domenica, Marzo 3, 2024

Ferrari analisi tecnica/problema acceleratore: effetti sul bilanciamento della F1-75

L’undicesimo round di F1 ha prodotto uno scenario ricco di emozioni. Sino all’ultima tornata, infatti, la vittoria di Charles Leclerc è stata messa in dubbio da una situazione molto particolare. Se da un lato il propulsore della numero 55 è andato in fiamme, mettendo fine in maniera prematura alla corsa di Carlos Sainz quando lo spagnolo si trovava oramai negli scarichi dell’olandese, dall’altro la monoposto del monegasco ha patito un disturbo insolito legato all’affidabilità.

Gli ultimi giri al cardiopalma del Gran Premio d’Austria hanno mostrato un’impressionante abilità di adattamento da parte del ferrarista, capace di gestire un difficile grattacapo e portare al traguardo la vettura aggiudicandosi la terza vittoria stagionale, quarta della storica scuderia italiana.

La natura della “grana” non era mai stata riscontrata prima durante questo mondiale di F1 2022: il pedale del gas si è allentato e, di conseguenza, la farfalla dell’acceleratore restava aperta anche in fase si frenata. Inoltre, registrando costantemente una specifica richiesta di potenza, l’elettronica non permetteva al pilota della rossa la scalata in seconda marcia, per evitare che l’endotermico andasse fuori giri.


F1/Gp Austria 2022: come possiamo valutare l’entità del problema patito sulla F1-75 e quali sono state le probabili conseguenze sulla dinamica del veicolo? 

Rispondiamo alla domanda avvalendoci della telemetria relativa al pedale dell’acceleratore: confrontiamo il giro 55, antecedente al problema, con la tornata numero 68, terzultima della gara quando la rogna sembrava essersi aggravata rendendo quasi impossibile mantenere un ritmo tale da tenere a bada Max Verstappen sino al termine dell’evento.

In corrispondenza delle staccate, all’interno di un normale contesto, l’acceleratore passa dal valore massimo (100%) al quello minimo: osservando con attenzione la grafica a seguire, notiamo come già al passaggio 55 il “valore di riposo” non sia esattamente a 0%, esprimendo in media un livello leggermente inferiore al 10%

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confronto telemetrico sulla F1-75 relativo al problema sull’acceleratore sofferto da Charles Leclerc (Scuderia Ferrari) durante l’ultima fase di gara

Questo fattore, però, non è legato al problema sulla monoposto, ma bensì ad una particolare caratteristica di guida: Charles, anche in qualifica, raramente toglie del tutto il piede dal gas. La spiegazione si rifà all’handling del monegasco che tende a sfruttare l’acceleratore per gestire la ripartizione di frenata in modo dinamico.

Anche in gara, per di più, il giovane talento della Ferrari punta a ripetere questo comportamento seppur in maniera limitato, per poi incrementare la strategia gradualmente quando il serbatoio si svuota. Al giro 68, al contrario, la “seccatura” si manifesta in maniera evidente: il pedale non si assesta più sul solito 5-10%, variabile da curva a curva, ma su una portata decisamente più alta fra il 15% ed il 30% a seconda della curva.

Una valore così alto, da Leclerc, non è mai stato utilizzato durante la fase di frenata, nemmeno in qualifica quando il pilota cerca di estrarre il 100% della prestazione. Il problema, dopo essere stato reso noto dal ferrarista, viene confermato in radio al seguito di un check ai sensori della monoposto.


F1/Gp Austria 2022: Come viene giustificato il problema della Ferrari dalla teoria relativa alla dinamica del veicolo?

Avere l’acceleratore costantemente premuto altera il bilanciamento dell’auto. Una formula uno possiede una specifica ripartizione statica dei pesi fra anteriore e posteriore, data dalla distribuzione delle masse; in frenata, la forza d’inerzia agente sul baricentro (l’auto tenderebbe a proseguire, se non fosse rallentata dalla forza fra pneumatici e asfalto) causa un trasferimento di carico dalle ruote posteriori verso quelle anteriori. Il fenomeno è riassunto dall’immagine seguente:

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trasferimento di carico in fase di frenata

L’entità del trasferimento di carico è legata solo al valore della decelerazione (es 5g) e non dalla ripartizione frenante, settata in modo da sfruttare al meglio il differente carico gravante sui due assali. Il pilota può agire sulla ripartizione tramite il volante, alterandola leggermente quando il peso del carburante diminuisce. Questo perché va a modificare la ripartizione statica dei pesi sui due assali. Ma quel’è il nesso con il pedale dell’acceleratore?

Girare con il gas aperto al 20% o al 30% significa, considerando un comportamento lineare ed una potenza stimata pari a circa di 1000cv, avere una potenza motrice di 200cv sulle ruote posteriori in condizioni di frenata: tale forza si sottrae dal contributo frenante dato dalle pinze posteriori limitandone il contributo al retrotreno.

Il guidatore, per ottenere lo stesso livello di decelerazione, deve dunque compensare pigiando maggiormente il pedale del freno e distribuendo tale azione fra anteriore e posteriore. Il problema di Leclerc causava uno spostamento della ripartizione frenante all’anteriore, variabile da curva a curva e pertanto totalmente imprevedibile!

Prendendo in esame lo schema a seguire, rappresentiamo la situazione dei compound anteriori prima (punto verde) e dopo (punto blu) il guasto. La freccia continua indica la forza laterale richiesta dal conducente che resta la stessa se la velocità di percorrenza non varia. La freccia tratteggiata, invece, indica il “margine” di aderenza che resta al pilota: vediamo che, in presenza del problema, il punto si sposta a sinistra sul grafico (l’anteriore deve frenare di più per compensare l’effetto del motore sul retrotreno), richiedendo più forza frenante all’anteriore e producendo meno grip laterale.

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forza longitudinale massima espressa dalle mescole per una determinata energia laterale richiesta

L’illustrazione mostra le conseguenze di quanto appena detto: il grafico riporta la forza longitudinale (asse orizzontale) massima esprimibile dallo pneumatico per una data energia laterale richiesta (asse verticale). Esigere forza frenante riduce quella laterale massima esercitabile dalle mescole.

In questo modo, poiché il guasto sposta in maniera del tutto incostante la ripartizione di frenata verso l’anteriore, il pilota si ritrova con un livello minore di grip all’anteriore e, al contempo, più alto del previsto al retrotreno. Tale situazione genera un forte sottosterzo e come risultato l’auto tende ad allargare la traiettoria.  

Se Leclerc avesse richiesto una forza laterale elevata il punto blu poteva uscire dall’ellisse: in tal caso lo pneumatico non sarebbe stato in grado di fornire l’aderenza necessaria! Il monegasco ha cercato di controbilanciare parzialmente il fenomeno spostando la ripartizione di frenata verso il posteriore tramite i comandi sul volante: osservando l’onboard, di fatti, si nota come Charles era costretto a cambiare tali impostazioni indicando una sorta di azione compensativa.

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Charles Leclerc (Scuderia Ferrari) durante il Gran Premio d’Austria edizione 2022

Altri problemi innescati dal guasto riguardano un possibile surriscaldamento eccessivo dei freni che dovevano “lavorare contro il motore”. Senza dimenticare un eccessivo consumo di carburante e di ricarica della batteria, elemento che ha compromesso la prestazione dell’auto dovendo utilizzare mappature PU più blande.

Senza ombra di dubbio, se il danno si fosse manifestato nella prima metà del Gran Premio d’Austria, difficilmente Charles sarebbe stato in grado di terminare la corsa senza effettuare lift and coast estremi per salvaguardare gomme, carburante e componenti meccaniche, riducendo ulteriormente il proprio ritmo. Benché la vittoria sia arrivata sul filo di lana, il campanello dall’arme legato all’affidabilità continua a suonare indisturbato in casa Ferrari


Autore e grafici: Mirco Bartolozzi – @F1DataAnalysis Alessandro Arcari – @berrageiz 

Telemetria: Luca Bettiol – @BettiolLuca

Foto: Scuderia Ferrari

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