Freni F1 vs Formula E: non sempre più potente è meglio

28/06/2019

Cosa accadrebbe se invertissimo gli impianti frenanti Brembo in uso in Formula 1 e Formula E? Quale delle due monoposto ne trarrebbe vantaggio?

Quando parliamo di competizioni motoristiche siamo abituati all’idea che “più” è “meglio”: un motore più potente è preferibile a uno meno potente e una maggiore impronta a terra degli pneumatici è più opportuna di una minore. Tutto ciò non è invece sempre vero per l’impianto frenante perché la potenza massima è solo una delle variabili che determinano la frenata perfetta.

Per cercare di dimostrare questa tesi abbiamo pensato a uno scambio impossibile. Cosa accadrebbe se invertissimo gli impianti frenanti Brembo in uso in Formula 1 e Formula E? Ovvero se spostassimo l’impianto frenante attualmente in uso in Formula E sulle Formula 1 di quest’anno e poi facessimo l’operazione inversa?

Le differenze costruttive

Le differenze tra i due impianti sono infatti notevoli: le auto di Formula 1 usano dischi da 32 mm all’anteriore, da 28-32 mm al posteriore e pastiglie da 22 mm all’anteriore e da 17 mm al posteriore. I dischi inoltre dispongono fino a 1.480 fori di ventilazione, con diametri di 2,5 mm l’uno.

In Formula E invece gli spessori dei dischi e delle pastiglie sono minori perché il materiale d’attrito è soggetto a un minor consumo: 24 mm all’anteriore e 20 mm al posteriore per i dischi, 18 mm all’anteriore e 16 mm al posteriore per le pastiglie. I fori di ventilazione sono circa 70 sui dischi anteriori e 90 su quelli posteriore.

L’effetto dello scambio

Contrariamente a quanto si può pensare, nessuna delle due monoposto avrebbe un vantaggio dallo scambio degli impianti: sia l’impianto frenante della Formula E sia quello della Formula 1 vengono infatti progettati per ottimizzare il design e il peso in funzione delle caratteristiche specifiche di ciascuna vettura.

Le monoposto di Formula 1 hanno un peso minimo, pilota incluso, di 733 kg (oltre al peso del carburante pari a circa 100 kg a inizio gara) mentre le Formula E, complici le pesanti batterie che incidono per il 43 per cento della massa complessiva, non pesano meno di 900 kg. Inoltre in Formula E, gli pneumatici utilizzati hanno un’impronta a terra inferiore di oltre il 40 per cento alla Formula 1.

Dalla Formula E alla Formula 1

L’impiego in Formula 1 dell’attuale impianto di Formula E non permetterebbe di raggiungere le prestazioni frenanti esibite finora, innanzitutto per gli spazi e i tempi di frenata. Una monoposto attuale di Formula 1 è in grado di diminuire la propria velocità di 200 km/h in appena 110 metri di frenata percorsi in poco più di 2 secondi. Usando l’impianto di Formula E su una Formula 1 entrambi questi valori sarebbero destinati a crescere.

In secondo luogo, risultando sottodimensionato, l’impianto di Formula E sarebbe soggetto ad un rapido surriscaldamento. Il che vorrebbe dire consumare velocemente il materiale d’attrito che d’altra parte per la Formula E è calibrato per gare di durata ridotta. In sintesi, quindi, le monoposto di Formula 1 non solo non riuscirebbero a decelerare sfruttando a pieno il grip degli pneumatici, ma si troverebbero con i freni in grave difficoltà già dopo poche curve.

Dalla Formula 1 alla Formula E

Facendo l’ipotesi contraria, ossia trasferendo l’impianto di una Formula 1 su una Formula E, gli effetti sarebbero disfunzionali. In questo caso le monoposto elettriche disporrebbero di un impianto frenante ampiamente sovradimensionato. Ovvero, disponendo di una potenza frenante eccessiva rispetto a quella richiesta dalle peculiarità della monoposto, l’impianto molto probabilmente faticherebbe a raggiungere la temperatura minima di esercizio.

Il carbonio con cui sono realizzati dischi e pastiglie pensati per una Formula 1 a temperature di esercizio troppo basse non garantisce la corretta generazione dell'attrito, pregiudicando le performance in frenata. Inoltre, in condizioni simili, il materiale d’attrito rischia di vetrificarsi (grazing), riducendo così l’efficacia della frenata. Non solo, l’azione meccanica delle pastiglie su dischi “freddi” porterebbe ad un’elevata usura meccanica. Il risultato? Analogo al precedente: prestazioni pericolosamente compromesse e rapida usura.

E il futuro?

Al momento non possiamo prevedere come evolveranno nei prossimi anni i sistemi frenanti di Formula 1 e di Formula E, anche se è ipotizzabile una progressiva riduzione delle differenze attuali. Ciò che sappiamo, però, è che Brembo continuerà a servirsi dei dati raccolti in pista per rendere sempre più sicura, confortevole e godibile la guida su strada. Così è stato in passato con la Formula 1 e così accadrà in futuro con la Formula E.