Enzo Ferrari
Le corse costituiscono da sempre per la Ferrari il laboratorio della ricerca
di tecnologie avanzate, destinate alle applicazioni sulle vetture ad uso
stradale della Marca. La prima Ferrari, nel 1947, fu una 12 cilindri destinata
alle competizioni. Da quel primo 12 cilindri ne sono nati ben 126, sia per la
pista che per le strade.
Con la Enzo Ferrari, oltre al più recente V12 della Marca, nasce una
vettura d'eccellenza che raccoglie le esperienze dei Campionati del Mondo vinti
negli ultimi quattro anni e quanto di più progredito può offrire oggi la
tecnologia automobilistica.
Proprio Enzo Ferrari, il Fondatore, ha sempre voluto fossero le corse a
tracciare le linee della progettazione delle vetture da strada. L’ultima nata
della Marca non può perciò che essere a lui dedicata e portare il suo nome.
La Enzo, serie limitata di 399 esemplari, è il punto di arrivo del
concetto di “sportiva estrema” sviluppata per uso stradale, sintesi dei
contenuti più avanzati della tecnologia da corsa di Formula 1. L’obiettivo che
la Ferrari si è posta è stato quello di sviluppare la Enzo come un
sistema integrato, finalizzato al conseguimento di prestazioni estreme, sistema
nel quale anche il limite della prestazione ottenibile dal pilota sia innalzato
attraverso un’interfaccia uomo-macchina di tipo F1.
Mai come in questa vettura lo stile è stato conseguenza della funzione.
Pininfarina ha voluto progettare una vettura senza compromessi, che tagliasse i
ponti con le impostazioni delle precedenti GTO, F40 e F50, per cercare un
linguaggio nuovo, rivolto al futuro.
Sono state ricercate da un lato parentele anche visive con il mondo della F1, al
quale la Enzo deve la sua tecnologia, dall’altro la compattezza e la
leggerezza. Il risultato è una forma complessa e “scultorea”.
L’utilizzo per la carrozzeria di materiali compositi avanzati, mediante
realizzazione dei particolari con fibre di carbonio e nomex, in pannelli
“sandwich”, ha consentito di strutturare la scocca ottenendo un deciso
contenimento dei pesi e ha anche permesso la realizzazione delle forme
stilistiche “estreme”.
Il frontale, con le due prese d’aria per i radiatori e la parte centrale
rialzata, rappresenta l’interpretazione del musetto della F1: il piccolo naso
sollevato e appuntito e gli spoiler sotto le prese aria, che si raccordano a
esso con un andamento ad ala di gabbiano.
La fiancata, grazie anche all’uso dei materiali compositi, ha potuto essere
scolpita dando alle aperture destinate ai passaggi aria le migliori forme
necessarie alla fluidodinamica interna. Nella parte posteriore è stato eliminato
il voluminoso alettone operando su piccole appendici aerodinamiche e su un
efficacissimo effetto suolo.
Con la Enzo, la Ferrari è
partita da due obiettivi di prestazione pura che rappresentano un salto
generazionale per vetture ad altissime prestazioni: aumentare il limite di
aderenza nelle curve medio-veloci, attraverso un incremento di deportanza
(dinamica laterale) e mantenendo nello stesso tempo un valore molto elevato
di velocità massima, oltre 350 km/h (dinamica longitudinale). Questo ha
richiesto la coesistenza nella stessa vettura di diverse configurazioni
aerodinamiche con caratteristiche contrapposte.
Nelle vetture da corsa questo problema viene risolto sviluppando
configurazioni di ali e accessori aerodinamici specifici per ogni circuito.
Nel caso della Enzo, per la quale i diversi obiettivi dovevano
coesistere in un’unica configurazione aerodinamica, è stato quindi
sviluppato un concetto di aerodinamica attiva e integrata.
La configurazione di alta deportanza è stata ottenuta con un’aerodinamica di
base sviluppata secondo i concetti contemporanei di definizione delle
vetture da corsa a ruote coperte, integrati con il know-how della Gestione
Sportiva Ferrari.
Il mantenimento in condizioni stabili dell’assetto aerodinamico ottimale è
ottenuto per mezzo di particolari caratteristiche elastiche della meccanica
della vettura e tramite il controllo attivo dell’aerodinamica. Al passaggio
dalle basse-medie velocità a quello alte-altissime, la meccanica, grazie a
rigidezze variabili con l’altezza da terra, fa assumere alla vettura
l’assetto aerodinamico ottimale (inteso come massimo valore di deportanza
ottenuto con ripartizione ottimale dei carichi). All’ulteriore aumentare
della velocità, tale assetto viene mantenuto per mezzo dell’intervento
combinato delle componenti elastiche della meccanica e del controllo attivo
dei dispositivi aerodinamici.
Alle altissime velocità, l’intervento dei dispositivi aerodinamici
controllati attivamente (ala anteriore e posteriore) limitano il valore
massimo di carico verticale, permettendo così di mantenere la vettura al di
sopra di un prefissato livello minimo di altezza da terra.
La Enzo ha la possibilità di variare in movimento sia il carico
aerodinamico che il bilanciamento, per mezzo di una coppia di superfici
mobili (flap) piazzate negli scivoli anteriori e di uno spoiler posteriore.
La Enzo rappresenta il primo esempio di completa integrazione dei sistemi di controllo veicolo. Motore, cambio, sospensioni, ABS/ASR e aerodinamica interagiscono al fine di garantire l’ottimizzazione delle prestazioni veicolistiche e della sicurezza. Tale obiettivo presuppone una metodologia innovativa di progettazione dell’architettura del sistema di controllo, di sviluppo e di messa a punto dei sottosistemi vettura. La prestazione di ogni singolo sistema deve essere finalizzata a quella dell’intero veicolo e questo sviluppo è stato possibile grazie alla competenze specialistiche della Gestione Sportiva. La definizione delle strategie di controllo di ogni sottosistema ha quindi come target il comportamento ottimale del veicolo. I sottosistemi oggetto di integrazione sono motore, cambio, sospensioni, aerodinamica e sistema ABS/ASR. Il loro numero elevato ha reso necessario l’utilizzo di una sensoristica specifica. La gestione dei sensori è distribuita tra i vari sistemi di controllo, ognuno dei quali condivide le relative informazioni con il resto del sistema. Il modo di interagire dei sistemi è legato alle modalità di guida a disposizione del pilota. La Enzo prevede diversi set-up: Sport, Race, No Asr.
La nuova architettura definita per il progetto F140 è stata pensata per minimizzare la sezione dei cavi che devono collegare gli utilizzatori posizionati sul volante, quelli nel piantone, lo strumento di bordo e il resto della vettura. Per realizzare questo obiettivo, è stata pensata una architettura basata su una linea di comunicazione ad alta velocità che collega alcune centraline aventi il compito di acquisire i segnali “nell’ambiente limitrofo”. Questi segnali vengono trasformati in informazioni che possono così essere interscambiate con il solo ausilio della linea di comunicazione.
Il motore della Enzo
(la cui sigla di progetto è F140) è un 12 cilindri a V di 65° aspirato,
5998 cm3 di cilindrata totale, di progettazione completamente nuova,
sulla base delle esperienze acquisite in F1 da cui derivano soluzioni
tecniche uniche. La progettazione delle teste risente in pieno
dell’esperienza F1: la camera di combustione tipo pentroof, le 4 valvole
per cilindro e i condotti di aspirazione e scarico sono stati disegnati
per massimizzare i coefficienti di efflusso e la velocità di
combustione.
Il basamento è in alluminio a canne riportate con rivestimento nicasil a
7 supporti di banco, con interasse canne a 104.0 mm. Sono previste
bielle in titanio, pistoni di nuovo disegno, con albero motore
alleggerito e teste a 4 valvole ad elevata efficienza fluidodinamica,
con una nuova struttura per incremento rigidezza e diverso schema di
scarico olio.
La distribuzione è a 4 assi a camme in testa con un comando valvola
diretto e punteria idraulica. La distribuzione è completamente a catena,
con rinvio centrale su ingranaggio triplo. La fase degli assi di
aspirazione e scarico è continuamente variabile grazie all’intervento di
quatto variatori azionati, mediante impianto idraulico ad alta
pressione, dalla centralina motore in tutto il campo di funzionamento,
con l’obiettivo di riduzione rumorosità, e di maggiore versatilità.
Dal punto di vista della lubrificazione, l’F140 è dotato di coppa
avvolgente del tipo F1, con supporti banco integrati e circuito recupero
olio specifico per incremento efficienza.
Strettamente derivato dalla F1 è il collettore di aspirazione a
geometria variabile, con sistema di trombette telescopiche di
derivazione, che viene combinato su questa applicazione di motore V12
alla distribuzione variabile con variatore continuo sui 4 assi a camme
con impianto di comando ad alta pressione.
La gestione elettronica del motore è garantita, per ogni bancata, da una
centralina Bosch Motronic ME7 che controlla l’iniezione multipla PFI, il
corpo farfallato drive-by wire e le bobine singole su ogni candela. Sei
sensori di battito montati sul basamento garantiscono il controllo della
detonazione.
Gli obiettivi prestazionali del nuovo V12 sono stati completamente
centrati, allo scopo di fornire un mix unico di elevatissima potenza,
grande coppia sin dai bassi regimi, e ampio campo di utilizzo. In
particolare, pur a fronte dell’importante cilindrata, le applicazioni
strettamente derivate dalla esperienza Ferrari in Formula 1 hanno
consentito di mantenere estremamente elevata la potenza specifica di
questo propulsore, pari a 110 CV/lt.
Nel progetto F140 il gruppo
cambio posteriore è in accoppiamento diretto con il motore, mediante un
elemento che integra serbatoio olio motore, coppia conica e
differenziale autobloccante. Seguendo gli obiettivi prestazionali della
vettura, il gruppo cambio è stato sviluppato nella sola versione F1.
La cambiata è interamente affidata a un sistema elettroidraulico in
grado di azionare il cambio e la frizione. La gestione elettronica,
partendo dall’azionamento mediante palette posizionate dietro il
volante, completa il controllo della cambiata mediando la coppia motore
e la dinamica del veicolo. Il progetto è stato sviluppato per il
raggiungimento di una prestazione estremamente sportiva, mediante
l’adozione di sincronizzatori triplo cono su tutte 6 le velocità. La
lubrificazione è forzata con pompa maggiorata e livello olio ridotto per
minimizzare le perdite per ventilazione/sbattimento. L’architettura con
3 supporti garantisce l’accoppiamento ottimale delle dentature anche
sotto coppie elevate.
La frizione a doppio disco con cestello in alluminio e diametro di 215
mm velocizza ulteriormente la dinamica del motore ed il lavoro di
sincronizzazione.
Obiettivo prioritario del progetto Enzo è stato l’abbattimento
del tempo di cambio marcia (ridotto a 150 millisecondi) ai fini della
massima sportività di utilizzo.
Le leve cambio F1, realizzate in carbonio, sono state ottimizzate nella
forma e nelle dimensioni e rese simmetriche grazie all’intervento di
bloccaggio delle leve del devioguida tramite trasferimento dei comandi
per gli indicatori di direzione sulle razze del volante.
I pulsanti di attuazione delle scelte di cambiata sono collocati
direttamente sul volante: ciò vale sia per il pulsante di configurazione della
cambiata (previste due modalità, Sport e Race), sia per il pulsante diattivazione della retromarcia. A ciascuna di queste
configurazioni corrisponde una logica integrata del controllo vettura
per quanto concerne il set-up degli ammortizzatori e del controllo di
trazione (ASR).
In modalità RACE e con ASR disinserito, è anche disponibile la strategia
di Launch Control mutuata dalla F1 e studiata per permettere al pilota
una partenza prestazionale di buona aderenza. Mantenendo il pedale del
freno premuto, il pilota sceglie il regime motore di partenza desiderato
agendo sul pedale acceleratore. Rilasciando il pedale freno si ha una
chiusura rapida della frizione, mentre il controllo di coppia è affidato
al pilota.
Secondo lo schema consolidato da Ferrari nell’uso delle trasmissioni F1,
le informazioni sullo stato del sistema e sulla marcia inserita vengono
costantemente fornite al pilota, mediante una multispia dedicata posta
al centro dello strumento principale.
Il telaio è stato realizzato
interamente con “sandwich” di fibre di carbonio e honeycomb di alluminio.
Ciò ha permesso di soddisfare gli elevati requisiti richiesti in termini di
rigidezza, leggerezza e sicurezza.
L’obiettivo di superamento degli urti di sicurezza in condizioni offset
secondo l'attuale normativa (urto a 56 Km/h) ha indotto ad operare con le
più sofisticate metodologie CAE per l’ottimizzazione di strutture in
composito al fine di individuare la topologia ottimale della scocca e
massimizzare il contributo delle pelli di rinforzo, ove necessarie, in
supporto alla laminazione di base. Il risultato finale ha consentito di
poter rispondere già adesso alle future e ancor più severe normative che
prevederanno l’urto a 60 km/h.
In particolare, il rispetto degli obiettivi stilistici e di accessibilità
(soluzione porte con impatto sul padiglione del telaio) e l’obiettivo di
superamento degli urti di sicurezza in condizioni offset 64 km/h secondo le
possibili ulteriori evoluzioni delle normative (estremamente gravoso dal
punto di vista strutturale in conseguenza dell’incremento del 30%
dell’energia cinetica da dissipare rispetto alla precedente normativa di
urto) hanno richiesto una complessa progettazione delle attrezzature e del
“metodo di costruzione”.
L’utilizzo di metodologie CAE di ottimizzazione è stato esteso al traliccio
di supporto motore, con particolare riferimento alla distribuzione degli
spessori nella fusione sospensioni. In analogia con quanto fatto per la
scocca, un set-up di analisi specifico ha consentito di trovare il migliore
trade-off massa/prestazioni, fornendo indicazioni puntuali sulla
distribuzione degli spessori della fusione.
Le verifiche sperimentali hanno confermato la validità delle scelte
progettuali effettuate: la rigidezza torsionale è risultata superiore al
target di progetto e corrispondente al valore stimato a calcolo e tutti gli
urti di omologazione hanno dato esito positivo alla prima prova.
Questi risultati risultano ancora più significativi se si considera che è
stato contestualmente conseguito l’obiettivo di massimo contenimento del
peso del telaio, corrispondente a 92 kg (rispetto ai 102 kg del telaio in
composito della precedente F50.
La Enzo adotta
sospensioni anteriori e posteriori indipendenti a quadrilateri articolati,
con geometria antidive-antisquat per contenere il beccheggio nei
trasferimenti di carico longitudinali. La sospensione anteriore del tipo
push-road con ammortizzatore contrapposto è anche provvista di sollevatore
per consentire una maggiore luce da terra della vettura nella manovra di
parcheggio. La sospensione posteriore risulta progettata per adattarsi al
telaio con motopropulsore supportato elasticamente e conseguente telaio
posteriore.
Unitamente a questo schema di sospensioni, per il progetto Enzo è
stato utilizzato un assetto adattativo basato su un sistema di controllo
continuo dello smorzamento degli ammortizzatori. L’adozione di questo
sistema veicolo permette di conciliare le esigenze di handling della vettura
(tenuta di strada, bassa variazione di carico a terra) con le esigenze di
comfort (movimenti ed accelerazioni di “cassa”, vibrazioni trasmesse al
pilota) senza ricorrere a soluzioni passive (ammortizzatore standard) di
compromesso.
L’adattamento elettronico dello smorzamento permette di utilizzare una
taratura ammortizzatore sufficientemente confortevole nella configurazione
base della vettura (taratura “Sport”), potendo anche prevedere una taratura
per un maggiore controllo in condizioni di massima prestazione (taratura
“Race”).
Di fatto il sistema utilizza le masse non sospese (ruote e sospensioni) per
fermare la massa sospesa (la cassa) e allo stesso tempo isola la cassa
stessa da eventi impulsivi trasmessi dal terreno alle ruote.
Il sistema è fisicamente composto da quattro sensori (accelerometri) di
cassa, due sensori verticali ruota, un sensore velocità veicolo e uno switch
freno.
Gli ammortizzatori sono dotati di una valvola proporzionale interna
comandata dalla centralina di controllo, consentendo quindi variazioni
istantanee dello smorzamento.
Le strategie di controllo della coppia della frenata (mediante ABS/ASR) sono
state appositamente sviluppate in funzione della potenza installata e
dell’ottimizzazione dell’impianto frenante, raggiungendo un risultato
soddisfacente nel comfort di intervento sia in taglio coppia sia in taglio
della pressione frenante.
Pur essendo, nel progetto Enzo, prevalente la ricerca della
prestazione di handling, data la connotazione estrema della vettura, il
sistema di assetto adattativo impiegato ha consentito di ottenere
contestualmente un buon livello di comfort.
Relativamente ai moduli ruota, sono stati adottati cerchi monodado in lega
leggera di alluminio. Gli pneumatici, sviluppati specificamente per il
progetto Enzo dalla Bridgestone, portano il nome esclusivo
“Bridgestone Potenza RE050 Scuderia”.
Allo scopo di massimizzare la sicurezza d’uso, la vettura è equipaggiata con
un sistema che rileva la pressione degli pneumatici attraverso particolari
sensori fissati interamente ai cerchi ruota, in corrispondenza della valvola
di gonfiaggio. Detti sensori trasmettono un segnale che viene captato dalle
antenne fissate sulla scocca dietro ai parasassi, e collegate alla
centralina del sistema di monitoraggio pressione, che provvede a trasmettere
al quadro di bordo lo stato di pressione pneumatici.
L'impianto frenante,
sviluppato specificamente da Brembo, è dotato di dischi freno in
materiale carbo-ceramico (CCM), per la prima volta utilizzati su una
vettura stradale Ferrari, dopo anni di impiego da parte della
Ferrari stessa nelle competizioni di Formula 1.
Questa applicazione ha contribuito al raggiungimento di risultati di
assoluta eccellenza della Enzo in tutti i parametri della
prestazione in frenata. Il beneficio principale ricercato in questa
applicazione è rappresentato dalla diminuzione delle masse non
sospese, reso possibile dalla significativa riduzione di peso nei
dischi freno (-12,5 kg rispetto ad una soluzione convenzionale).
Contestualmente, tutta la caratterizzazione dell’impianto frenante è
stata naturalmente improntata a efficaci ed efficienza massime in
frenata, in termini di prontezza in frenata, spazi di arresto e
resistenza al fading.
L’adozione dei dischi freno in materiale composito consente anche un
notevole miglioramento in termini di affidabilità nel tempo.
La Enzo inaugura, anche
per lo stile degli interni, una nuova generazione di Ferrari: l’interfaccia
uomo-macchina acquisisce una maggiore efficacia, e il pilota viene messo
nella condizione ottimale per lo sfruttamento delle prestazioni estreme
della vettura.
Lo spirito della vettura, lo spazio ridotto e l’obiettivo di leggerezza
hanno suggerito una soluzione di stretta funzionalità per gli interni. Tutte
le principali superfici sono in fibra di carbonio a vista. Gli elementi
funzionali sono agganciati da una traversa strutturale di alluminio.
Uno degli obiettivi principali degli interni della Enzo è stato lo
sviluppo di un concetto di plancia e volante che ottimizzasse il flusso
informativo e l’azionamento dei comandi da parte del pilota, in modo tale da
rendere sensibilmente più efficiente la cosiddetta interfaccia
uomo-macchina.
La parte superiore del volante, realizzata in carbonio, risulta smussata per
non limitare la visibilità verso l’esterno e contiene una serie di led con
funzione di ripetizione spie e indicazione giri motore; la parte inferiore è
stata invece ottimizzata per ricavare maggiore spazio per il pilota.
Il volante è inoltre provvisto, sull’esempio della F1, di un numero elevato
di comandi disposti ai lati del calice e adibiti alle principali funzioni di
controllo veicolo: sollevatore vettura, retromarcia, esclusione/ripristino
ASR, strategia integrata Sport/Race, configurazione display.
Il quadro comandi, fortemente a misura del pilota e della sua prestazione, è
completato da soluzioni tecniche che si caratterizzano per una elevata
accessibilità dall’impugnatura volante e dal quadro strumenti, compatto e
misto analogico-digitale (quest’ultimo nella forma di uno schermo a grafica
riconfigurabile).
La configurazione del posto guida ha poi nel sedile un suo elemento
fondamentale. A questo scopo è stato realizzato un sedile racing in fibra di
carbonio di nuova progettazione, sviluppato per conferire maggiore rigidità
e rendere la sensazione di guida ancora più precisa “filtrando” il più
possibile le sia pure piccole flessioni proprie del sistema sedile.
L’obiettivo è dare al pilota la massima sensazione possibile della vettura.
La regolazione dell’inclinazione del sedile è attuata mediante leveraggio a
doppio Bowden, e prevede un comando a leva sulla battuta del sedile,
soluzione unica nel panorama dei sedili per vetture ad altissime
prestazioni.
Esiste inoltre la possibilità di combinazione di taglia tra schienale e
seduta per una perfetta postura di guida, per la massima ergonomia.
La pedaliera, date le specifiche di progetto che prevedevano la sola
versione cambio F1, è stata ottimizzata funzionalmente e stilisticamente per
avere due soli pedali (acceleratore e freno). Offre numerose regolazioni,
per un totale di 16 diverse configurazioni.
DATI TECNICI
Motore centrale longitudinale - 12 cilindri a V (65°)
Alesaggio e corsa 92x75,2 mm
Cilindrata unitaria 5998 cc
Rapporto di compressione 11,2:1
Potenza massima 485 kW (660 CV) a 7800g/min
Coppia massima 67 kgm (657 Nm) a 5500 giri/min.
Trasmissione - trazione posteriore - 6 marce manuale sequenziale - differenziale a scorrimento limitato - traction control
Pneumatici - Pneumatici radiali tubeless Bridgestone: ant. 245/35 ZR 19 - post. 345/35 ZR 19
Avantreno e retrotreno a ruote indipendenti
Freni a disco autoventilati Brembo
Sterzo a pignone e cremagliera
Lunghezza 4,702 m
Larghezza 2,035 m
Altezza 1,147 m
Carreggiata ant. 1,660 m
Carreggiata post. 1,650 m
Passo 2,650 m
Peso a secco 1255 kg
Peso in ordine di marcia 1365 kg
Serbatoio 110 litri
PRESTAZIONI
Velocità massima: oltre 350 km/h a 7800 giri
Accelerazione 0-100 m: 3,65 secondi
Accelerazione 0-400 m: 11 secondi
Accelerazione 0 - 1000 m: 19,6 secondi
1 km da fermo:19,6 secondi