a toccare il valore, in assetto da qualifica, di 1.580cv (1.161kw) a 7.800 giri/min., tuttavia, in gara, la 917/30 veniva depotenziata a circa 1.200/1.300cv (882/955kw), al fine di salvaguardarne l'affidabilità. Ovviamente, anche i valori di coppia subirono un incremento considerevole, giungendo a toccare i 1.112 Nm a 6.400 giri/min., mentre per il cambio furono mantenuti solo 4 rapporti, come per la 917/10.



Vista posteriore della Porsche 917/30. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Il peso, grazie anche all'utilizzo di fibre plastiche per la realizzazione della carrozzeria, fu contenuto in soli 849 kg, portando il rapporto peso/potenza ad un valore di soli 0,53 kg/CV. Le prestazioni della 917/30 sono, a tutt'oggi, ineguagliabili nella categoria: l'accelerazione 0–100 km/h è stimata in 1"9, 0–160 km/h in 3"9, 0–320 km/h in 10"9, velocità massima 400 km/h circa. Questa vettura, nella celebre livrea giallo/blu dello sponsor Sunoco, fu schierata esclusivamente dal team ufficiale Penske, e condotta dall'ottimo Mark Donohue. Una sola vettura fu affidata al team americano, che tuttavia dominò letteralmente l'edizione 1973 del campionato Can-Am, vincendo ben 6 delle 8 gare in calendario. Le prime due gare della stagione furono invece vinte dall'amico/rivale, il campione in carica George Follmer, al volante di una 917/10 schierata dal team privato Rinzler Motorsport.
 
Vista posteriore della Porsche 917/30. Da notare il differenziale ed i due turbocompressori a vista, uno per ogni bancata di 6 cilindri. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Follmer protestò contro la decisione, da parte della Porsche, di assegnare esclusivamente al team Penske la 917/30, impedendo così ai team privati di poter competere allo stesso livello della squadra ufficiale, essendo le 917/10 molto meno performanti della nuova evoluzione della 917. La 917/30, dominando la stagione, portò tuttavia alla fine del campionato Can-Am: il livello straordinario di prestazioni raggiunto dalle vetture, i costi insostenibili e la crisi del petrolio, portarono ad un ridimensionamento della serie, che si avviò verso un lento declino. Per l'edizione del 1974, la Porsche 917/30 fu penalizzata dai regolamenti, al fine di interromperne l'egemonia. Pertanto si decise di ridurne la capacità dei serbatoi, ponendo così fine ad ogni ambizione di vittoria del modello. L'unica gara cui la 917/30 prese parte nel 1974 fu dominata da Brian Redman, il quale fu tuttavia costretto ad accontentarsi del secondo posto finale, rallentando vistosamente poiché terminò quasi completamente il carburante nel corso degli ultimi giri.
 
Vista laterale con descrizione della Porsche 917/30. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

In Europa la 917/30 fu impiegata con successo nel campionato Interserie, omologo della statunitense Can-Am, dominando per diversi anni con piloti come Herbet Müller e Leo Kinnunen. Nel 1975, sul Talladega Speedway (Alabama, USA), della lunghezza di 4,28 km, Mark Donohue e la 917/30 infransero il record di velocità sul giro in circuito, compiendo un giro alla elevata media di 355,923 km/h. Il record rimase imbattuto per quattro anni.



Abitacolo aperto della Porsche 917/30. Da notare il nome del pilota Mark Donohue. Foto da me scattata presso il Porsche Museum di Stoccarda.

Particolare curioso è stato il verificarsi in alcune occasioni di veri e propri slittamenti dei cerchi sui pneumatici delle ruote motrici, a causa delle notevoli prestazioni del motore.


RISULTATI SPORTIVI

- 24 Ore di Le Mans nel 1970, con l'equipaggio Hans Herrmann e Richard Attwood, e nel 1971 con Helmut Marko e Gijs van Lennep, in questa edizione stabilisce anche la maggiore percorrenza chilometrica della gara coprendo 5.335,31 km alla media di 222,304 km/h, primato invariato sino al 2010 e reso possibile dalla conformazione del circuito molto più veloce rispetto alle versioni successive.

- Campionato Mondiale Sportprototipi negli anni 1970 e 1971.

- 24 Ore di Daytona negli anni 1970 e 1971.

Campionato Can-Am negli anni 1972 e 1973.

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