La Formula E arriva a Roma: scopri le differenze con i freni della Formula 1

05/04/2019

La diversità tra le monoposto di Formula 1 e Formula E si ripercuote anche sulle caratteristiche degli impianti frenanti: pochi elementi comuni, tante differenze

Cambiano le epoche, cambiano i contesti, ma Brembo continua a cimentarsi in nuove sfide tecnologiche. Nei primi anni 70, un Alberto Bombassei (figlio di Emilio, fondatore di Brembo) poco più che trentenne avvicinò Piero Ferrari per chiedergli un incontro con il padre. Fu così che Enzo Ferrari gli affidò la fornitura dei dischi freno, ai tempi in ghisa, per la Scuderia Ferrari.

Negli anni successivi Ferrari assegnò a Brembo anche la produzione delle pinze freno e, quindi, dell’intero sistema frenante per le monoposto di Formula 1. Complici le brillanti innovazioni introdotte a partire dagli anni Ottanta, dalle pinze monoblocco a quelle ad attacco radiale, negli anni sempre più team di Formula 1 hanno deciso di scegliere Brembo per i propri impianti frenanti.

LA NUOVA SFIDA

La nuova prova per Brembo, da sempre impegnata nella ricerca di soluzioni innovative attraverso il motorsport, è costituita dal campionato di Formula E: questa competizione rappresenta un prezioso laboratorio mobile per lo sviluppo della tecnologia applicata all’elettrico, la vera sfida per il futuro – se non già per il presente – del settore automotive.

L’ingresso di Brembo in Formula E, come fornitore unico di Spark Racing Technology, corrisponde all’avvento delle monoposto di seconda generazione (Gen2), molto più potenti e performanti di quelle della Gen1. Una sfida in più per Brembo che si trova ad affrontare uno scenario completamente inedito non avendo mai avuto a che fare in precedenza in pista con vetture elettriche che fanno ampio uso del recupero di energia in frenata.

FORMULA 1 VS FORMULA E: CHE DIFFERENZE COSTRUTTIVE!

Come è noto, le prestazioni in frenata di ciascun veicolo sono condizionate dalla massa del veicolo stesso, dagli pneumatici impiegati e dall’utilizzo che viene fatto dei freni durante una sessione (di prova o gara) in pista, oltre che naturalmente dalle caratteristiche dell’impianto frenante. Per queste ragioni, Formula 1 e Formula E sono più lontane di quanto appaiono a prima vista.

Un conto è frenare una monoposto di Formula 1 che vanta un peso minimo pilota incluso di 733 kg, più il carburante, un altro è frenare una Formula E che raggiunge i 900 kg. Un aggravio imputabile quasi completamente alla batteria delle Formula E che incide per il 43% della massa. Non pochi considerando che un’auto più pesante richiede un’energia frenante maggiore per raggiungere le stesse prestazioni in staccata.

La frenata è condizionata anche dall’impronta a terra degli pneumatici che incide sulla capacità di scaricare a terra la coppia frenante. Nonostante abbiano cerchi da 18 pollici, a fronte dei 13 pollici delle Formula 1, le Formula E presentano gomme più strette: 260 mm di larghezza all’anteriore e 305 mm al posteriore, a fronte dei 370-385 mm davanti e dei 455-470 mm dietro delle Formula 1.

L’INCIDENZA DI VELOCITÀ E DURATA DEI GP

Non va trascurata neppure la differenza di lunghezza delle gare: per le Formula E si corre 45 minuti più un giro, mentre le Formula 1 devono percorrere almeno 300 km. Il che equivale a dire che queste ultime sono impegnate da un minimo di un’ora e 16 minuti (il record di gara fatto registrare nel 2018 a Monza da Lewis Hamilton) fino ad un massimo di 2 ore, tempo limite stabilito da regolamento.

Poiché l’energia da smaltire in frenata è di fatto l’energia cinetica, la velocità della vettura raggiunta nei vari punti del tracciato è un elemento fondamentale nel dimensionamento del freno. Da questo punto di vista la Formula1 sovrasta la Formula E perché la sua velocità massima supera i 360Km/h mentre le monoposto elettriche arrivano a soli 280Km/h.

ALLA FORMULA E BASTANO SPESSORI RIDOTTI

In ragione di tutte queste differenze con la Formula 1, le auto di Formula E hanno richiesto un impianto frenante ad hoc. La loro minor potenza frenante e il minor tempo speso in frenata (discendente da una lunghezza delle gare inferiore) comportano un minor consumo del materiale di attrito, ossia dei dischi e delle pastiglie.

Ciò spiega il ridotto spessore dei dischi e delle pastiglie in carbonio della Formula E: per i dischi 24 mm all’anteriore e 20 mm al posteriore, per le pastiglie 18 mm all’anteriore e 16 mm al posteriore. Decisamente più alti i valori della Formula 1: 32 mm di spessore per i dischi anteriori, dai 28 ai 32 mm per i dischi posteriori, 22 mm per le pastiglie anteriori e fino a 17 mm per le pastiglie posteriori.

VENTILAZIONE AGLI ALBORI PER LA FORMULA E

Il maggior spessore dei dischi della Formula 1 permette di avere più spazio per i fori di ventilazione, nell’ordine delle 1.400 unità per ciascun disco, con diametri da 2,5 mm. La ricerca aerodinamica spinta di queste auto, inoltre, fa sì che Brembo realizzi per ciascun team un disegno di raffreddamento personalizzato, così da soddisfare meglio le richieste di ciascun cliente.

Sulle Formula E, invece, i fori di ventilazione sono circa 70 sui dischi anteriori e 90 sui dischi posteriori: i primi hanno un diametro di 6,2 mm, i secondi di 4,2 mm. Questi valori contraddistinguevano i dischi di Formula 1 fino al 2007 e pertanto è ipotizzabile pensare che nei prossimi due lustri anche le Formula E vedranno moltiplicarne il numero, in coincidenza della loro miniaturizzazione.

COSTI CONTENUTI PER L’IMPIANTO DELLA FORMULA E

Per ripristinare la temperatura corretta in pochi secondi, ciascun team di Formula 1 impiega dischi freno Brembo con numero di fori e geometria variabili a seconda della conformazione del circuito e delle temperature ambientali. In Formula E, invece, per il principio del contenimento dei costi e della massima uniformità di prestazioni, i dischi freno sono i medesimi per l’intero campionato e per tutte le monoposto.

Questo principio trova applicazione per tutte le componenti dell’impianto frenante, dai dischi alle pastiglie, passando per le pinze (un solo esemplare per l’anteriore e uno per il posteriore), la campana con fissaggio a bussoline e la pompa tandem monostadio: quest’ultima infatti alimenta sia l’impianto anteriore sia quello posteriore, imponendo una ripartizione fissa della frenata.

LE SIMILITUDINI NEI FRENI DI FORMULA 1 E FORMULA E

Il termine carbonio non deve ingannare: quello in uso in Formula E è stato deliberato in funzione delle esigenze di una vettura completamente elettrica e quindi si distingue da quello impiegato in Formula 1. Pur essendo entrambe monoblocco ricavate dal pieno, anche le pinze freno sono diverse: quella di Formula 1 è in alluminio nichelata con 6 pistoni, quella di Formula E è in lega d’alluminio ossidata con 4 pistoni.

Identico è il materiale delle pastiglie (carbonio) così come il diametro dei dischi anteriori delle due categorie (278 mm). Simili sono anche gli intervalli di manutenzione delle pinze che periodicamente vengono rispedite a Brembo Racing dove sono smontate, pulite e controllate in ogni componente: la revisione avviene circa ogni 2.500 km, termine ideale per verificarne il funzionamento.