GP d'Italia: a Monza si gira con il gas a tavoletta per il 69% del giro!

Gli organizzatori del GP d’Italia hanno lanciato agli appassionati una sfida sul web: devono indovinare quella che sarà la velocità massima a Monza nel “tempio della velocità” che sarà il teatro della quattordicesima prova del Campionato del Mondo di F.1 con il GP d’Italia.

La gara si svolge all’Autodromo di Monza, il tracciato storico permanente situato nel parco della Villa Reale, tra i comuni di Monza, Biassono e Lesmo. Il tracciato è lungo 5.793 m e la gara si svolgerà completando 53 giri. Si tratta della pista che ha la velocità media più elevata della F.1, pari a 244 km/h e la più bassa tortuosità del mondiale (lo sterzo totalizza 167 gradi di rotazione per chilometro).

Si tratta di un impianto caratterizzato da quattro tratti ad alta velocità, due curve lente (Variante del Rettifilo), due curvoni veloci (Curva Biassono e Parabolica) e due chicane ideali per il sorpasso, la Prima Variante e quella Ascari, alle quali si può arrivare in staccata con l’ala mobile aperta.IL DRS si utilizza nel Rettifilo delle Tribune e tra la curva del Serraglio e la Variante Ascari, ma risulta particolarmente vantaggioso anche lo sfruttamento della scia che può permettere di incrementare la velocità massima.

Monza richiede un’aerodinamica da basso carico ma efficiente al punto da fornire ancora carico verticale a bassa velocità per favorire la frenata e un ottimo sistema meccanico di sospensioni per sfruttare bene i bassi cordoli oltre ad esaltare le caratteristiche di potenza e affidabilità dal propulsore ibrido (essendo il tracciato più severo per il motore assieme a Spa e Bahrain con quattro lunghi rettilinei e la percorrenza a tutto gas per il 69% del giro).

Telemetria del giro di Monza con Wintax di Magneti Marelli

Photo by: Media Magneti Marelli

Fra Supersoft e Soft ci sono sette decimi

Pirelli: la scelta delle gomme dei piloti per Monza

Photo by: Pirelli

La Pirelli porta le mescole Supersoft, Soft e Medium, la combinazione più utilizzata (9 gare su 13). Dalle simulazioni di Magneti Marelli, la differenza prestazionale su questo tracciato tra Supersoft e Soft risulta pari a 0”7 mentre tra Soft e Medium dovrebbe essere di 0”9.

In caso di pista umida e pioggia, saranno a disposizione le gomme intermedie e full-wet che disperdono rispettivamente 25 e 65 litri/sec di acqua alla massima velocità. Il circuito di Monza è molto impegnativo per i freni con quattro staccate violente rese ancora più difficili dall’assetto aerodinamico a basso carico. A causa dell’elevata velocità media bisogna parzializzare le prese dei freni per evitare di abbassare troppo la temperatura dei dischi, rendendoli meno efficaci.

Per trovare la stabilità in frenata nella prima fase della staccata è importante ottimizzare il brake by wire trovando la giusta ripartizione di frenata tra anteriore e posteriore. La pole position dello scorso anno era stata ottenuta da Lewis Hamilton con la Mercedes W06 Hybrid in 1’23”397. La previsione di WinTAX è di scendere di almeno un secondo…

Telemetria Wintax di Monza

Photo by: Adrenal Media

Un giro di pista

Settore 1

Linea di partenza – Curva Biassono
(Velocità media di 255 Km/h)

Partenza Gp d'Italia 2015: Lewis Hamilton, Mercedes W06 Hybrid in testa al gruppo

Photo by: Ferrari Media Center

La prima staccata si trova a 620 metri dalla linea della pole position. L’asfalto di Monza non è particolarmente abrasivo, per cui è più che mai necessario saper gestire la frizione per evitare eseguire il pattinamento delle gomme e per sfruttando poi l’azione aggiuntiva dell’ERS. In gara, percorso il Rettifilo delle Tribune in ottava marcia si arriva alla staccata della Prima Variante alla velocità di 355 km/h (che diventano 364 km/h utilizzando l’ala mobile e la scia), con una frenata molto impegnativa a causa del basso carico aerodinamico che richiede 2.240 KW e uno sforzo di 118 kg sul pedale del freno. La monoposto decelera fino a 78 km/h in 3”3, scalando tutte le marce fino alla prima e ricaricando la batteria con 264 kJ.

La Prima Variante, una sinistra-destra che è secca e stretta, richiede un buon setup meccanico che esalti la trazione in uscita, facendo largo uso dei cordoli per cercare la massima velocità nel tratto veloce che segue. Si esce dalla prima chicane a 90 km/h in seconda e si prosegue verso la Curva Biassono, detta anche Curva Grande, la lunga destra che immette nel bosco e che si percorre a 314 km/h in ottava che sollecita la vettura con un’accelerazione laterale superiore a 2G, rendendo potenzialmente critico il pescaggio dell’olio motore dal serbatoio specialmente in qualifica e verso la fine della gara.

Settore 2

Variante della Roggia – Curva del Serraglio
(Velocità media di 225 Km/h)

Jenson Button, McLaren MP4-30 al'uscita della Variante della Roggia

Photo by: Alex Galli

Si arriva alla staccata della seconda chicane, la Variante della Roggia alla velocità di 340 km/h in ottava, una sinistra e destra, conuna frenata che richiede una potenza di 1.909 kW all’impianto frenante corrispondenti a uno sforzo sul pedaledel freno di 101 kg. In staccata si ricarica la batteria con 180 KJ. La monoposto decelera fino a 101 km/h in terza con una frenata di 110 m, uscendo dalla chicane a 130 km/h in terza per scaricare tre marce verso le Curve di Lesmo, due destra di media velocitàdove è necessario lasciare scorrere la vettura.A Lesmo 1 si giunge a 265 km/h in sesta: per inserire la monoposto basta una breve frenata da 1.317 kW chericarica la batteria di 92 kJ e rallenta la vettura alla velocità di uscita di 178 km/h in quinta.Dopo un breve allungo si arriva a Lesmo 2 a 262 km/h in sesta: basta una breve frenata da 1.360 kW per uno sforzo di circa 74 kg sul pedale del freno che ricarica la batteria di 90 kJ per rallentare la F.1 che uscirà dalla piega a 166 km/h in quarta lasciando scorrere la macchina sul cordolo per iniziare il terzo tratto veloce del tracciato dove si può usare l’ala mobile per il sorpasso: al Serraglio, una leggera piega a sinistra che si percorre a 307 km/h in settima, passando sotto un ponte pedonale, prima di arrivare alla staccata della Variante Ascari alla velocità di 342 km/h (351 km/h con l’ala mobile e tutta la potenza elettrica) in ottava marcia.

Settore 3

Variante Ascari – Linea di arrivo
(Velocità media di 261 Km/h)

Sebastian Vettel, Ferrari SF15-T alla Parabolica nel Gp d'Italia 2015

Photo by: Autodromo Nazionale Monza / Actualfoto / Alessio Morgese

La Variante Ascari è un punto cruciale per il sorpasso: è costituita da tre curve in sequenza spettacolare, Curva 8 a sinistra, Curva 9 a destra e Curva 10, in uscita, a sinistra. La frenata all’Ascari richiede una potenza di 2.167 kW con uno sforzo di 114 kg sul pedale del freno, caricando la batteria con 170 kJ. Si scalano quattro marce e si scende a 156 km/h con una decelerazione di 5.3 G. Si percorre la Curva 9 a 190 km/h in quinta, mentre si esce da Curva 10 a 234 km/h in sesta. In questa sequenza di curve è far scorrere la monoposto per avere la più alta velocità possibile nell’ultimo tratto veloce in leggera discesa che porta alla staccata della Parabolica. Si tratta di una destra ad ampio raggio che apre in uscita. Si giunge a 341 km/h in ottava marcia (diventano 348 km/h in qualifica con la gomma Supersoft e tutta la potenza elettrica disponibile) con una frenata da 2.184 kW che ricarica la batteria con 120 kJ e rallenta la vettura fino a 176 km/h in quinta con una decelerazione che arriva a un picco di 5.4 G. In Parabolica si cerca di ridurre l’angolo di stero stando al bordo esterno della pista per sfruttare le doti di accelerazione della monoposto per entrare nel Rettifilo delle Tribune dove è nuovamente utilizzabile l’ala mobile, sfruttando convenientemente l’effetto scia della vettura che precede (può valere un aumento di velocità massima di ben 16 km/h) con un beneficio superiore a quello che può essere assicurato dall’ala mobile.

Prestazioni e affidabilità

Aerodinamica

Sullo stradale del Parco di Monza serve un basso carico aerodinamico che deve essere efficiente alle medie velocità per favorire un buon bilanciamento in frenata. L’ala mobile non è molto efficace a Monza (può valere circa 6 km/h di guadagno in velocità massima rispetto ai 18 km/h che si sono visti a Spa), visto che si monta un flap di corda molto ridotta, mentre è molto efficace l’effetto scia se sfruttato nel modo corretto (può valere fino a 16 km/h di velocità massima e 0”4 sul tempo al giro), utilizzabile sul Rettifilo delle Tribune e sul rettilineo che porta alla Variante Ascari. L’effetto scia determina una riduzione della resistenza all’avanzamento che consente un sensibile aumento della velocità della vettura in coda, ma genera anche una riduzione significativa del carico aerodinamico che può rendere più difficoltosa la delicata fase iniziale della frenata.

Freni

Il tracciato di Monza è particolarmente duro per il raffreddamento dei freni: si deve trovare la giusta regolazione per evitare l’eccessivo calo di temperatura dei dischi che si possono vetrificare. Ci sono quattro staccate violente: alla Variante del Rettifilo a quella della Roggia, oltre a Variante Ascari e Parabolica.

Cambio

Il circuito brianzolo è tra i tre meno probanti della stagione con Silverstone e Spa: con 1961 cambi marcia per gara. Dall’analisi con WinTAX risulta che l’ottava marcia è particolarmente sollecitata ed èutilizzata per più del 30% del tempo, mentre la sesta marcia viene sfruttata per circa il 20% del giro.

Cambiate a Monza in qualifica e gara secondo Wintax

Photo by: Media Magneti Marelli

Motore

Monza è molto severa per la power unit insiema a Spa e Bahrain. Il motore è utilizzato in piena potenza per il 69% del giro, visto che ci sono ben quattro lunghe percorrenze in piena potenza. Il circuito è piuttosto sensibile alla potenza: saranno avvantaggiati, quindi, i propulsori che avranno il massimo recupero di energia che verrà utilizzata senza passare dalla batteria nei quattro tratti di potenza massima. Non solo ma il propulsore deve avere una buona accelerazione in uscita dalle chicane.

Apertura farfalla: simulazione di Monza

Photo by: Media Magneti Marelli

Consumo

Il consumo di benzina su questo tracciato non è critico perché sono sufficienti 88 kg di benzina per completare la distanza di gara. Il valore è relativamente basso: non deve sorprendere, perché grazie al basso carico aerodinamico si riduce la resistenza all’avanzamento. Con le ali scariche si risparmia il 10% del carburante rispetto ad una configurazione ad alto carico.

ERS

Monza non consente un gran recupero di energia in staccata con la MGU-K poiché si frena solo per 11”3 ogni giro, mentre sono maggiori le possibilità di recuperare l’energia dai gas di scarico grazie all’elevata percorrenza a tutto gas.Su questo tracciato è possibile recuperare 735 kJ in frenata con la MGU-K e 3.203 kJ in accelerazione con la MGU-H per un totale di 3.938 kJ per giro: il valore è secondo solo a quello di Baku (Azerbaijan)dove si sono recuperati 4.954 kJ al giro, ma il circuito cittadino è più lungo di quello brianzolo.Il contributo prestazionale dell’ERS arriva fino al 57% del tempo percorso in piena potenza per cui è molto rilevante: corrisponde a 2”8 per ogni giro e 19 km/h di velocità massima in più.

I numeri di Monza

Circuito Autodromo di Monza
Località Monza
Distanza 306,720 km
Giri 53 giri
Lunghezza 5.793 m
Latitudine45.618975 N
Longitudine9.281215 E
Altitudine 181-191 m sul livello del mare
Partenza-staccata 620 m
Lunghezza pit lane 283 m
Curve 7 a destra, 4 a sinistra
Tempo di pit lane 12”1 a 80 km/h
Altezza cordoli medio/bassa
Fondo regolare
Asfalto bassa aderenza
Velocità max 364 km/h
Velocità min 78 km/h
Rettilineo 16”5 (1.380 m a tutto gas)
Effetto peso 0”17 ogni 10 Kg al giro
Effetto potenza -0”20 ogni 10 cv al giro
Gomme Supersoft, Soft e Medium
Aerodinamica basso carico
Grip laterale e longitudinale
Carburante 88 kg
Motore alta severità
Motore in pieno 69% del giro
Cambio bassa severità
Cambiate 1.961 a gara
Frenata elevata severità
Tempo di frenata 11”3
Picco di frenata 2.240 kw