F.1 analisi tecnica di Giorgio Piola
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Mercedes W11: ecco com'è il sistema Ackermann variabile

Grazie al disegno di Giorgio Piola siamo in grado di raffigurarvi come è attuato il sistema Ackermann sulla Mercedes e il DAS, due soluzioni indipendenti con funzionalità separate che sono state una l'evoluzione spinta dell'altra.

Mercedes W11: ecco com'è il sistema Ackermann variabile

Anche se i motori sono spenti, l’attenzione per la F1 resta alta fra gli appassionati. Abbiamo ricevuto molte richieste per avere maggiori ragguagli da parte dei nostri lettori dopo che abbiamo rivelato il segreto tecnico che caratterizza nell’anteriore la Mercedes W11.

Il team di Brackley, infatti, ha sviluppato un doppio sistema che permette il controllo della convergenza secondo i parametri che servono alla freccia d’argento per evitare l’usura delle gomme e migliorare le prestazioni sul giro.

L’adozione del Dual Axis Steering non è stato che il naturale sviluppo di quello che abbiamo chiamato banalmente "sistema Ackermann variabile", vale a dire una soluzione che la Mercedes ha già sfruttato abilmente nella stagione 2019 sulla W10 con la quale Lewis Hamilton e Valtteri Bottas hanno dominato il mondiale Piloti, regalando alla Casa della Stella anche il titolo Costruttori.

Mercedes W11: ecco il rocker del sistema Ackermann variabile

Mercedes W11: ecco il rocker del sistema Ackermann variabile

Photo by: Giorgio Piola

La W11 è un vero laboratorio di soluzioni tecniche molto innovative e grazie ai disegni di Giorgio Piola siamo in grado di approfondire alcuni aspetti che ci permettono di aumentarne la comprensione.

Tanto per cominciare vi mostriamo che nel 2018 sulla W09 non c’era niente di quanto stiamo parlando perché la scatola dello sterzo era molto tradizionale, in linea con quelle che abbiamo visto in F1.

Mercedes W09: la scatola dello sterzo tradizionale del 2018

Mercedes W09: la scatola dello sterzo tradizionale del 2018

Photo by: Giorgio Piola

La musica è cambiata l’anno scorso quando il power steering è diventato stranamente più voluminoso per introdurre una nuova soluzione che permette di cambiare l’angolo di convergenza delle ruote anteriori in movimento in funzione dell’angolo di sterzo.

I tecnici di James Allison hanno lavorato sull’angolo di Ackermann che da sempre stabilisce la differenza di sterzata tra la ruota interna e quella esterna. In curva le ruote dell’avantreno disegnano due traiettorie differenti: è minore quella interna, maggiore quella esterna. Più grande sarà l’angolo e maggiore sarà la differenza di sterzata tra le due ruote.

Mercedes W10: ecco la scatola dello sterzo evoluta per il sistema Ackermann variabile

Mercedes W10: ecco la scatola dello sterzo evoluta per il sistema Ackermann variabile

Photo by: Giorgio Piola

Qualcuno hanno banalizzato il sistema Mercedes a questo: una soluzione che adottano anche le utilitarie della grande produzione di serie. Ma è ovvio che a Brackley hanno complicato – e di molto – il loro power steering perché si sono spinti ben oltre l’enunciato scolastico.

Hanno introdotto una scatola dello sterzo con due cremagliere che hanno reso indipendente la ruota destra da quella sinistra. Ovviamente sul piantone ci sono anche due pignoni con eliche opposte. Intanto i due braccetti dello sterzo sono disassati: quello di destra si allaccia alla cremagliera interna e quello di sinistra, più sporgente, a quella più esterna.

Per cambiare in movimento l’angolo di convergenza è indispensabile aggiungere ancora un paio di elementi: un rocker e una bielletta per parte che permettono di modificare la sterzata di ciascuna ruota secondo i parametri voluti dal progettista.

Mercedes W11: ecco la scatola dello sterzo che ingloba anche il DAS

Mercedes W11: ecco la scatola dello sterzo che ingloba anche il DAS

Photo by: Motorsport.com

Si spiega, almeno in parte, come mai Lewis Hamilton nella stagione scorsa riuscisse a conquistare dei giri veloci a fine GP con le gomme finite a mescola più dura: certo la W10 era indiscutibilmente la monoposto con più carico aerodinamico, ma anche il sistema Ackermann ha dato il suo contributo.

L’impianto sterzante Mercedes oltre a essere più voluminoso è anche più pesante, eppure è stato sviluppato perché nel 2019 ha dato importanti benefici.

Mercedes W11: ecco alcuni dettagli del sistema Ackermann variabile che adotta anche il DAS

Mercedes W11: ecco alcuni dettagli del sistema Ackermann variabile che adotta anche il DAS

Photo by: Giorgio Piola

Tanto il bilanciere, che in parte si può osservare nel tondo dello splendido disegno di Giorgio Piola, quanto la bielletta possono essere modificati nel disegno a seconda delle caratteristiche del tracciato cercando set-up sempre più estremi, quanto efficaci.

Al punto che ci sono squadre che cercano di “caricare” in curva la ruota interna, che risulta più scarica, con una convergenza più aperta (in antitesi con le regolazioni note) per aumentare il grip, onde limitare la deriva del pneumatico.

Avendo conseguito un eccellente risultato nel controllo dell’angolo di convergenza in tutte le curve, gli ingegneri di Brackley hanno pensato bene di… chiudere il giro, adottando il DAS che, invece, aggiunge una funzione in rettilineo, chiudendo con un secondo sistema le ruote grazie all’azione avanti e indietro del piantone dello sterzo e del volante.

Oltre a migliorare l’aerodinamica riducendo la resistenza all’avanzamento e consentendo un incremento della velocità massima alla speed trap, i piloti Mercedes hanno potuto giovare di un migliore inserimento nella prima curva con gomme che mantengono una giusta temperatura anche sul dritto, senza raffreddarsi troppo come accade in Messico o a Monza.

Ferrari SF1000: scatola dello sterzo con sistema Ackermann variabile

Ferrari SF1000: scatola dello sterzo con sistema Ackermann variabile

Photo by: Giorgio Piola

Se il sistema Ackermann non ha posto alcun dubbio di legalità (è stato brillantemente copiato dalla Ferrari copiato dalla stagione scorsa), il DAS della W11 sta facendo molto discutere in particolare la Red Bull Racing, pronta a fare un reclamo ufficiale.

La squadra di Milton Keynes quest’anno ha spostato la scatola dello sterzo all’interno della scocca e difficilmente sarebbe in grado di integrare un sistema con due cremagliere, avendo ancora una soluzione tradizionale, spostata per validissime ragioni aerodinamiche.

Red Bull RB16: parte anteriore della scocca priva della scatola dello sterzo a sbalzo

Red Bull RB16: parte anteriore della scocca priva della scatola dello sterzo a sbalzo

Photo by: Giorgio Piola

 

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