GP degli USA: per ridurre i consumi bisogna andare più scarichi

La Formula 1 sbarca negli Usa per il 18esimo appuntamento in programma al Circuit of the Americas, sul circuito di Austin. Il tracciato permanente è stato progettato da Hermann Tilke per sfruttare i dislivelli naturali e prende ispirazione da alcuni interessanti tratti di altri impianti del mondiale. Il circuito è situato a Wander Creek, a sud-est della capitale del Texas.

Si trova a 156 m sul livello del mare ed è lungo 5.513 e si percorre in senso antiorario. La pista Usa presenta molti dislivelli: il più spettacolare è quello che dalla linea del traguardo porta alla Curva 1 salendo di ben 22 metri in circa 200 m che rende la prima curva cieca.

La torre del circuito di Austin

Photo by: XPB Images

Il GP si disputerà sulla distanza di 56 giri. Il tracciato è dotato di tre tratti di alta velocità (rettifilo dei box, T9-T11 e back-straight) e cinque curve lente (T1, T11, T12, T15 e T20) ed evidenzia tre punti ideali per il sorpasso (T1, T11 e T12). Ci sono due tratti dove è possibile utilizzare l’ala mobile: lungo il rettilineo dei box e sul back-straight dove si raggiunge la velocità massima (343 km/h sfruttando la scia e il DRS). Austin richiede un set up aerodinamico da alto carico, in grado di garantire la massima aderenza su un asfalto poco abrasivo.

Supersoft, Soft e Medium le mescole scelte

Set di pneumatici scelti per pilota

Photo by: Pirelli

Le gomme scelte dalla Pirelli sono Supersoft, Soft e Medium. Questo circuito sollecita gli pneumatici con una grande forza verticale per l’alta velocità che si combina con l’elevato carico, ma offre anche spinte laterali lungo le strette sequenze di curve T3-T4-T5 e longitudinali nelle tre frenate più potenti che si registrano in T1, T11 e T12. La gomma Soft è di tipo high-working-range e con la nuova costruzione al posteriore fornisce migliori prestazioni rispetto alla versione del 2014 essendo aumentata l’impronta a terra e, quindi, il funzionamento termico.

Il circuito di Austin non è critico per i freni: ci sono solo tre frenate violente in T1, T11 e T12, e fra queste l’ultima è la più esigente per l’impianto frenante. Si tratta di un circuito di media severità per il motore, che può essere utilizzato a pieno carico per il 63% del giro, mentre risulta di medio/alta severità per il cambio con 3.024 cambiate per completare la gara.

Le mescole delle gomme che verranno utilizzate su questo circuito, sottoposte all’elevata sollecitazione che ricevono per l’alto carico combinato con l’alta velocità e le frenate, sono la Supersoft, la Soft e la Medium, la combinazione più utilizzata e conosciuta finora (10 gare su 18).

Dalle simulazioni di Magneti Marelli, la differenza prestazionale su questo tracciato tra gomma Super-Soft e Soft risulta pari a 1”1 mentre tra Soft e Medium risulta di appena 0”3.

In caso di pista umida e pioggia, non improbabile in questa stagione, saranno a disposizione le gomme intermedie e full-wet che disperdono rispettivamente 25 e 65 litri/sec di acqua alla massima velocità.

GP degli Stati Uniti: simulazione sull'uso del motore

Photo by: Media Magneti Marelli

Un giro di pista

Settore 1

Linea di partenza – Curva 6
(velocità media 200 km/h)

Il rettilineo principale è leggermente in salita, ma s’impenna negli ultimi 220 metri con una pendenza dalla linea di partenza di 27 metri. La Curva 1, quindi, è una piega a sinistra che rappresenta il punto più alto del tracciato: si tratta di una curva cieca alla quale si arriva alla velocità di 313 km/h in ottava marcia (che diventano 333 km/h con l’apertura dell’ala mobile). In staccata è necessaria una frenata da 2.350 kW per rallentare la monoposto con uno sforzo sul pedale di 121 kg.

Wintax segnala una decelerazione massima di 5.5G per cui si rallenta la monoposto fino a 99 km/h in terza, caricando la batteria con 156 kJ. Questo settore della pista è molto tecnico e impegnativo. Si prosegue in discesa verso Curva 2, una destra veloce nella quale si perdono venti metri di quota, dove si giunge a 231 km/h da affrontare in sesta: questa piega sollecita le gomme con un carico laterale prima di immettersi nella stretta sequenza di curve che portano dalla Curva 3 alla Curva 6, simili alla sequenza di Silverstone tra Maggotts e Becketts.

Si arriva alla Curva 3 alla velocità di 284 km/h in settima con una breve staccata fino alla velocità di circa 150 km/h in quinta marcia per cominciare la sequenza veloce di curve 4-5-6 che si percorrono a velocità comprese tra 120 km/h e 2180 km/h in quinta, sesta e settima marcia, lasciando scorrere la vettura, parzializzando l’acceleratote.

Settore 2

Curva 7 – Curva 12
(velocità media 210 km/h)

Il secondo settore prevede un primo tratto abbastanza lento con una stretta sequenza di curve. La Curva 7 è una sinistra alla quale si arriva a 216 km/h in quinta e si esce a 115 km/h in quarta marcia. Dopo una breve frenata si prosegue per la Curva 8, la destra da fare in quarta a 199 km/h. La velocità di uscita è di 115 km/h in quarta marcia. Si giunge in Curva 9 che si affronta a 155 km/h in terza e dalla quale si esce a 114 km/h, tenendo la terza marcia per immettersi nel secondo tratto veloce.

La Curva 10, che è una sinistra da 260 km/h in sesta marcia, e con il gas tutto aperto si arriva a Curva 11, punto ideale per tentare il sorpasso prima di questo tornante a sinistra: si arriva alla staccata a 301 km/h in settima con una frenata potente di 2.430 kW che rallenta la vettura fino a 97 km/h in terza. In questa fase si carica la batteria con 161 kJ.

Ci si avvia in leggera discesa verso il back-straight, il lungo rettilineo simile a quello di Hockenheim, dove è possibile usare l’ala mobile: si tratta di un tratto a pieno regime (1.082 m per 13”8) alla fine del quale si raggiungerà la velocità massima stimata da Wintax Marelli in 341 km/h con l’ala mobile aperta quando si è in scia in ottava marcia con una frenata che richiede quasi 2.600 kW di potenza ai freni, corrispondenti a uno sforzo sul pedale del freno di 136 kg e sottopone pilota e vettura a una decelerazione massima di quasi 5,7G.

Settore 3

Curva 13 – Linea di arrivo
(velocità media 200 km/h)

L’ultimo settore è il più lento e tecnico del tracciato e presenta alcune similitudini con altri circuiti del Mondiale. Fra la Curva 12 e la 15 sembra di essere nel Motodrome di Hockenheim. La Curva 12 è una sinistra dalla quale si esce a 1112 km/h in terza, per arrivare a 245 km/h in sesta marcia dopo un breve allungo alla Curva 13 che è una destra ed è la più lenta del tracciato visto che si esce a 93 km/h in terza.

Si prosegue verso Curva 14, la destra dove è necessario prendere bene la corda: si entra a 172 km/h in quarta marcia e si esce a 125 km/h nella stessa marcia per allungare verso Curva 15, la sinistra che è larga in entrata (si giunge a 223 km/h in quinta marcia), ma stretta in uscita (124 km/h in quarta).

C’è poi la sequenza delle Curve 16-17-18 che girano a destra attorno all’Austin360 Amphitheater. Quindi si va in discesa verso la staccata di Curva 19 dove si giunge a 262 km/h in sesta e si esce a 132 km/h in terza dove si sfrutta un breve allungo verso l’ultima piega del tracciato, la Curva 20 che è una sinistra da 262 km/h in sesta marcia, per uscire alla velocità di 132 km/h interza e entrare sul rettilineo principale dove è possibile utilizzare l’ala mobile per il sorpasso.

Prestazioni e affidabilità

Aerodinamica

Il tracciato di Austin richiede un alto carico aerodinamico per la presenza di numerose curve lente, ma anche un buon bilanciamento nelle curve veloci in sequenza e serve un’aerodinamica efficiente per raggiungere la massima velocità nei rettilinei. L’utilizzo dell’ala mobile consente un aumento della velocità massima di circa 22 km/h specialmente sfruttando

la scìa della monoposto davanti.

Freni

Ad Austin ci sono tre frenate violente, nelle curve 1, 11 e 12. I freni sono utilizzati per quasi 17” contribuendo a una buona ricarica della batteria ma il loro utilizzo non è critico sia per usura sia per raffreddamento.

Cambio

Questo circuito è piuttosto impegnativo per il cambio: secondo Wintax Marelli sono necessari 3.024 cambi-marcia per compiere la gara. Il rapporto più sollecitato è quello della terza marcia, che viene utilizzato per il 22% del tempo sul giro.

GP degli Stati Uniti:

Photo by: Media Magneti Marelli

Motore

Austin è un tracciato impegnativo per il motore perché presenta dei tratti veloci da percorrere in pieno e, come per il Canada, si devono prevedere mappature per il risparmio del carburante. Inoltre, se non dovesse piovere, è previsto un basso livello di umidità che potrebbe richiedere una mappatura del motore per evitare una possibile combustione irregolare. Il circuito è molto sensibile alla potenza e al peso: consente un buon recupero di energia termica dai gas di scarico e ogni risparmio sui consumi può dare dei vantaggi nel tempo sul giro.

Consumo

Il consumo di benzina è uno dei parametri critici da tenere d’occhio ad Austin: per la simulazione di Wintax Marelli sarebbero necessari 104 kg di carburante per completare la distanza. La riduzione del carico aerodinamico, grazie alla minore incidenza delle ali, consente di ridurre il consumo di benzina, rientrando così nei parametri.

ERS

Sul tracciato USA è possibile recuperare 1.173 kJ in frenata con la MGU-K e 2.927 kJ in accelerazione con la MGU-H per un totale di 4.100 kJ per giro. Il contributo prestazionale dell’ERS su questo circuito corrisponde a 2”8 per ogni giro e può valere fino a 11 km/h di velocità di punta.

I numeri di Austin

Circuito Circuit of the Americas
Località Austin (USA)
Distanza 308,405 km
Giri 56 giri
Lunghezza 5.513 m
Latitudine30.131751 N
Longitudine 97.639644 W
Altitudine 150-185 m sul livello del mare
Partenza-staccata 340 m
Lunghezza pit lane 325 m
Curve 9 a destra, 11 a sinistra
Tempo di pit lane 14”6 a 80 km/h
Altezza cordoli bassa
Bump lisci
Asfalto bassa aderenza
Velocità max 343 km/h
Velocità min 93 km/h
Rettilinei 13”8 (1.082 m in pieno)
Effetto peso 0”22 ogni 10 Kg al giro
Effetto potenza -0”23 sec ogni 10 cv al giro
Gomme Supersoft/Soft/Medium
Aerodinamica alto carico
Grip longitudinale e laterale
Carburante 104 kg
Motore media severità
Motore in pieno 63% del giro
Cambio medio/alta severità
Cambiate 3.024 a gara
Frenata media severità
Tempo di frenata 16”90
Picco di frenata 2.550 kw