Pirelli 18”: gli effetti sulle monoposto e sul pilotaggio della rivoluzione tecnica

Un ruolo fondamentale del nuovo contesto tecnico che caratterizzerà la F1 del 2022 è giocato dalla nuove ruote. Dopo anni di cerchi da 13 pollici e di gomme a spalla alta entriamo nell’era di penumatici ribassati montati su una struttura dal diametro più grande. Quello delle masse non sospese è un aspetto cruciale per una monoposto perché rappresentano l’area di contatto con l’asfalto. Quindi anche piccole modifiche in questa zona nevralgica possono avere un effetto fortemente amplificato.

Figuriamoci se, come nel nostro caso, i cambiamenti sono così massicci. Nuove masse rotolanti portano ovviamente a dover affrontare una serie di inedite sfide nelle più disparate aree, da quella meccanica a quella aerodinamica passando per il pilotaggio. Innanzitutto va specificato che i gruppi ruota-cerchio saranno più pesanti: all’asse anteriore di circa 3 kg per ruota; al posteriore di 4 kg. Un aggravio di peso a cui corrisponde anche un aumento del volume totale dell’elemento oggetto della nostra analisi.

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Carlos Sainz (Scuderia Ferrari) al lavoro su pneumatici Pirelli montati su cerchi da 18” ad Abu Dhabi

Parlavano di effetti sul driving. Iniziamo proprio da questi. La visuale complessiva del conducente sarà limitata rispetto all’anno passato. Ciò a causa dell’accrescimento dell’intero gruppo-penumatico. Quindi si perderanno preziosi centimetri di visibilità periferica molto utile nei duelli corpo a corpo e nel valutare bene la posizione precisa dell’apex delle curve. Una problematica ulteriore dopo l’introduzione dell’halo che limita parzialmente il campo visivo del professionista.

Ancora, le nuove Pirelli saranno 60 mm più alte delle precedenti coperture, cosa che parzializza ancor di più la sezione visiva. A queste, proprio in cima all’elemento, andranno aggiunte le winglet che avranno il compito di direzionare i flussi in una zona molto critica per il bilanciamento aerodinamico complessivo della monoposto.

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Dettaglio dell’anteriore delle monoposto “next gen” caratterizzate dalle winglet che servono ad orientare i flussi

I piloti, che da Pirelli sono stati lungamente interpellati nel definire le nuove specifiche, hanno chiesto che un aspetto critico del passato venisse superato con le coperture 2022: la gestione problematica del materiale. Negli anni abbiamo osservato una tendenza costante, ossia conducenti che sottoperformavano, specie in gara, per tenere a bada le temperature dello pneumatico e il susseguente degrado.

Dalle analisi degli on board che potete consultare su FormulaUnoAnalisiTecnica è sovente emerso che gli ingegneri di pista imponevano un determinato passo nei vari stint di gara per preservare quanto più possibile le gomme ed arrivare a strategie con meno pit stop.

Nel 2022 questo stato di cose potrebbe mutare. Gli pneumatici più rigidi e più bassi saranno caratterizzati da una nuova carcassa e da mescole diverse con l’obiettivo di risolvere alcuni dei problemi di temperatura che i team hanno dovuto affrontare sulla zona che insiste sulla spalla. Da qui un nuovo modo di approntare le strategie di gara. Il rischio di vedere Gran Premi a sosta singola è concreto. Ma c’è il positivo risvolto rappresentato da gomme meno sensibili allo stress che possono offrire maggiore possibilità di spingere, senza risparmiarsi.

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Gp Brasile 2021: Il momento del primo pit stop per Charles Leclerc (Ferrari)

Prima accennavamo alle di alette direzionatrici poste sulle ruote anteriori. Entriamo, dunque, nell’ambito di competenza degli ingegneri aerodinamici il cui lavoro è e sarà condizionato in maniera massiva dalla presenza di elementi che ruotano – e quindi generano vortici – di massa più elevata rispetto al passato. Una copertura a profilo ribassato si comporterà in modo diverso se confrontato ad una dalla spalla più abbondante. Diverse saranno le turbolenze create e diversamente andranno gestite.

Nel recente passato, in F1, sono stati utilizzati variegati e fantasiosi espedienti aerodinamici per cercare di mitigare l’effetto “tyre squirt“. Ma ora, con pensanti restrizioni regolamentari in quell’area, i team dovranno trovare nuovi modi per controllare i flussi determinati dal cambiamento della rigidità della gomma e dell’altezza della stessa. In generale, comunque, sarà necessario affrontare un reset significativo in termini di design anche per via di un equilibrio aerodinamico mutato nel passaggio all’effetto suolo.

Uno dei risvolti più sensibili derivanti dalla nuova tipologia di Pirelli lo vedremo sulle sospensioni e su come queste lavorano. Negli ultimi anni molti team hanno sollevato gli elementi utilizzando soluzioni sempre più estreme in ossequio all’aerodinamica che era stata messa al centro della progettazione. Tale tendenza è stata abbinata all’utilizzo sempre più massiccio di gruppi ammortizzanti idraulici che potrebbero ora essere rimossi. Tra l’altro, come spiegato in un nostro focus tecnico, potremmo vedere il ritorno al sistema sospensivo pull-rod che meglio potrebbe adattarsi a questa generazione di gomme (leggi qui).

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dettaglio del terzo elemento montato sulla Ferrari SF21 durante la stagione 2021

E’ verosimile ritenere che i team torneranno alle classiche sospensioni a molle che ovviamente hanno un comportamento diverso e forniscono al pilota dei feedback e delle sensazioni di guida molto peculiari. Una gomma a spalla bassa e con una carcassa più rigida genera un minore ammortizzamento intrinseco. Quindi saranno nuovamente i sistemi sospensivi ad assorbire e ad ottemperare maggiormente alla funzione per cui sono stati creati dovendo “sostituire” il naturale molleggio di uno pneumatico che fletteva in maniera più considerevole.

In ossequio a quanto riferito qualche settimana fa (leggi qui), la F1 si avvia verso un monomarca sul fronte cerchi. Il produttore nipponico BBS ha vinto l’appalto e pertanto fornirà il suo materiale. Cosa che non darà più la possibilità ai team di F1 di lavorare in quell’area arrivando a controllare meglio temperature e, di conseguenza, le pressioni.

Non osserveremo più capolavori di microaerodinamica come quelli proposti dalla Mercedes con i tanto discussi mozzi forati che erano abbinanti a ruote che presentavano dei soffiaggi che avevano il compito di tenere sotto controllo la dissipazione del calore delle gomme posteriori, da sempre uno dei punti problematici dei progetti della Stella a Tre Punte.

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I famosi cerchi Mercedes che si abbinavano ai mozzi forati

Ruote maggiorate, dischi maggiorati. Questo uno dei principi che la FIA ha voluto introdurre. Il diametro di 278 mm per i dischi anteriori e posteriori sarà portato a una dimensione compresa tra 325 e 330 mm all’anteriore e ad un diametro compreso tra 275 e 280 mm al posteriore. Maggiore (potenziale) potere frenante e diversa distribuzione del calore comporteranno la riprogettazione dei brake duct. In generale, dunque, muterà il controllo termico della gomma. Una sfida campale per gli ingegneri perché non centrare la finestra corretta d’utilizzo potrebbe essere un serio problema per le scuderie. Sia in termini di performance che in termini di durata del treno.

Ovviamente non è detto che la squadre arrivino ad usare le dimensioni del disco più grandi perché, proprio per ragioni di controllo delle temperature, potrebbero avere convenienza ad adoperare una sistema frenante più compatto. Cosa che influirebbe anche sul peso. E, non potendo gestire autonomamente le caratteristiche del cerchione, potrebbe essere proprio l’apparato necessario ad arrestare la vettura a subire la più drastica cura dimagrante. Masse non sospese leggere offrono enormi vantaggio in termini di maneggevolezza e guidabilità.

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il disegno della sospensione pull-rod sulle nuove vetture 2022

Da quanto evidenziato in questo scritto, si evince che la F1 sta per effettuare un salto in una nuova dimensione per creare la quale è stato necessario un percorso di avvicinamento lento e graduale. Di certo siamo dinnanzi ad una “tenzone” tecnica che presenta alti fattori di rischio perché non arrivare subito alla totale comprensione delle “nuove scarpe” indossate dalle monoposto a effetto suolo potrebbe generare ritardi prestazionali difficili da recuperare nel breve periodo e in era di stringete budget cap. I test invernali saranno utili ai team per capire dove si trovano nei riguardi dei competitor. Ecco perché, ora come non mai, ricopriranno un ruolo decisivo.

F1-Autore: Diego Catalano@diegocat1977

Foto: Mercedes AMG F1, FUnoAT, Ferrari, F1

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