Quali i circuiti più duri per i freni?

13/04/2016

 Le previsioni di Brembo sui circuiti più impegnativi per il freni della Formula 1 2016

Il Mondiale di Formula 1 2016 è appena iniziato e Brembo prova a fare alcune previsioni circa l’impegno richiesto ai freni delle monoposto dai 21 circuiti del campionato. Le piste del Campionato del Mondo 2016 di Formula sono quanto di più variegato possa esistere dal punto di vista dell’impegno per il sistema frenante.


 

Si va dai circuiti lenti e tortuosi come quelli cittadini a piste veloci caratterizzate da velocità medie molto elevate.


 

​I circuiti più duri dal punto di vista termico


 

Per rendere più oggettive le nostre previsioni abbiamo provato a incrociare, per ciascun circuito, alcuni indicatori “storici” piuttosto significativi per l’impianto frenante: la percentuale di gara spesa in frenata (asse verticale) e la potenza frenante media. Il primo dato quantifica il tempo trascorso frenando nel corso di tutto il GP, mentre il secondo indicatore offre un idea dell’intensità media delle frenate nello stesso GP. Il grafico così ottenuto, incrociando i due indicatori, enfatizza soprattutto sull’aspetto termico legato all’uso dei freni.

 

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Nei due quadranti superiori, infatti, troviamo circuiti piuttosto impegnativi per il raffreddamento dei freni. Nell’angolo in alto a sinistra del graficotroviamo i circuiti lenti caratterizzati da alto carico aerodinamico e con elevate percentuali di tempo speso in frenata ma con frenate non particolarmente intense. Anche in presenza di frenate mediamente poco intense si tratta di circuiti estremamente impegnativi per i freni soprattutto a causa delle elevate temperature raggiunte dalle pinze e dal fluido freni.

 

Spostandosi nel quadrante in alto a destra i circuiti diventano più veloci e richiedono vetture meno cariche aerodinamicamente, inizialmente troviamo piste come Montreal e Sakhir che presentano rettilinei veloci ma anche tratti con curve secche e ripetitive e che sono altrettanto impegnativi per i freni in quanto caratterizzati sia da una considerevole percentuale di tempo speso in frenata ( anche se nettamente inferiore a quella di Montecarlo, Singapore, Messico e Abu Dhabi) sia da staccate mediamente molto violente.

 

In basso a sinistra troviamo invece circuiti tendenzialmente poco impegnativi per i freni come Interlagos e Suzuka, contraddistinti da curve veloci e frenate poco intense. Infine nel quadrante in basso a destra troviamo circuiti veloci con frenate molto intense ma poco frequenti.

 

Salvo qualche eccezione (ad esempio Monza, che invece è tra i circuiti più impegnativi per i sistemi frenanti delle monoposto) si tratta di tracciati mediamente impegnativi per i freni grazie alla presenza di staccate che, se pur caratterizzate da decelerazioni prossime ai 5 g, sono precedute da rettilinei molto lunghi durante i quali è possibile raffreddare efficacemente il materiale d'attrito.

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I circuiti più duri dal punto di vista dell’impegno sul freno

 

Sebbene il grafico precedente permetta già di farsi un idea sui tracciati più impegnativi per i freni e sui motivi che determinano la difficolta per l’impianto frenante dal punto di vista termico va tenuto conto che un tracciato può risultare ostico per l’impianto frenante anche dal punto di vista del puramente energetico, vale a dire concentrandosi maggiormente sulla violenza delle singole frenate e il relativo impegno per i freni.

Per arricchire la nostra analisi, abbiamo provato a incrociare, per ciascun circuito, altri due indicatori come l’energia totale dissipata in frenata da una monoposto durante un GP (misurata in KwH, sull’asse verticale) e decelerazione media delle staccate di un GP (misurata in G, sull’asse orizzontale).

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In questo grafico, invece, sono i quadranti più a destra quelli che evidenziano i tracciati con le decelerazioni più violente. Canada, Austria e Italia si confermano circuiti dalle decelerazioni pesantissime e in media superiori ai 4G Nei quadranti in basso, invece, si evidenziano alcuni circuiti caratterizzati da bassa energia dissipata e bassa potenza frenante come Suzuka, Silverstone e Spa (questi ultimi sono in basso a destra). Su questi tracciati, in presenza di condizioni climatiche avverse, viste le basse energie in gioco si possono presentare problemi legati all'eccessivo raffreddamento e alla cosiddetta "vetrificazione" (glazing) del materiale d'attrito.

 

Il carbonio con cui sono realizzati dischi e pastiglie, infatti, a temperature di esercizio troppo basse non garantisce la corretta generazione dell'attrito pregiudicando le performance in frenata. Nel quadrante in alto a sinistra, invece, circuiti poco impegnativi per l’intensità delle frenate ma assolutamente da non trascurare per le energie che le monoposto devono dissipare in frenata nel corso di tutto il GP.


 

I circuiti più duri dal punto di vista dei tecnici Brembo

 

Dal secondo grafico emerge un quadro parzialmente diverso da quello emerso nel primo grafico. Tuttavia la difficoltà di un circuito per l’impianto frenante oltre che da indicatori quantitativi come quelli evidenziati sino a questo momento è data anche da fattori qualitativi difficilmente misurabili.

 

Oltre al grip, al carico aerodinamico, alle condizioni atmosferiche (ad esempio le elevate temperature ambientali innalzano il grip meccanico e rendono più difficile lo smaltimento del calore generato in frenata), alla numerosità e intensità delle staccate è soprattutto la collocazione e la sequenza delle frenate a giocare un ruolo decisivo nel determinare la difficoltà di un circuito per il sistema frenante. A parità di altre condizioni, infatti, il fatto che le frenate siano in stretta sequenza e a breve distanza tra loro comporta un surplus di difficolta ragguardevole per gli impianti frenanti che non hanno il tempo per raffreddarsi a sufficienza nei brevi rettilinei. Variabili di non facile quantificazione per chi ha poca esperienza con la materia. Non per i tecnici Brembo che da oltre 40 anni calcano le piste di Formula 1 ed interagiscono con le principali scuderie.

 

Dalla loro sensibilità emerge una graduatoria parzialmente differente da quelle espresse solo dai semplici numeri. Per ciascun tracciato gli ingegneri Brembo impiegati in Formula hanno assegnato un voto da 1 a 10 per indicare l’impegno richiesto all’impianto frenante dalle diverse piste. Sette piste rientrano nella categoria massima con valori che oscillano dall’8 di Monza e Sochi al 10 di Montreal ed Abu Dhabi. È probabile che ultimi due si confermino i più duri anche per la stagione 2016 a causa della presenza di numerose frenate ad elevata energia e a breve distanza tra loro: ciò le rende un banco di prova molto duro per tutti i componenti dell'impianto frenante, continuamente stressati dalle alte energie e dalle elevate temperature.

 

Nella categoria intermedia (valori da 5 a 7) figurano 10 tracciati mediamente impegnativi ma da non sottovalutare come Monaco, Hungaroring o Melbourne (Tra questi probabilmente anche la novità Baku, alla prima assoluta in Formula 1). In questi sarà necessario prestare particolare attenzione alla gestione delle temperature durante il weekend di gara al fine di evitare il surriscaldamento dell'impianto e il vapour lock. Infine tra i circuiti leggeri sarà possibile annoverare anche per il 2016 piste molto guidate come Spa e Suzuka (voto 4), Interlagos e Silverstone (3). In queste i curvoni veloci determinano generalmente frenate poco impegnative che però possono generare problemi legati all'eccessivo raffreddamento e alla cosiddetta vetrificazione del materiale d'attrito.

 

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