F.1 analisi tecnica di Giorgio Piola

Analisi F.1: team divisi su come sfruttare la forza frenante del 25% in più

Le gomme larghe e l'aerodinamica più spinta hanno caratterizzato il regolamento 2017, ma l'incremento delle prestazioni avrà un impatto su altre parti delle monoposto: scopriamo quali saranno i cambiamenti nei freni.

Le regole 2017 di Formula 1 ruotano intorno alle modifiche aerodinamiche e alle gomme larghe, ma il loro impatto toccherà diversi aspetti delle monoposto, portandone alcuni al limite.

Un ambito nel quale i cambiamenti si sentiranno in modo particolare è la frenata: è previsto un incremento delle coppie frenanti del 25 per cento in più rispetto allo scorso anno.

Queste previsioni hanno determinato un incremento nello spessore massimo dei dischi per il 2017: si passerà da 28 a 32 mm. La variazione si può osservare nell'immagine qui sotto.

Brembo brakes
Come cambiano le misure dei dischi

Photo by: Brembo

Le modifiche non richiederanno solo una frenata più secca, perché le monoposto 2017 sapranno generare una maggiore aderenza, per cui potrebbe cambiare drasticamente la natura di alcuni circuiti e trasformare quelli che una volta erano tracciati poco impegnativi in staccata, in circuiti particolarmente selettivi.

Inoltre, la complessità dei sistemi frenanti moderni – soprattutto per quanto riguarda l’uso delle brake duct e dei cestelli per gestire la temperatura del pneumatico e le prestazioni aerodinamiche - ha fatto sì che le squadre sono molto impegnate alla ricerca di un ulteriore sviluppo in questo campo.

 

Front brake disc width (28mm)
Larghezza del disco freno (28 mm)

Photo by: Giorgio Piola

La forza frenante cresce del 25%?

L'incremento della forza frenante non è un tema che si aspetti trattare automaticamente, considerando quello che sarà il comportamento delle monoposto di F.1 che saranno certamente più veloci quest'anno.

Potrebbe sembrare più logico pensare che una macchina che proceda più lenta in rettilineo e percorra le curve più forte debba avere bisogno di una frenata minore e non richieda, invece, dei carichi maggiorati.

Ma le dinamiche delle monoposto sono più complicate, visto che l’incremento della down force viene generato sia dalle gomme più larghe che dall’accresciuto carico aerodinamico: la chiave sta proprio qui, i piloti saranno tentati di frenare più forte e più tardi di prima, sottoponendo l’impianto a sforzi maggiori.

Mauro Piccoli, ingegnere di Brembo Racing, ha spiegato a Motorsport.com: "Il livello di grip è tanto più alto che in pratica si potrà trasmettere più forza frenante in un tempo di staccata più breve. Il che si traduce in un aumento dei picchi di frenata del 25 per cento".

Non solo, ma le monoposto saranno più veloci grazie alla percorrenza di più curve con il gas tutto aperto, i piloti arriveranno alle sequenze di curve successive molto più velocemente di quanto non facessero prima.

Piccoli aggiunge: "Abbiamo visto nelle simulazioni che in alcune curve dove le monoposto sono costrette a rallentare un po' all’ingresso di una sequenza di pieghe, come può risultare a Siulverstone fra la curva 2 e 3, le macchine arriveranno alla seconda curva leggermente più lente”.

"Ma ci aspettiamo anche che in alcune piste, nelle quali la prima curva non ha un raggio troppo stretto, che si affronti a tutto gas, in modo da arrivare alla seconda piega del tracciato ad una velocità nettamente superiore a quella del 2016”.

"E, allora, riteniamo che i circuiti come Silverstone o Interlagos il numero reale delle staccate sarà destinato a diminuire, mentre l'energia che verrà spesa nelle staccate sarà destinato ad aumentare Questo si tradurrà in una coppia frenante maggiore, per cui piste che sembravano facili per i freni diventeranno più impegnative nel 2017”.

"E se si sta caricando il disco con più energia in un tempo minore è evidente che sarà necessario dissipare il calore in modo più rapido. Questa sarà il motivo per cui avremo bisogno di più raffreddamento".

Le modifiche concesse

Le nuove regole, quindi, hanno richiesto l’adozione di dischi di spessore maggiore arrivando fino a un massimo di 32 mm.

Le dimensioni più grande consentiranno ai tecnici della Brembo di avere una maggiore flessibilità per il raffreddamento: il numero dei fori è destinato ad aumentare passando dai 1.200 dello scorso anno a 1500 di quest'anno.

"Il disco più spesso ci permetterà di avere più di raffreddamento, come ci sarà più spazio per i fori di raffreddamento - aggiunge Piccoli – e ci permetterà anche di progettare una pinza con più capacità frenante. Quindi avremo bisogno di un disco che saprà resistere a questi carichi maggiorati".

Piccoli, infatti, si aspetta che in frenata si possano superare picchi di 6G quest'anno.

Brembo brake discs evolution 2005-2015
L'evoluzione dei dischi Brembo dal 2005 al 2015

Disegno by: Giorgio Piola

L'impatto sui sorpassi

Se le monoposto 2017, grazie al nuovo regolamento saranno più belle da vedere e più veloci, non è detto che contribuiranno ad uno spettacolo migliore.

La maggiore carica aerodinamica renderà ai piloti più lo stare in scia alle altre monoposto, e gli spazi di frenata più corti renderanno ancora più difficili i sorpassi.

Piccoli, però, suggerisce che non tutti i mali verranno per nuocere: il maggiore impegno dei freni in alcune curve potrebbe l’allungamento di alcune zone di staccata.

"Certamente alcuni spazi di frenata saranno più brevi, ma dobbiamo ancora capire se la frenata sarà paragonabile a quella di prima - ha spiegato Piccoli - se una curva si potrà affrontare in pieno, quella successiva diventerà per forza più impegnativa anche se non la era in passato. Quindi la velocità di percorrenza sarà molto maggiore rispetto a prima, e alla fine potrebbe essere necessario uno spazio di frenata molto maggiore, mettendo più in crisi l’impianto”.

"Noi abbiamo le nostre simulazioni, ma è difficile trovare un valore medio che consideri le diverse piste, per cui prima di formulare qualsiasi ipotesi, penso si debbano aspettare i risultati dei primi test di Barcellona. Solo dopo il primo collaudo potremo essere più precisi".

Brake-by-wire layout
Il sistema brake-by-wire

Disegno by: Giorgio Piola

Le squadre divise sul posteriore

Un aspetto interessante che non è stato ancora chiarito è quale sarà lo spessore dei dischi che verrà effettivamente utilizzato nel treno posteriore. Fra i team pare che ci sia una visione piuttosto diversa, dal momento che l’uso del brake-by-wire dal 2014, ha permesso di bilanciare il contributo che viene dato alla frenata dall’Energy Recovery System, facendo in modo che fossero sufficienti dischi dei freni e pinze più piccole.

Si sono usati diametri che da 278 millimetri sono arrivati a 268 millimetri, anche se tutte le squadre equipaggiate dalla Brembo hanno mantenuto lo spessore di 28 millimetri l'anno scorso.

Per il 2017, nonostante il previsto aumento delle forze, alcune squadre hanno deciso di non fare il salto fino a 32 mm di spessore: la sensazione è che i team preferiscano risparmiare i 150 grammi di peso.

E' stato interessante osservare che, verso la fine dello scorso campionato, la Mercedes abbia svolto un sacco di esperimenti sui freni nelle sessioni di prove libere, proprio in vista delle modifiche 2017…

Piccoli spiega: "In questo momento, abbiamo squadre che hanno deciso di andare avanti con il disco posteriore da 28 millimetri, mentre i team che hanno deciso di passare ai 32 millimetri lo hanno fatto non solo per ragioni legate alla frenata”.

"Negli ultimi anni, i freni sono stati utilizzati anche per controllare la temperatura delle gomme, quindi è facile pensare che le diverse scelte avranno un impatto diverso nella gestione delle temperature al retrotreno. Vedremo…”.

"La scelta condiziona l’adozione del tipo di pinza. Chi ha deciso di passare a dischi di 32 mm potrà anche scendere alla soluzione dei 28 mm, se necessario, mentre sarà più difficile per chi ha deciso di rimanere con i dischi stretti, passare a quelli da 32 millimetri senza cambiare la pinza".

Al momento, una piccola maggioranza di team ha puntato sui 28 mm (l'attuale divisione è 60/40) - e la risposta su quale direzione sia il migliore da prendere l’avremo solo dopo i test, quando le squadre avranno anche compreso meglio l’uso delle gomme Pirelli 2017.

Jolyon Palmer, Renault Sport F1 Team RS16 locks up under braking
Jolyon Palmer in frenata con la Renault R.S.16 durante un bloccaggio

Photo by: XPB Images

Diventa parte di qualcosa di grande

Scrivi un commento
Mostra commenti
A proposito di questo articolo
Campionati Formula 1
Articolo di tipo Analisi
Topic F.1 analisi tecnica di Giorgio Piola