F.1 analisi tecnica di Giorgio Piola
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F.1 analisi tecnica di Giorgio Piola

Ferrari PAS variabile: il vantaggio è aerodinamico?

Il Power Assisted Steering variabile che utilizzano Mercedes W11, Ferrari SF1000 e anche la Haas VF-20, oltre a preservare le gomme anteriori dall'usura, assicura un'importante funzione aerodinamica. Andiamo a scoprire come...

Ferrari PAS variabile: il vantaggio è aerodinamico?

Anche la Haas VF-20 dispone del braccio di sterzo variabile, proprio come Mercedes e Ferrari. La squadra americana ha introdotto sulla sua monoposto lo stesso PAS (Power Assisted Steering) che è montato sulla SF1000, mentre l’altro team cliente del Cavallino, l’Alfa Romeo, utilizza un power steering realizzato in proprio a Hinwil.

Haas VF-20: ecco la scatola dello sterzo uguale a quella della Ferrari

Haas VF-20: ecco la scatola dello sterzo uguale a quella della Ferrari

Photo by: Giorgio Piola

Sulla C39 c’è una scatola dello sterzo con l’idroguida a valvola rotante, mentre su Ferrari e Haas la valvola è diventata lineare. Due soluzioni diverse: quella Alfa Romeo è più tradizionale, mentre la realizzazione Ferrari consente di introdurre applicazioni molto più complicate.

Alfa Romeo C39: la scatola dello sterzo tradizionale con la valvola rotante

Alfa Romeo C39: la scatola dello sterzo tradizionale con la valvola rotante

Photo by: Giorgio Piola

La Mercedes sulla W10 già a inizio 2019 aveva un power steering dotato di due pignoni e due cremagliere che permettevano di rendere totalmente indipendente la sterzata di una ruota dall’altra.

Quello che semplicisticamente abbiamo chiamato sistema Ackermann variabile, grazie all’adozione di un rocker e di una bielletta per ciascun braccio di sterzo, ha permesso di modificare l’angolo di convergenza in funzione di quanto sterzo il pilota stesse impegnando.

E subito si è pensato che il vantaggio potesse derivare da una minore usura delle gomme e dalla capacità, quindi, di mantenere il pneumatico nella giusta finestra di temperatura per evitare i surriscaldamenti che si sono visti nello scorso campionato.

La freccia d’argento è parsa particolarmente agile e reattiva nei tratti lenti e molto rispettosa delle coperture. Ma, come spesso accade in Formula 1, non bisogna fermarsi alla funzione primaria di una nuova soluzione, ma è necessario capire quali altri vantaggi può produrre se portata all’estremo limite.

Ferrari SF90: le evoluzioni della scatola dello sterzo nel 2019

Ferrari SF90: le evoluzioni della scatola dello sterzo nel 2019

Photo by: Giorgio Piola

Che la strada della Mercedes fosse quella giusta, la conferma l’ha data la Ferrari che dal GP di Francia in poi ha adottato sulla SF90 un PAS con lo stesso concetto di quello visto sulla W10. Un power steering più voluminoso e più pesante che doveva dare dei sicuri benefici per annullare i due difetti appena descritti.

Ferrari SF1000: ecco il PAS variabile 2020

Ferrari SF1000: ecco il PAS variabile 2020

Photo by: Giorgio Piola

E, allora, è lecito domandarsi se l’incremento delle prestazioni derivi dalla maggiore durata della gomma durante uno stint o da una questione puramente aerodinamica.

Secondo l’interpretazione scolastica con l’angolo di Ackermann si stabilisce la differenza di sterzata tra la ruota interna e quella esterna. In curva le ruote anteriori disegnano due traiettorie diverse: è minore quella interna, maggiore quella esterna. Più grande sarà l’angolo e maggiore sarà la differenza di sterzata tra le due ruote.

Fin qui niente di strano. Ma allora a cosa serve poter contare sul PAS variabile? La risposta è semplice: per ragioni aerodinamiche. I flussi, anzi è meglio dire la matassa di vortici che aggirano la ruota anteriore grazie all’ala outwash (sulla Ferrari), o quelli che scorrono all’interno fra telaio e gomma (sulla Mercedes) sono rovinati dalla maggiore sezione di ruota sterzata esposta all’aria.

Come si capirà non c’è solo un aumento del drag (resistenza all’avanzamento), ma anche una sensibile perdita di carico per i flussi che sono costretti a percorsi diversi da quelli studiati in galleria del vento.

Charles Leclerc, Ferrari SF1000

Charles Leclerc, Ferrari SF1000

Photo by: Glenn Dunbar / Motorsport Images

E, allora, si sarebbe studiato il modo di ridurre quasi a zero l’angolo di sterzata nelle curve dove è necessario un ridotto uso del volante o almeno nella prima fase della sterzata.

Quella interna, infatti, è la ruota più scarica per cui non solo sarebbe possibile aumentare il grip meccanico, ma si potrebbe mantenere un buon passaggio dei flussi che risulterebbero molto più puliti e meno perturbati, tali da assicurare una minore instabilità aerodinamica alla monoposto.

È evidente che la messa a punto di questa soluzione non è semplice perché deve combinare la funzione aerodinamica (primaria) a quella meccanica (secondaria), ma è indubbio che possa dare dei vantaggi prestazionali.

Mercedes W11: ecco il PAS variabile che ospita anche il DAS

Mercedes W11: ecco il PAS variabile che ospita anche il DAS

Photo by: Giorgio Piola

Non deve stupire, quindi, se i tecnici Mercedes nel PAS variabile abbiano genialmente integrato nel 2020 il DAS (Dual Axis Steering), vale a dire il sistema che permette di aumentare la convergenza in rettilineo chiudendo le ruote anteriori con il movimento del piantone dello sterzo avanti e indietro.

In questo frangente il vantaggio dato dal mantenere la gomma nella giusta finestra di temperatura è nettamente maggiore di quello aerodinamico per la minore superficie esposta. Il DAS avrà vita breve visto che nel 2021 sarà comunque vietato anche se resteranno in vigore le regole tecniche di questa stagione.

Mercedes W11: la scatola dello sterzo con il DAS

Mercedes W11: la scatola dello sterzo con il DAS

Photo by: Motorsport.com

La Casa della Stella ha accettato di privarsene per evitare un’esclation dei costi in un campionato che sarà fortemente condizionato dagli effetti del Coronavirus. Molto apprezzabile l’atteggiamento del team di Brackley, ma pensiamo che il DAS non dia quello che il PAS variabile possa assicurare…

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