Motore F1: Come funziona la Power Unit ibrida

Motore F1: Come funziona la Power Unit ibrida

V6 turbo, MGU-K, MGU-H e batteria spiegati

Di F1 Dataroom
15 gennaio 202611 min di lettura

Introduzione

Motore F1: Anatomia della Power Unit più avanzata al mondo

Il motore di una Formula 1 è molto più di un semplice blocco termico. Dal 2014, le monoposto sono propulse da una "Power Unit" ibrida che combina un V6 turbo di 1.6 litri e due motori elettrici. Questa tecnologia permette di superare i 1000 cavalli di potenza recuperando l'energia normalmente persa in frenata e nei gas di scarico.

Con una cilindrata di soli 1600 cc, il motore F1 sviluppa una potenza specifica imbattibile: più di 300 cv per litro. Per fare un paragone, un motore di un'auto sportiva stradale difficilmente raggiunge i 150 cv/litro. Questa efficienza estrema è il risultato di decenni di innovazione e investimenti colossali.


Architettura della Power Unit: I 6 componenti

Una Power Unit di F1 si compone di sei elementi principali, ognuno con un ruolo cruciale nella generazione di potenza.

Schema tecnico della Power Unit Ibrida F1 (Motore, Turbo, MGU-K, MGU-H, Batteria)Schema tecnico della Power Unit Ibrida F1 (Motore, Turbo, MGU-K, MGU-H, Batteria)
Architettura dettagliata della Power Unit F1 e dei suoi 6 componenti principali

Componenti e loro funzioni

ComponenteFunzionePotenza
ICE (Internal Combustion Engine)Motore termico V6 turbo~550 kW (750 cv)
MGU-K (Motor Generator Unit - Kinetic)Recupero energia in frenata120 kW (160 cv)
MGU-H (Motor Generator Unit - Heat)Recupero energia dal turboVariabile
TC (Turbocharger)Sovralimentazione del motore-
ES (Energy Store)Batteria di accumulo-
CE (Control Electronics)Gestione elettronica-

Schema di flusso dell'energia

[Carburante] → [ICE V6 Turbo] → [Trasmissione] → [Ruote]
                ↓
        [Gas di scarico]
                ↓
           [Turbo] ←→ [MGU-H] ←→ [Batteria]
                                      ↕
[Frenata] → [MGU-K] ←------------→ [Batteria]

Il v6 turbo 1.6l: Cuore termico della Power Unit

Il motore a combustione interna (ICE) rimane il cuore della Power Unit. Questo V6 di 1.6 litri è il motore di produzione più efficiente mai costruito.

Specifiche tecniche

CaratteristicaValore
ConfigurazioneV6 a 90°
Cilindrata1600 cc
Alesaggio x Corsa80 mm x 53 mm
Regime massimo15.000 giri/min
Potenza~550 kW (750 cv)
Coppia~350 Nm
Pressione turbo3.5+ bar
Efficienza termica>50%

Efficienza termica record

L'efficienza termica misura quale proporzione dell'energia del carburante viene convertita in movimento. I motori F1 raggiungono più del 50% di efficienza, rispetto a:

  • 35-40% per un motore diesel da auto
  • 25-30% per un motore a benzina da auto
  • 45% per i migliori motori industriali

Questa efficienza eccezionale deriva da:

  • Iniezione diretta ad alta pressione: 500+ bar
  • Camera di combustione con precamera: Accensione ottimizzata
  • Turbo a geometria variabile: Risposta istantanea
  • Recupero di energia: Nulla viene perso

Il ruolo del turbo

Il turbocompressore è cruciale per estrarre 750 cv da soli 1.6 litri. Comprime l'aria in entrata per aumentare la quantità di ossigeno nei cilindri.

Caratteristiche del turbo F1:

  • Velocità di rotazione: fino a 125.000 giri/min
  • Temperatura gas: 950°C
  • Pressione di sovralimentazione: 3.5+ bar
  • Tempo di risposta: quasi istantaneo grazie all'MGU-H

MGU-K: La potenza della frenata

L'MGU-K (Motor Generator Unit - Kinetic) recupera l'energia cinetica durante le frenate e la riconverte in propulsione.

Funzionamento dell'mgu-k

In modalità generatore (frenata):

  1. Il pilota frena
  2. L'MGU-K viene azionato dalle ruote posteriori
  3. Genera elettricità
  4. L'energia viene immagazzinata nella batteria
  5. Si possono recuperare fino a 2 MJ per giro

In modalità motore (accelerazione):

  1. Il pilota accelera
  2. L'MGU-K distribuisce l'energia immagazzinata
  3. 120 kW (160 cv) aggiuntivi
  4. Massimo 4 MJ distribuiti per giro
  5. Boost disponibile per ~33 secondi/giro

Impatto sulla guida

L'MGU-K modifica profondamente la sensazione di frenata:

AspettoSenza MGU-KCon MGU-K
Potenza frenante100% meccanica~50% MGU-K + 50% freni
ModulazioneLineareNon lineare
FeedbackDirettoFiltrato dall'elettronica
Distanze di frenataPiù lunghePiù corte

I piloti devono adattare la loro tecnica: la frenata rigenerativa si disattiva a bassa velocità, creando un "buco" nella decelerazione che i freni meccanici devono compensare.


MGU-H: Il genio del recupero termico

L'MGU-H (Motor Generator Unit - Heat) è l'elemento più innovativo e controverso della Power Unit. Recupera l'energia dei gas di scarico attraverso il turbo.

Funzionamento dell'mgu-h

L'MGU-H è collegato direttamente all'asse del turbocompressore:

In modalità generatore:

  • I gas di scarico azionano la turbina
  • L'MGU-H converte l'eccesso di energia in elettricità
  • Questa energia carica la batteria o alimenta l'MGU-K

In modalità motore:

  • A bassi regimi, l'MGU-H accelera il compressore
  • Elimina il "turbo lag" (tempo di risposta del turbo)
  • Fornisce risposta istantanea all'accelerazione

Perché l'mgu-h viene eliminato nel 2026

Nonostante la sua efficienza, l'MGU-H scompare con il regolamento 2026:

MotivoSpiegazione
Costo di sviluppo100-150 M€ per un nuovo costruttore
ComplessitàTecnologia senza equivalente automobilistico
Barriera all'ingressoHa scoraggiato Porsche, Audi per anni
RilevanzaPoco applicabile alle auto stradali

L'alternativa 2026

In compensazione, l'MGU-K vedrà la sua potenza triplicata:

  • 2025: MGU-K 120 kW + MGU-H variabile
  • 2026: MGU-K 350 kW, niente MGU-H

La batteria: Accumulo ad alte prestazioni

L'Energy Store (ES) è la batteria agli ioni di litio che immagazzina l'energia recuperata dagli MGU.

Specifiche della batteria

CaratteristicaValore 2025Valore 2026
Capacità4 MJ utilizzabili8.5 MJ utilizzabili
Peso minimo20 kg35 kg
Voltaggio800-1000 V800-1000 V
Potenza massima120 kW350 kW
TecnologiaLi-ionLi-ion alta densità

Sfide termiche

Le batterie F1 generano un'enorme quantità di calore:

  • Temperatura ottimale: 30-45°C
  • Rischio di surriscaldamento durante distribuzioni ripetute
  • Necessario sistema di raffreddamento dedicato
  • Perdita di prestazioni se troppo calda o fredda

Gestione strategica

Gli ingegneri devono ottimizzare l'uso della batteria:

SituazioneStrategia Batteria
RettilineoDistribuzione massima (boost)
Frenata forteRecupero massimo (harvest)
CurvaMinimo (conservazione)
Difesa/AttaccoAdattamento in tempo reale
Fine stintConservazione per giro veloce

I costruttori di motori: Chi fornisce cosa?

Nel 2025, quattro costruttori di motori si dividono la griglia di F1. Questa diversità si amplierà nel 2026.

Costruttori 2025

CostruttoreTeam ClientiPrestazioni
MercedesMercedes, McLaren, WilliamsRiferimento in affidabilità
FerrariFerrari, Haas, SauberAlta potenza bruta
Honda/RBPTRed Bull, Racing BullsBuon compromesso
RenaultAlpineIn ricostruzione

Nuovi costruttori 2026

CostruttoreTeamStato
Red Bull-FordRed Bull, Racing BullsPrimo motore proprio
HondaAston MartinRitorno ufficiale
AudiAudi (ex-Sauber)Nuovo ingresso

Confronto degli approcci

Mercedes HPP (Brixworth):

  • Filosofia: Massima efficienza
  • Punti di forza: Affidabilità, recupero energia
  • Innovazione: Camera di combustione con precamera

Ferrari (Maranello):

  • Filosofia: Potenza bruta
  • Punti di forza: Alto regime, coppia
  • Innovazione: Turbo integrato nella V

Honda (Sakura):

  • Filosofia: Compattezza
  • Punti di forza: Packaging, leggerezza
  • Innovazione: Turbo assiale unico

Modalità motore e mappature

I motori F1 non funzionano in modo lineare. Centinaia di parametri vengono regolati in tempo reale.

Modalità motore

ModalitàPotenzaUso
Quali100%2-3 giri massimo
Race95-98%Modalità standard di gara
Overtake100%Pulsante sul volante, limitato
Defend95%Conservazione + boost puntuale
Lift & Coast80%Risparmio carburante
Harvest85%Priorità ricarica batteria

Parametri regolabili in gara

Il pilota può modificare tramite il volante:

  • Modalità motore (potenza)
  • Mix elettrico (deploy/harvest)
  • Distribuzione MGU-K anteriore/posteriore
  • Mappatura acceleratore
  • Modalità di recupero in frenata

L'ingegnere può modificare via radio (legale):

  • Strategia globale di utilizzo
  • Avvisi di temperatura
  • Consigli sulle modalità

Evoluzione 2026: La nuova era

Il regolamento 2026 trasforma radicalmente la filosofia della Power Unit.

Cambiamenti principali

Aspetto20252026
MGU-HPresenteEliminato
Potenza MGU-K120 kW350 kW
Parte elettrica~25%~50%
CarburanteE10 (10% etanolo)100% sostenibile
Congelamento sviluppoParzialePiù rigoroso

Impatto sulla distribuzione di potenza

Componente20252026
ICE~550 kW~400 kW
MGU-K120 kW350 kW
MGU-HVariabile0 kW
Totale~790 kW~750 kW

Carburanti 100% sostenibili

Le F1 del 2026 funzioneranno esclusivamente con carburanti sintetici o di origine biologica:

  • Cattura di CO2 atmosferico
  • Residui agricoli o urbani
  • Processi elettrochimici (e-fuels)
  • Impronta di carbonio netta zero

Affidabilità e allocazione componenti

La FIA limita il numero di componenti utilizzabili per stagione per controllare i costi.

Allocazione 2025 (24 gare)

ComponenteNumero ConsentitoPenalità se Superato
ICE410 posizioni in griglia
Turbo410 posizioni
MGU-H410 posizioni
MGU-K410 posizioni
Batteria25 posizioni
Elettronica25 posizioni

Strategie di utilizzo

I team pianificano l'introduzione di nuovi componenti:

Introduzione sequenziale:

  • Nuovo motore ogni ~6 GP
  • Evita grandi penalità raggruppate
  • Distribuzione del rischio durante la stagione

Grande penalità tattica:

  • Cambiare tutti i componenti insieme
  • Su un circuito dove sorpassare è facile (Spa, Monza)
  • Partire ultimo ma con materiale fresco

FAQ: Motore e Power Unit di F1

Qual è la potenza esatta di un motore F1?

Una Power Unit F1 moderna sviluppa tra 1000 e 1050 cavalli in totale. Il motore termico V6 contribuisce per circa 750-800 cv, l'MGU-K aggiunge 160 cv (120 kW). La potenza esatta varia secondo la modalità utilizzata: le qualifiche permettono il 100% di potenza per qualche giro, mentre la gara si svolge generalmente al 95-98%.

Perché la cilindrata è limitata a 1.6 litri?

La FIA ha scelto 1.6 litri nel 2014 per allineare la F1 con le tendenze del downsizing automobilistico. L'idea: dimostrare che si possono estrarre prestazioni estreme da motori piccoli sovralimentati. Questo favorisce anche il trasferimento tecnologico verso le auto stradali. Con più di 300 cv/litro, i motori F1 sono i più efficienti al mondo.

Un motore F1 può funzionare al contrario?

No, i motori F1 non possono girare al contrario. Contrariamente a una credenza popolare, le F1 non hanno una retromarcia tradizionale. Il cambio include una retromarcia obbligatoria (regolamento FIA), ma viene usata raramente e permette solo di manovrare lentamente ai box o dopo un testacoda.

Quanto costa una Power Unit di F1?

Una Power Unit completa costa tra 10 e 15 milioni di euro. I team clienti pagano circa 15-20 milioni di euro per stagione per il noleggio dei motori e il supporto tecnico. Questo prezzo include generalmente 4 unità complete e l'ingegneria dedicata durante i weekend di gara.

Cosa succede a un motore F1 dopo il suo utilizzo?

I motori usati tornano al costruttore per l'analisi. I dati di ogni componente vengono estratti per migliorare le unità future. Alcuni motori vengono ricondizionati per dimostrazioni o vetture da esposizione. Le parti usurate vengono generalmente distrutte per proteggere la proprietà intellettuale. Nulla viene riciclato verso applicazioni stradali.


La Power Unit di F1 rappresenta l'apice dell'ingegneria automobilistica. Per capire come questa potenza viene trasmessa a terra, scopri i nostri articoli sull'effetto suolo e gli pneumatici F1.

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