GP d'Ungheria: l'ibrido recupera poca energia termica, molta cinetica

La massima potenza dei due motori elettrici è disponibile per il 64% del tempo percorso con il gas a tavoletta. La pista magiara richiede un alto carico aerodinamico per cui i consumi sono molto elevati essendo un tracciato stop and go.

È la bestia nera della Mercedes: l’Hungaroring non ha mai permesso alle frecce d’argento dell’era ibrida di vincere. Il mondiale di F.1 gira la boa della stagione con l’undicesima prova che propone il Gp di Ungheria che precede di una settimana quello di Germania a Hockenheim.

Tifosi e atmosfera
Tifosi e atmosfera all'Hungaroring

Photo by: XPB Images

Il tracciato permanente magiaro si trova a 19 km dal centro della capitale, Budapest, lungo l'autostrada M3, al confine con il villaggio di Mogyoród. Il circuito si trova in una conca circondata da colline e presenta un dislivello massimo di 26 m. La pista è lunga 4.381 m per cui il Gp si disputa sulla distanza di 70 giri.

Il tracciato è tortuoso ed è impegnativo per i piloti a causa delle elevate temperature ambientali e le accelerazioni delle monoposto essendo un impianto tutto stop-and-go. Data il disegno del tracciato e la limitata larghezza della pista, i sorpassi sono molto difficili: bisogna ricorrere al DRS sul rettilineo principale e nel successivo tratto tra la Curva 1 e la Curva 2 per sperare di superare, per cui la fase della qualifica sarà molto importante. Rispetto allo scorso anno è stato rifatto il manto d’asfalto: il fondo scivoloso ha lasciato il posto ad uno con molto grip, per cui è facile prevedere un calo significativo dei tempi.

Hungaroring, i lavori della ripavimentazione del circuito
Hungaroring, i lavori della ripavimentazione del circuito

Photo by: Hungaroring

L’asfalto si scalda fino a 60 gradi!

Il tracciato è impegnativo dal punto di vista fisico per i piloti per il caldo solitamente torrido e per le repentine accelerazioni in quello che è un circuito stop-and-go. Eppure il circuito è dotato di quattro tratti ad alta velocità (rettilineo principale, tratti 1-2, 3-4-5 e 1 1 -1 2), tre curve lente (1 , 2 e 6) e una chicane (curve 6 e 7). I tratti di pista dove si può utilizzare l’ala mobile per il sorpasso sono due, consecutivi: il rettilineo principale e l’allungo tra la Curva 1 e Curva 2, con un solo punto di attivazione dell’ala mobile situato alla staccata di Curva 14.

In questo periodo dell’anno la temperatura dell’asfalto può raggiungere facilmente i 60 gradi causando un alto degrado delle gomme, ma è possibile avere anche una pioggia improvvisa che rende la guida particolarmente insidiosa vicino ai cordoli delle Curve 6 e 7. Non ci sono molte curve ad alta velocità, ma la sollecitazione sulle gomme è notevole per l’alto carico aerodinamico che si manifesta specialmente sulle gomme posteriori tanto in trazione che in frenata.

Per avere un buon grip nelle curve lente serve molta downforce da associare a regolazioni piuttosto morbide delle sospensioni posteriori, mentre devono essere leggermente più rigide sull’anteriore per favorire l’uscita dalle curve.

Gomme Supersoft, soft e medie

Set di pneumatici scelti per pilota
Set di pneumatici scelti per pilota per il GP d'Ungheria

Photo by: Pirelli

Le tre mescole che Pirelli porterà su questo tracciato sono Supersoft, Soft e Medium, la combinazione più utilizzata finora. Dalle simulazioni di Wintax emerge che la differenza prestazionale tra la gomma Supersoft e Soft risulta di 0”8, mentre tra Soft e Medium cala ad appena 0”3. In caso di pista umida e pioggia le squadre utilizzeranno la Intermedia (Verde) e la full-wet (Blu) che disperdono rispettivamente 25 e 65 litri/sec di acqua alla massima velocità.

Il tortuoso tracciato ungherese è severo per i freni soprattutto per le staccate in Curva 1, 2 e 4 e per la bassa velocità media che rende poco agevole il raffreddamento. Pur non essendo tra le piste più impegnative per l'impianto frenante, la gestione delle temperature del materiale d'attrito rappresenta su questo tracciato la chiave per gestire la gara in sicurezza per cercare le prestazioni e l’affidabilità.

Il tempo di riferimento sarà la pole dello scorso anno ottenuta da Lewis Hamilton con la Mercedes W06 Hybrid in 1’22”020, ma aspettiamoci prestazioni nettamente più basse sia per la disponibilità della mescola Supersoft, che per la riasfaltatura del tracciato e per l’incremento delle potenze delle power unit.

Un giro di pista

SETTORE 1
Linea di partenza – Curva 4
(velocità media di 210 km/h)

La distanza tra la linea di partenzae la staccata della Curva 1 è di ben 580 m (40 m separano le linee di partenza da quella di arrivo). Una monoposto che sfrutta l’ERS a piena potenza secondo la simulazione Wintax può guadagnare 38 m prima della staccata rispetto a una vettura che dispone solo del motore termico (vale a dire lo spazio occupato da ben 8 monoposto messe in fila!): si arriva alla frenata a 291 km/h in settima marcia.

In gara si arriva alla staccata di Curva 1 a 318 km/h in ottava marcia (si toccato i 334 km/h con il DRS aperto) con la frenata più severa del tracciato di 2.428 kW grazie alla quale si ricarica la batteria di 174 kJ con uno sforzo sul pedale di 127 kg. Lungo il rettilineo principale si può usare il DRS per provare il sorpasso.

La Curva 1 è una destra dalla quale si esce a 88 km/h in terza marcia e il suo raggio aumenta in uscita. Il tratto di piena accelerazione tra la Curva 1 e la Curva 2 della durata di 5” è il secondo settore dove si può sfruttare il DRS, che è regolato dal singolo detection-point che si trova all’ingresso di Curva 14. Si arriva in leggera discesa alla staccata di Curva 2, una sinistra che si affronta a 278 km/h in settima marcia con una frenata da 2.003 kW per una ricarica della batteria di 133 kJ.

La Curva 2 sollecita la vettura con un’accelerazione laterale di 2.3G per oltre 2”. Si lascia Curva 2 a 118 km/h in terza e si prosegue in leggera discesa verso Curva 3, una destra da 210 km/h in quinta che si percorre in pienoper il terzo tratto veloce di 5” (380 m) che porta a scollinare alla Curva 4.

SETTORE 2
Curva 4 – Curva 11
(velocità media di 186 km/h)

Alla staccata di Curva 4 si giunge a 303 km/h in ottava, poi c’è una frenata da 2.125 kW che ricarica la batteria di 98 kJ con uno sforzo sul pedale di 113 kg. Si esce dalla sinistra a 196 km/h e mantenendo la sesta marcia si allunga fino a Curva 5, una destra ad ampio raggio con accelerazione laterale di 2.3G per 2”5 dove la frenata di 1.506 kW, che produce solo 82 kJ di ricarica, avviene su un tratto dove l’asfalto non è più ondulato.

La regolazione del brake-by-wire è fondamentale, visto che il recupero di potenza tramite la MGU-K non deve scomporre la monoposto. Si esce da Curva 5 a 133 km/h in quarta e si va in salita verso la chicane delle Curve 6 e 7: è un tratto lento in cui bisogna fare attenzione ai cordoli che diventano particolarmente insidiosi in caso di pista umida.

Si arriva alla Curva 6, una destra da 260 km/h in sesta marcia con richiede una frenata di 1.724 kW che ricarica la batteria con 124 kJ e rallenta la macchina fino a 117 km/h in terza marcia. C’è il tempo per una breve accelerazione e si giunge alla Curva 7, la sinistra da 146 km/h in seconda marcia: qui la frenata per la simulazione di Wintax è leggera (da 199 kW), utile a inserire la vettura e poi si esce a 148 km/h in terza.

Si prosegue verso le Curve 8 e 9 che sono abbastanza veloci. La sinistra è da 220 km/h in quinta, con una frenata di 1.200 kW che porta la velocità a 152 km/h in quinta. Si arriva a 176 km/h in Curva 9 e si rallenta parzializzando l’acceleratore al 33%, frenando contemporaneamente per 480 kW in modo da raggiungere la velocità di uscita di 140 km/h. Si allunga verso la Curva 10, la sinistra da 267 km/h in sesta che ha un picco di accelerazione laterale di 3.2G per 1”.

Si giunge in piena potenza alla Curva 11, la destra da 261 km/h in sesta, si parzializza l’acceleratore al 50% e si dà un colpo di freni da 1.499 kW che porta 72 kJ alla batteria, per avere una velocità di uscita di 208 km/h in quinta marcia. Si esce da Curva 11 per percorrere il quarto tratto veloce del circuito.

SETTORE 3
Curva 12 – Linea di traguardo
(velocità media di 165 km/h)

Si arriva alla Curva 12 a 289 km/h in settima per una frenata 2.073 kW che ricaricano la batteria con 148 kJ. Dalla destra di 90 gradi si esce a 106 km/h in terza per entrare in un tratto da stadio. La Curva 13 si affronta a 226 km/h in quinta: la staccata è impegnativa perché è difficile trovare l’esatto punto di frenata. La monoposto rallenta fino a 96 km/h in terza marcia, con una frenata in due fasi da 1.381 kW.

L’erogazione della potenza in uscita da questa curva era particolarmente critica quando l’asfalto era ondulato, mentre ora si dovrebbe evitare il sovrasterzo. L’accelerazione laterale di 2.3G per 3” potrebbe disturbare il pescaggio dell’olio del motore sia in qualifica che a fine gara.

Si giunge alla Curva 14 dove prima della staccata si trova il detection point del DRS: si arriva a 218 km/h in quinta con una frenata in due fasi (da 1.250 kW) che è insidiosa in quanto si svolge sulle ondulazioni dell’asfalto. Si deve lasciare scorrere la monoposto in Curva 14 per raggiungere la massima velocità all’ingresso del rettilineo principale dove si esce a 135 km/h ed è possibile tentare il sorpasso usando il DRS.

PRESTAZIONI E AFFIDABILITA’

AERODINAMICA
Il tracciato ungherese richiede un alto carico aerodinamico e un buon bilanciamento per ottenere la migliore assistenza in frenata.

FRENI
La pista di Budapest è impegnativa per i freni specialmente alla staccata di Curva 1 oltre che per la ridotta possibilità di raffreddare sia il disco che la pinza per la bassa velocità media su questo circuito tipicamente stop-and-go.

CAMBIO

 

Hungaroring: simulazione delle cambiate
Hungaroring: utilizzo delle marce (verde - qualifica e rosso - gara) secondo la simulazione Wintax

Photo by: Media Magneti Marelli

 

L’Hungaroring è il circuito tra i più severi della stagione per la trasmissione: sono necessarie 3.500 cambiate per la gara. Il rapporto più sollecitato è la sesta (22-25%), mentre l’ottava marcia è utilizzata prettamente con l’ala mobile, oppure per ridurre il consumo di benzina, abbassando il regime di rotazione del motore durante la gestione della gara, a costo di sacrificare l’accelerazione della vettura.

MOTORE

 

Hungaroring: simulazione utilizzo power unit
Hungaroring: apertura dell'acceleratore (Blu 0-10%, Verde10-90%, Rosso 90-100%)

Photo by: Media Magneti Marelli

 

Il circuito ungherese non è particolarmente severo per il motore perché viene utilizzato a pieno regime solo per il 55% del giro. Si tratta di un impianto abbastanza sensibile al peso, ma meno alla potenza. Conta molto la trazione all’uscita dalle curve 1, 2, 5, 13, 14 dove l’erogazione del motore deve essere progressiva e senza discontinuità.

L’alta temperatura ambientale e la bassa velocità media rendono particolarmente critico il raffreddamento del motore e dei suoi accessori. Non sono da escludere i fenomeni di detonazione in camera di scoppio per le power unit dotate di intercooler di ridotte dimensioni.

CONSUMO
Secondo la simulazione di Wintax di Magneti Marelli sarebbe necessario disporre di 101 kg di carburante per completare la gara alla massima prestazione: il consumo di carburante, infatti, su questo tracciato è critico a causa della combinazione tra il circuito lento con le continue accelerazioni e l’alto carico aerodinamico che costa in termini di potenza di avanzamento della vettura, per cui ci saranno fasi della corsa da effettuarsi in lift off.

ERS

Il circuito ungherese ha brevi frenate ma con buona capacità di recuperare energia con la MGU-K, mentre insieme a Montecarlo c’è la più bassa possibilità di recuperare l’energia termica con la MGU-H. Le Power Unit con una maggiore efficienza nello sfruttamento dell’energia elettrica avranno, quindi, un vantaggio prestazionale.

Sul tracciato magiaro è possibile recuperare 780 kJ in frenata con la MGU-K e 2.713 kJ con la MGU-H per un totale di 3.493 kJ per giro. La massima potenza dei due motori elettrici è disponibile per il 64% del tempo percorso a tavoletta e rappresenta un valore piuttosto alto. Il contributo prestazionale dell’ERS vale 1”6 al giro e 16 km/h di velocità di punta.

I numeri dell'Hungaroring

Circuito Hungaroring
Località Budapest
Distanza 306,630 km
Giri 70 giri
Lunghezza 4.381 m
Latitudine 47.578663 N
Longitudine 19.248819 E
Altitudine 212-238 m sul livello del mare
Partenza-staccata 620 m
Lunghezza pit lane 330 m
Curve 8 a destra, 6 a sinistra
Tempo di pit lane 14”4 a 80 km/h
Altezza cordoli media
Profilo asfalto ondulato
Asfalto alta aderenza
Velocità max 334 km/h
Velocità min 82 km/h
Rettilinei 10”5
Effetto peso 0”17 ogni 10 Kg al giro
Effetto potenza -0”102 sec ogni 10 cv al giro
Gomme Supersoft, Soft e Medium
Aerodinamica alto carico
Grip longitudinale
Carburante 100 kg
Gas tutto aperto 55% del giro
Motore medio/alta severità
Cambio medio/alta severità
Cambiate 3.500 a gara
Frenata media severità
Tempo di frenata 14”0
Picco di frenata 2.550 k

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