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Los secretos técnicos del Ferrari SF90 Stradale

Publicado el jueves 29 de octubre de 2020

Profundizamos en la tecnología que esconde bajo su carrocería el primer hiperdeportivo híbrido enchufable fabricado en serie de Maranello.

Probablemente fue hace unos 10 años cuando todo el mundo en el sector asumió que la electrificación era una tendencia imparable y que había llegado para quedarse. Y aunque el Toyota Prius y el Honda Insight fueron dos pioneros que contribuyeron a acercar el concepto de propulsión híbrida a las masas, lo cierto es que, por aquel entonces, nadie se imaginaba que la electrificación fuera a ser considerada como una alternativa seria por los departamentos de I+D de los fabricantes de hiperdeportivos.

Sí, se daba por hecho que las mecánicas híbridas tendrían su espacio en las gamas de marcas como Audi o BMW, e incluso Porsche€ pero el despegue definitivo de esta tecnología se produce el día que Ferrari anuncia que está trabajando en su primer hiperdeportivo enchufable fabricado en gran serie.

En esta historia, la expresión gran serie es clave. En el pasado se han construido modelos híbridos enchufables de altísimas prestaciones y muy competentes. El LaFerrari, sin ir más lejos, encaja en esa definición. Y el Porsche 918 Spider podría considerarse, en cierto modo, un predecesor de este SF90 Stradale. Sin embargo, eran proyectos (en gran medida) experimentales. Nacidos sin las restricciones propias de tener que ser económicamente competitivos y dotados de bastidores de carbono capaces de compensar con su ligereza casi cualquier exceso de peso derivado de las tecnologías híbridas incorporadas.



El SF90 Stradale es diferente. Se trata de un hiperdeportivo híbrido enchufable convencional, pensado para cumplir con todas las normas de emisiones actuales, enfrentarse a sus rivales cara a cara y, sobre todo, dar lugar a todo un linaje de plantas motrices híbridas enchufables.

En cualquier caso, hay que dejar una cosa clara desde el principio. En el SF90, los magníficos ingenieros de Maranello emplean la tecnología híbrida enchufable con una finalidad€ y no es precisamente la reducción de emisiones y consumos. "De cara al SF90, nos hemos centrado esencialmente en las prestaciones", nos explica el director Técnico de Ferrari, Michael Leiters.

"Queríamos demostrar que era posible construir un coche con prestaciones elevadas y, sobre todo, una conducción muy emocionante. También se consigue una reducción del consumo y una mejora de la eficiencia, pero son efectos secundarios; el principal objetivo eran las prestaciones".



Un F154, pero completamente nuevo

Y las prestaciones (las prestaciones extremas) están en el ADN del nuevo SF90. Ya has visto las cifras: 1.000 CV, una relación peso/potencia de 1,57 kg/CV, una potencia específica de casi 200 CV/L y 390 kg de apoyo aerodinámico a 250 km/h. Son marcas que no sólo sitúan al SF90 en la primera posición del ranking dentro de su (pequeño) segmento; es también la primera vez que un Ferrari con motor V8 y producción en serie se sitúa como buque insignia de la marca.

El asunto empieza con un motor V8 biturbo puesto a punto para desarrollar unos alucinantes 780 CV de los 1.000 CV que, en total puede, entregar el SF90. Se trata, por cierto, de la cifra más alta que ha entregado jamás un V8 de Ferrari. Una cifra que consigue proporcionando nada menos que 800 Nm de par a 6.000 rpm. El V8 del SF90 es, por supuesto, parte de la familia de motores F154, que ha ganado el Premio Internacional Motor del Año durante los últimos cuatro años de manera consecutiva.

Sin embargo, tal como subraya Leiter, Ferrari no se ha limitado a trasplantar una versión tuneada del motor del Pista. "En números redondos, yo diría que el 80% del motor es nuevo". Se han mejorado y modificado numerosos componentes, y de hecho se ha aumentado la cilindrada desde los 3.902 cc originales y hasta los 3.990 cc, gracias a unos pistones de mayor diámetro. La admisión y el escape atesoran las modificaciones más importantes. Han sido completamente rediseñados, y ahora se emplea una culata más estrecha y nuevos inyectores, posicionados en el centro de la cámara y que funcionan a 350 bares (otro hito para un V8 de Ferrari; los anteriores motores inyectaban el combustible a 200 bares de presión).



Los turbocompresores se han montado un poco más bajos, pero la línea de escape se sitúa más alta, dando como resultado las dos colas que asoman orgullosas en la parte superior de la trasera del SF90. Los propios turbos han mejorado respecto de las unidades instaladas en los motores del 488 y del Pista, incorporando un control de descarga de gases eléctrico (para mejorar el calentamiento de los catalizadores) y nuevos rodetes de compresor que mejoran la dinámica del fluido.

También se ha reducido el diámetro del volante de inercia del motor, y se ha empleado Inconel en lugar de acero para los propios colectores de escape, logrando así sendas rebajas en su peso total.

El refrigerante de la transmisión y el V8 se envía a dos radiadores situados por delante de las ruedas delanteras. El aire caliente de esos radiadores es canalizado hacia los bajos del coche en lugar de a los costados. De esta forma, se mantiene este flujo de aire caliente alejado de las entradas de los intercoolers traseros.



De combustión a eléctrico

Mientras que el V8 entrega 780 CV, los restantes 220 CV hasta completar el millar provienen de las máquinas eléctricas del sistema híbrido, que en concreto son tres. Uno de ellos (un sofisticado y ultra compacto motor de flujo axial fabricado por YASA) se sitúa entre el motor térmico y la caja de doble embrague y ocho velocidades, y recibe el apodo de MGUK (Motor Generator Unit, Kinetic) en referencia a la cercanía de concepto respecto de la aplicación similar en Fórmula 1. Los otros dos motores van montados en el eje delantero, y han sido desarrollados por Marelli. Tanto estos motores como sus inversores son refrigerados por un circuito independiente, que cuenta con su propio radiador en el morro, alimentado de aire por la toma central inferior.

La batería de iones de litio utiliza celdas de tipo pouch proporcionadas por la coreana SK Innovation. El paquete de baterías permite conducir en modo 100% eléctrico durante 25 kilómetros y empleando sólo tracción delantera. La velocidad máxima alcanzable mientras el V8 permanece 'dormido' es de 135 km/h, mientras que la aceleración longitudinal está limitada a 0,4 g. Curiosamente, la marcha atrás depende totalmente de estos motores eléctricos€ lo cual implica también que el SF90 puede maniobrar sin recurrir al V8.



Según Leiters, los dos motores delanteros del SF90 son particularmente importantes. En primer lugar, han permitido desarrollar un tren delantero totalmente electrificado, conocido en Ferrari como RAC-e. Además de ofrecer propulsión 100% eléctrica, los dos motores eléctricos Marelli permiten controlar de manera independiente el par que llega a las ruedas delanteras, vectorizando este par. Finalmente, estos motores convierten al SF90 en el primer Ferrari enchufable con tracción total, una propiedad sin la cual sería imposible transmitir al suelo los 1.000 CV de potencia de manera efectiva (sobre todo, a baja velocidad) de cara a acelerar de 0 a 100 km/h en 2,5 segundos y alcanzar los 200 km/h en sólo 6,7 segundos.

En cualquier caso, en Ferrari se han preocupado desde el principio por los efectos del sobrepeso engendrado por toda esta tecnología. "Sistemas adicionales de propulsión se traducen en peso extra, y nos ha costado mucho encontrar soluciones para compensarlo", admite Leiters. "Hemos tenido que aligerar otros componentes, y encontrar la forma de ofrecer la misma emoción al volante que esperan los clientes, pero contando con un peso superior".

El desafío era bastante grande, de manera que Ferrari ha "invertido mucho en componentes de fibra de carbono; también en optimizar el diseño de otras piezas. Y además de esos dos factores (y esto es algo que ha sido crucial para este proyecto) hemos trabajado en la forma de utilizar el eje electrificado RAC-e para compensar el incremento de peso, logrando un coche más ágil y reactivo ante las instrucciones de conductor". Según Leiters, "si el SF90 no contara con el eje delantero electrificado, habría que retirar aproximadamente 200 kilos de componentes para conseguir el mismo tacto". En total, el SF90 pesa 1.570 kilos, de los cuales 270 kg corresponden al sistema híbrido completo. "Viendo esa cifra puedes hacerte una idea del esfuerzo extremo que hemos realizado para limitar el peso total del coche", subraya Leiters.



Caja automática 8-DCT

Teniendo en cuenta el rediseño completo del V8 y del bastidor, así como la incorporación de la batería, el sistema enchufable y la tracción eléctrica de nueva factura, no esperaríais que la caja de doble embrague no haya sufrido cambios, ¿verdad? De hecho, "se trata de una transmisión completamente nueva, desarrollada en colaboración con Magna y totalmente específica para este modelo", explica con orgullo Leiters. Un diseño optimizado, que incluye un sistema de cárter seco y un paquete de embragues más compacto ha permitido reducir el diámetro exterior de la caja en un 20%, lo que se ha traducido en una instalación 15 milímetros más próxima al suelo. En la práctica, esto permite rebajar el centro de gravedad de todo el chasis en esos 15 milímetros. "Si miras el coche, comprobarás como todo el tren propulsor está montado realmente bajo, y la clave para conseguir esto ha sido la nueva caja de cambios".

A pesar de incorporar una octava marcha e incrementar el par máximo que puede soportar hasta los 900 Nm (nada menos que un 20% extra en comparación con la actual caja de siete velocidades), la nueva transmisión pesa 7 kilos menos. Y esa cifra aumenta hasta los 10 kilos gracias a la supresión de la marcha atrás.

Las prestaciones de los nuevos embragues son un 35% superiores, llegando a soportar pares de hasta 1.200 Nm durante los cambios de marcha. Gracias a la mejora de los actuadores hidráulicos, el tiempo de accionamiento de los embragues se ha reducido a 200 ms, respecto de los 300 ms del Pista.

En definitiva, el SF90 representa mucho más de lo que es el modelo en sí. Es una mirilla al futuro de hiperdeportivos electrificados, y Leiters no titubea a la hora de subrayar esta importancia vehementemente: "La tecnología híbrida tiene un impacto muy importante para nosotros. Con este coche hemos definido la arquitectura en la que estarán basados los futuros modelos de Ferrari".





Agradecemos a nuestros amigos de Engine Technology International su permiso para reproducir este reportaje.
Puedes leer gratis ETI, y otras muchas revistas técnicas de la editorial UKi Media & Events, en www.ukimediaevents.com
 
 


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