Category: Tecnicamente parlando

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L’epoca dell’effetto suolo – Paragoni prestazionali

Feb 9, 2010 di MP4/6 0 Commenti

Dopo aver fornito una panoramica sulle prospettive teoriche e sulle problematiche riscontrate in pista, è opportuno introdurre qualche numero per poter “classificare” in maniera attendibile quanto ha saputo offrire l’epoca dell’effetto suolo.  Le cifre,di seguito riportate, rappresentano in modo schematico una stima dei livelli di potenza dei motori (espressa in cavalli vapore per coerenza storica) e della deportanza, espressa in chilogrammi per rendere bene l’idea del “peso virtuale” che aiuta a schiacciare al suolo le monoposto.

Tutto questo viene inserito in contesti temporali che, nel bene o nel male, hanno lasciato un’impronta tangibile nella storia della Formula 1  fermo restando che, come si può vedere dall’incremento prestazionale negli anni 90, l’utilizzo di calcolatori elettronici sempre più potenti e di gallerie del vento costose e sofisticate teoricamente sembra non porre limiti all’escalation delle performances.

  • Periodo fino al 1967:  Massimo sviluppo delle monoposto “a sigaro” senza appendici alari.

                          POTENZA di circa 250 cv     DEPORTANZA  pressochè nulla

  • Periodo dal 1967 al 1969: Nascita e sviluppo delle monoposto con alettoni posteriori senza limitazioni in altezza.

                          POTENZA di circa 400 cv     DEPORTANZA  di circa 450 kg

  • Periodo dal 1969 al 1976: Sviluppo ed affinamento delle monoposto con alettoni ad altezza limitata, associati ai primi studi su come ricavare deportanza dalla profilatura della carrozzeria.

                          POTENZA di circa 500 cv     DEPORTANZA  di circa 380 kg

  • Periodo dal 1976 al 1980: Nascita e  progressi delle monoposto ad effetto suolo senza limitazioni regolamentari alle minigonne.

                          POTENZA di circa 520 cv     DEPORTANZA  di circa 1450 kg

  • Periodo dal 1981 al 1983: Graduali limitazioni alle minigonne fino alla proibizione di quelle mobili.

                          POTENZA di circa 650 cv     DEPORTANZA  di circa 1000 kg

  • Periodo dal 1983 al 1988: Vetture con fondo piatto ed epoca della massima espressione dei motori turbocompressi.

                          POTENZA di circa 950 cv     DEPORTANZA  di circa 1200 kg

  • Periodo dal 1989 al 1994: Impiego obbligatorio di motori atmosferici da 3,5 litri di cilindrata e nascita delle vetture piene di elettronica.

                           POTENZA di circa 770 cv     DEPORTANZA  di circa 1600 kg

  • Periodo dal 1995 ai primi anni 2000: Aerodinamica penalizzata, abolizione delle sospensioni attive e motori atmosferici da 3 litri di cilindrata in seguito alle tragedie di Imola 94.

                           POTENZA di circa 700 cv     DEPORTANZA  di circa 1100 kg

Fine.

                             Jona Ceciliot

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L’epoca dell’effetto suolo – Gli altri Costruttori ed il declino

Feb 7, 2010 di MP4/6 0 Commenti , , , , ,

Durante lo svolgimento del campionato 1979 è stato possibile assistere all’interessante contrapposizione tecnica fra vetture ad effetto suolo e monoposto ancora radicate ad una concezione tradizionale della meccanica di una Formula 1.

Se nel 1978 ha avuto la meglio una macchina innovativa come la Lotus 79, tutta votata ad un efficiente sfruttamento dell’aria che scorre sotto le pance laterali, la stagione seguente ha, per certi versi, rappresentato un passo indietro per le vetture ad effetto suolo, vista l’affermazione nelle classifiche piloti e Costruttori della Ferrari 312T4, erede fortunata della dinastia delle vetture con motore piatto e cambio trasversale nate nel 1974.

La monoposto italiana, frutto di un lavoro di affinamento lungo oramai più di un lustro, è riuscita ad aggiudicarsi la doppietta iridata con Jody Schekter e Gilles Villeneuve approfittando della confusione che regnava fra i principali avversari, figlia di un forsennato inseguimento a quanto mostrato dalla Lotus di Colin Chapman nelle due annate precedenti, generando una serie di vetture non sempre all’altezza delle aspettative.

A rimanere vittima essa stessa dell’irrefrenabile sperimentazione sull’effetto suolo fu, in prima persona, proprio la Lotus. Infatti, la scuderia britannica ideò e mise in pista il modello 80, caratterizzato dall’assenza di appendici aerodinamiche sopra il corpo vettura, da una carozzeria profilata a forma di collo di bottiglia nella zona posteriore e da un perimetro del fondo macchina interamente dotato di minigonne a scorrimento mobile, sulla carta il meglio possibile per sfruttare l’effetto Venturi per generare aderenza. Una volta in pista però, la Lotus 80 denunciò carenze gravi ed irrimediabili senza stravolgere del tutto il telaio, costringendo lo staff di Colin Chapman ad utilizzare ancora la 79 dell’anno precedente, non più sviluppata per scarsità di mezzi economici, terminando la stagione con pochissimi punti fra i Costruttori.

A suffragio della bontà dei concetti espressi dalla Lotus 79 può essere presa come esempio la miglioria nelle prestazioni della Ligier JS11, molto somigliante nelle forme esterne alla macchina inglese ma, dopo aver mostrato buone cose, la difficoltà dei tecnici francesi nell’approcciarsi con l’effetto suolo, comportò uno stallo nello sviluppo, a tutto vantaggio delle due Ferrari 324T4. Sempre grazie ai i Costruttori transalpini, il 1979 ha segnato il punto di svolta per una nuova sfida tecnica, i motori turbocompressi; infatti al Gran Premio di Francia si è visto salire sul primo gradino del podio la Renault di Jean Pierre Jabouille spinta dal propulsore sovralimentato, capostipite di un’era tecnica che abbraccerà gran parte del decennio successivo.

Archiviata la stagione 1979, la cui seconda parte ha comunque consentito alla Lotus di dedicarsi allo studio del modello 88, ancora più estremo ed avveniristico, in chiave 1981, ed alla Williams di risolvere i problemi di torsione del telaio che fino ad allora avevano afflitto la FW07, parecchio interessante sotto il profilo aerodinamico, gettando le basi per la conquista del titolo del 1980, rimaneva da capire se ancora valesse la pena spendere cospicue somme di denaro per l’effetto suolo. L’interrogativo infatti, sorgeva spontaneo in quanto a portare a Maranello i titoli era stata una vettura tutto sommato tradizionale, che sfruttava solo in minima parte i benefici del tubo di Venturi sotto le fiancate.

La macchina italiana, dotata di cambio trasversale e di un motore a dodici cilindri “piatto”, cioè con la V dei cilindri avente un angolo di 180°, non poteva godere di un forte effetto suolo, in quanto il motore piatto era parecchio largo, impedendo così la creazione di condotti convergenti-divergenti sotto le fiancate di dimensioni adeguate. Nonostante questo handicap rispetto ai principali antagonisti, la 312T4 poteva approfittare di una buona aderenza garantita dal felice connubio fra le sospensioni e le nuove Michelin radiali, e di una facilità di messa a punto generale sconosciuta alle vetture ad effetto suolo, però la stagione successiva farà capire che anche l’architettura tradizionale delle Ferrari sarà da archiviare, visti i pessimi nel risultati in pista della 312T5, ultima vettura di Maranello ad impiegare il motore piatto.

Nel 1980, la concomitanza di esperimenti aerodinamici forse troppo arditi e di una generale confusione fra quale potesse essere la migliore soluzione motoristica fra gli aspirati ed i turbo, portò alla conquista del titolo la Williams FW07 di Alan Jones, buona macchina dal punto di vista dell’effetto suolo che ben si sposava con il classico V8 Cosworth, dopo aver risolto i problemi di torsione al telaio manifestatasi l’anno precedente. Questa osmosi vincente fra motore “classico” ed una vettura non troppo spinta aerodinamicamente, provocò ancora una volta una certa confusione fra i Costruttori, visto il nuovo fallimento della Lotus 81, una vettura di transizione in attesa della futuristica 88, la completa debacle delle Ferrari e la stagione interlocutoria in casa Brabham, con in vista anche la messa al bando delle minigonne mobili, ritenute pericolose e foriere di provocare incidenti.

L’ impiego delle bandelle ad altezza fissa rimase concretamente solo sulla carta, in quanto il geniale Gordon Murray introdusse sulla BT49C delle sospensioni idropneumatiche che, a vettura ferma, garantivano la regolamentare altezza da terra, per poi abbassarsi gradualmente all’aumentare della velocità, andando così a sigillare nuovamente il fondo vettura al suolo. La Brabham, che conquisterà l’iride del 1981, oltre ad aver “aggirato” lo spirito del regolamento, fu per certi versi la responsabile di una nuova strada tecnica, l’irrigidimento esasperato delle sospensioni alla alte velocità per sigillare meglio le minigonne all’asfalto, cosa resa agevole mediante l’impiego dei sistemi idropneumatici simili a quello della leggendaria Citroen DS.

Quanto introdotto da Murray fu comunque poca cosa rispetto a ciò che avrebbe fatto vedere la Lotus, dopo tre anni di gestazione, con il modello 88. Questa vettura, dotata di un doppio telaio, sembrava rappresentare la pietra filosofale per coniugare effetto suolo, sospensioni rigidissime e facilità di guida. Chapman ed il suo staff, convinti nonostante tutto che l’effetto suolo rappresentasse il futuro, idearono una vettura nella quale il pilota alloggiava in una cellula rivestita da una carrozzeria mobile la quale, al crescere della velocità, veniva schiacciata al suolo per creare (stavolta senza minigonne) l’effetto suolo; tutto questo era a sua volta connesso meccanicamente ad un telaio a sospensioni “morbide”, che doveva garantire la guidabilità e la trasmissione delle potenza a terra. Era a tutti gli effetti una vettura dotata di due telai interagenti fra di loro, proprio per evitare l’eccessivo irrigidimento delle sospensioni, foriero di problemi alla schiena dei piloti, ottenendo però la messa al bando immediata da parte della Federazione. L’esclusione per motivi regolamentari fu solamente un fattore secondario, in quanto la Lotus 88 difficilmente avrebbe potuto disputare un intero Gran Premio, infatti il telaio mobile tendeva ad essere “asportato” a causa dell’aria che si infiltrava in fessure e giunzioni, vanificando totalmente l’effetto suolo, rendendo così estremamente instabile e pericolosa la monoposto.

Come spesso la storia della Formula 1 ha insegnato, l’adozione di regolamenti per la riduzione delle prestazioni sovente risulta vana, in quanto il progresso tecnico e della ricerca scientifica riesce spesso a trovare delle soluzioni alternative ancora più efficaci (almeno per via teorica), comunque il problema fra le vetture ad affetto suolo era ben più grave, in quanto più passava il tempo più avanzava l’idea della pericolosità delle vetture nel caso venisse a mancare la depressione del fondo vettura. Le avvisaglie di una progressiva messa al bando di questa tipologia di monoposto si erano viste diverse volte, con incidenti anche gravi dove si poteva sospettare un cedimento od un un imperfetto funzionamento delle minigonne, come ad esempio per l’uscita di pista fatale a Patrick Depailler nel 1980 ad Hockenheim, dove si pensa possa essere stato un sobbalzo a far entrare aria sotto la vettura, generando la sbandata ad una velocità di circa 300 chilometri orari.

Con gli anni, con l’obiettivo di evitare una crescita delle velocità in curva sempre maggiori, si è cercato di giungere gradualmente a delle monoposto dotate di fondo piatto senza minigonne, generando il leit-motiv della ricerca aerodinamica sull’efficacia del corpo vettura in vigore, per certi aspetti, ancora oggi.

Continua…

                            Jona Ceciliot

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L’epoca dell’effetto suolo – Lotus 78 e 79 e Brabham BT46B

Feb 2, 2010 di MP4/6 0 Commenti , , , ,

L’esperimento, curioso e nello stesso tempo efficace, della Chaparral 2J nelle corse americane lasciò come eredità la prospettiva di affinare nel tempo l’effetto suolo, con metodi alternativi al doppio ventilatore proposto da Jim Hall.

In Europa, verso la metà del 1975, Colin Chapman incaricò un équipe di tecnici formata da Tony Rudd, Peter Wright, Ralph Bellamy e Charles Prior per progettare, per conto del Team Lotus, una monoposto innovativa e fin dal principio competitiva, con lo scopo di tracciare il sentiero verso una nuova era della massima categoria. Il gruppo di progettisti della Lotus iniziò quindi gli studi teorici per applicare il tubo di Venturi al fine di ottenere il risucchio responsabile dell’incremento dell’aderenza in curva, giungendo poi alla progettazione su carta, ed alla realizzazione di un modello in scala 1:25 di una monoposto assolutamente diversa nella concezione rispetto alle vetture di Formula 1 viste in pista fino a quel momento.

Difatti, il gruppo tecnico alle dipendenze dell’istrionico Chapman disegnò una vettura dotata di pance laterali conformate, nella parte inferiore, come un tubo di Venturi, ossia stringendo il passaggio dell’aria fino a circa metà della lunghezza dell’auto, per poi gradualmente incrementare l’apertura nella zona delle ruote posteriori. Di conseguenza, la Lotus denominata in seguito “modello 78” (foto in alto) presentava due condotti destinati all’effetto suolo, rispettivamente uno per ciascuna delle pance laterali, architettura resa possibile allocando gli scambiatori di calore ed i serbatoi in modo tale da garantire più spazio possibile nella zona inferiore delle fiancate, dirigendo il flusso dell’aria calda smaltita dai radiatori verso l’alto per non “disturbare” la zona destinata alla depressione. Peter Wright, sulla falsariga di quanto sperimentato da Jim Hall sulla Chaparral 2J, dotò le estremità laterali delle pance della 78 con delle minigonne “a spazzola”, formate da una sorta di pettine in materiale plastico flessibile (nylon) che cercasse di seguire il più possibile il profilo dell’asfalto sfiorandolo, ritenendo al momento ancora prematuro il passaggio alle minigonne in materiale rigido, non avendo trovato una lega metallica od una resina plastica adatte allo scopo.

Mentre sulla carta tutto sembrava funzionare al meglio, una volta scesa in pista sul finire del 1975, la Lotus 78 iniziò a denotare dei problemi apparentemente di poco conto, che però portarono Colin Chapman alla decisione di procrastinare alla stagione 1977 il debutto in gara, con la convinzione che, una volta risolti i problemi di gioventù, avrebbe avuto in mano una monoposto rivoluzionaria e difficilmente battibile. Sostanzialmente, a dare noia erano due problematiche, una di natura dinamica ed una correlata alla scelta dei materiali:

  • La macchina, strutturata con due grandi pance laterali con i radiatori nella parte superiore e con una sezione frontale piuttosto stretta, soffriva all’inizio di una certa instabilità dovuta al baricentro piuttosto alto, problema risolto nel tempo con parecchie migliorie sulla distribuzione dei pesi della vettura, quasi i tecnici avessero ritenuto di puntare moltissimo sulle potenzialità dell’effetto suolo ritenendolo più importante rispetto all’equilibrio meccanico dell’intera auto.
  • Le minigonne “a spazzola” in nylon, teoricamente in grado di solcare con facilità qualsiasi asfalto, diedero sin dall’inizio problemi in quanto, a velocità elevata, essendo troppo flessibili venivano piegate in direzioni varie dalla forza dell’aria, vanificando quindi la sigillatura del condotto in depressione. L’esperienza maturata durante la numerose prove, continue altalene di entusiasmi e scoramenti, di cui si ricorda il consiglio di Mario “Piedone” Andretti di abbandonare la strada delle minigonne, ha fatto sì nel tempo che la Lotus 78 divenisse effettivamente una vettura efficiente: l’adozione di bandelle rigide in materiale ceramico, associate a delle molle precaricate che spingevano le minigonne in senso contrario alla forza dell’aria, risolvevano il problema della sigillatura del fondo.

Con le minigonne in materiale ceramico molto duro, venivano meno anche i dubbi sulla resistenza delle stesse all’attrito durante l’arco di una gara, inducendo ad una fiducia sempre crescente i piloti Mario Andretti e Gunnar Nilsson. Infatti, dopo un inizio balbettante del campionato 1977, la Lotus 78 intraprese la giusta direzione di sviluppo tecnico, divenendo nella seconda metà delle gare una delle migliori monoposto. Purtroppo le difficoltà iniziali diedero un forte vantaggio alla Ferrari 312 T2 di Niki Lauda, il quale ottenne il secondo titolo mondiale dopo quello del 1975, però le quattro vittorie di Andretti ed il successo di Nilsson dimostravano che, nel 1978, la Lotus sarebbe divenuta la vettura da battere.

L’annata sportiva del 1978, purtroppo funestata dall’assurda morte di Ronnie Peterson per embolia grassosa dopo l’incidente di Monza a bordo della vecchia Lotus 78, è stata contraddistinta dal debutto della Lotus 79 (nella foto sopra), evoluzione estrema, a lungo studiata da Chapman, della valida 78 dell’annata precedente. Con il modello 79, adottando un telaio con un baricentro più arretrato ed ottimizzando la sigillatura del fondo vettura mediante minigonne ancora più rigide a “scorrimento verticale”, si era ottenuta una vettura assolutamente avveniristica ed efficiente sotto il profilo della deportanza generata dall’effetto suolo, al punto di garantire a Mario Andretti la conquista dell’iride in campionato. La monoposto, voluta a tutti i costi da Chapman, non era comunque esente da problemi, il più delle volte mascherati dalla grande velocità in curva “regalata” dalle minigonne, in quanto sin dall’inizio soffrì di un’imperfetto smaltimento del calore dei radiatori e di una scocca scarsamente rigida, difetto che in assenza dell’effetto suolo sarebbe stato parecchio evidente.

La vittoria del campionato non fece dormire sonni tranquilli a Colin Chapman, in quanto gli avversari di certo non rimanevano a guardare, come dimostrò il giovane progettista della Brabham.

La scuderia fondata dal grande Jack Brabham e diretta nel 1978 da Bernie Ecclestone, si presentò al Gran Premio di Svezia del 1978, disputato sul circuito di Andertorp, con la vettura BT46B motorizzata Alfa Romeo dotata di un ventilatore. Per la Formula 1 questo rappresentava una novità, ma in realtà Gordon Murray, geniale ed estroso ingegnere sudafricano, affinò l’idea vista sull’ormai leggendaria Chaparral 2J d’oltre oceano. Murray infatti, riteneva di poter generare una maggiore depressione del fondo vettura mediante l’impiego di un grosso ventilatore, azionato mediante una presa di forza sulla scatola del cambio, posizionato sotto l’alettone posteriore. Sigillando con bandelle estremamente rigide il fondo vettura, Murray era così riuscito a creare un mostro di efficienza deportante, nonostante un telaio inadatto all’effetto suolo a casa della larghezza del motore a V di 180° ideato da Carlo Chiti all’Alfa Romeo, vincendo la prima ed unica gara che la BT46B “a ventilatore” disputò.

Infatti in Svezia Niki Lauda, nel 1978 pilota Brabham, ottenne un successo condito da perplessità e polemiche. Il motivo del bailamme che si scatenò era tutto sommato facilmente intuibile: la vettura venne subito riconosciuta come “pericolosa” in quanto la ventola risucchiava e proiettava all’indietro brecciolino, sabbia e sassi colpendo le vetture che seguivano, oltre che capace di sporcare i condotti di aspirazione del proprio propulsore, come dimostrò il ritiro di John Watson, secondo pilota Brabham. Oltre la pericolosità, gli altri costruttori inveirono contro la Federazione per il tentativo, peraltro buffo, fatto dalla Brabham di spacciare il ventilatore come sistema di raffreddamento del motore, ma l’epopea americana della Chaparral aveva ben fatto comprendere a cosa servisse realmente quella grossa ventola dipinta di nero.

Su questa faccenda si sono spese tonnellate di inchiostro per raccontare aneddoti e misteri, il più famoso dei quali è il presunto ordine di Ecclestone di non vincere la gara del debutto, conscio dei rischi, subito divenuti realtà, di essere oggetto di proteste da parte degli altri Costruttori. Fermo restando l’importanza tecnica della Brabham BT46B, nonostante tutto esempio di come l’aria può garantire in modo gratuito una deportanza enorme, ci si può interrogare su come sarebbe cambiata la storia della Formula 1 nel caso Niki Lauda avesse ascoltato Ecclestone, anziché assecondare l’innato desiderio di vittoria…

Ventilatore a parte, visto che nulla accade per caso, negli anni a venire di Gordon Murray si sentirà parlare ancora molto…

Continua

Jona Ceciliot

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L’epoca dell’effetto suolo – I primi tentativi

Gen 20, 2010 di MP4/6 0 Commenti , , , ,

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Per la maggior parte delle soluzioni che hanno portato ad un certo progresso nel mondo della tecnica, un periodo di rodaggio dove vedono la luce esperimenti ed applicazioni empiriche è sempre risultato necessario, ottenendo sovente delle risultanze non in linea con quanto preventivato, così ha voluto rispettare la regola anche l’introduzione dell’effetto suolo nelle corse automobilistiche.

Solitamente è opinione diffusa far coincidere l’epoca dell’effetto suolo con la fine degli anni Settanta ed i primi anni Ottanta, in quanto testimoni diretti di un’epopea tecnica tanto efficace quanto pericolosa però, i primi sentori che qualcosa stava cambiando nella tecnica delle vetture da pista si ebbero nel decennio precedente negli Stati Uniti d’America.

Nel Nuovo Continente fu infatti Jim Hall il primo a realizzare, per le gare Can-Am e per il mondiale Sport Prototipi, una vettura dotata di un profilo alare montato in posizione sopraelevata nel retrotreno della macchina, cercando di sfruttare l’ala per incrementare la forza deportante responsabile di una cospicua parte dell’aderenza delle ruote posteriori. Hall non fu il solo, visto che di lì a poco anche nelle monoposto di Formula 1 iniziarono a comparire profili alari montati su supporti verticali notevolmente alti rispetto alla vettura, fra le quali si ricordano la Lotus 49 ideata da Colin Chapman e la Ferrari coeva disegnata da Mauro Forghieri, ottenendo sulla carta tangibili risultati sotto il profilo della deportanza, correlati però, come vedremo, a gravi problemi di resistenza strutturale forieri di minare la sicurezza di marcia delle vetture.

L’idea di montare un profilo alare su supporti verticali deriva dal tentativo di posizionare il dispositivo aerodinamico in una zona dove l’aria sia priva di vortici e turbolenze derivanti dal rotolamento delle ruote e dalla penetrazione del corpo vettura nell’atmosfera, utilizzando le conoscenze aerodinamiche sviluppate in modo efficace dai reparti scientifici delle industrie aeronautiche.

I vantaggi teorici dell’introduzione delle vetture con l’alettone posteriore (e dopo poco anche all’anteriore) possono riassumersi nei seguenti punti:

  • Aumento della forza deportante e quindi dell’aderenza del retrotreno.

  • Possibilità di affrontare le curve ad una velocità più elevata.

  • Ottenere una vettura più stabile alle alte velocità nei lunghi rettifili grazie al “maggior peso” gravante sulle ruote.

Per contro però, la pista fece emergere diverse problematiche che, sulla carta, con i mezzi scientifici di allora, non erano di immediata individuazione:

  • La scarsa efficienza dell’ala alle basse velocità in quanto il profilo alare garantisce deportanza in modo proporzionale alla velocità, infatti la resistenza aerodinamica di un qualsiasi oggetto dipende dal quadrato della velocità con la quale si muove.

  • Notevole dispendio di potenza nella marcia rettilinea, in quanto i profili alari rappresenta un vero e proprio muro che ostacola l’avanzamento.

  • Nei rettifili le vetture assumevano spesso un assetto “portante”, ossia tendevano a sollevarsi all’avantreno in quanto le pressioni aerodinamiche erano sbilanciate verso il retrotreno. Per ovviare a questo problema iniziarono a proliferare le alette anteriori, ottenendo però risultati tangibili solo nei primi anni Settanta quando le auto iniziarono ad essere modellate anche nella carrozzeria per creare deportanza.

  • La guidabilità delle monoposto, sia di Formula 1 che delle categorie americane, spesso era vittima dell’instabilità creata dalle spinte laterali dell’aria che impattava i profili alari (che funzionano a dovere solo con l’aria che li colpisce frontalmente), provocando dei momenti di rotazione (in pratica degli effetti-leva) amplificati dalla grande altezza dei supporti dell’ala posteriore.

  • Durante la fine degli anni Sessanta, il graduale miglioramento delle mescole degli pneumatici rendeva ardua la comprensione del confine fra i meriti degli stessi e quelli dei profili alari nel creare aderenza, provocando più di qualche imbarazzo fra tecnici e piloti.

  • I supporti dell’ala posteriore erano sovente messi in crisi dal punto di vista della resistenza strutturale, in quanto le forze aerodinamiche che spingevano sull’ala si ripercuotevano con effetti di flessione, taglio e torsione sui tralicci di sostegno, provocandone a volte il collasso, come avvenuto, ad esempio, nel Gran Premio di Spagna del 1969 al Montjuic di Barcellona.

Osservando gli esiti concreti alquanto altalenanti delle prime vetture da corsa che sfruttavano l’aria per andare più veloci, Colin Chapman, progettista della Lotus, iniziò a dedicarsi allo studio di monoposto con la carrozzeria profilata in modo da generare deportanza senza ricorrere ad ali di grandi dimensioni, come sulla Lotus 72 che riprendeva i concetti del modello 56 studiato per Indianapolis. Sulla falsariga del mai troppo rimpianto Colin, vedevano la luce modelli dalle alterne fortune come la March 70 e la Ferrari 312 B3 detta “Spazzaneve”, monoposto sfortunata rimasta allo stadio di prototipo che però molto ha lasciato in eredità alle vetture degli anni successivi.

La pietra miliare che diede il via alla vera epoca dell’effetto suolo venne però concepita oltre oceano da Jim Hall, che nel 1970 disegnò la Chaparral 2J (in foto) per le gare Can Am, conosciuta dagli appassionati anche come “auto aspirapolvere”. Questa macchina fu la prima applicazione concreta di quanto Bernoulli aveva scoperto qualche secolo prima, impiegando però un sistema meccanico di ventole aspiranti anziché conformare il fondo alla stregua di un Tubo di Venturi. Difatti, la Chaparral 2J presentava una curiosa carrozzeria squadrata, con installati nel retrotreno due grossi ventilatori azionati da un motore ausiliario a due tempi, che con la loro rotazione aspiravano l’aria dal fondo dell’auto, generando quindi la depressione che “incollava” al suolo la vettura. L’idea era geniale quanto efficace, in quanto i ventilatori generavano una deportanza di circa 1,3 volte il peso dell’auto, regalando così un’aderenza del retrotreno notevolmente accresciuta. Tutto questo, assieme all’introduzione delle “minigonne”, in una resina plastica molto resistente all’attrito con l’asfalto (il Lexan), ai lati della carrozzeria che garantivano una sigillatura quasi totale della zona in depressione, comportò la probabile nascita di una nuova famiglia di vetture molto performanti, stroncata però alla fine del 1970 su decisione della federazione americana che mise la Chaparral 2J fuori legge perchè ritenuta pericolosa. Nonostante la proibizione, la via risultava segnava, tanto che nel Vecchio Continente gli studi in materia iniziavano a farsi intensi e dopo poco cominciarono a vedersi i primi risultati tangibili.

 Continua

                                        Jona Ceciliot

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L’epoca dell’effetto suolo – I concetti della fisica

Gen 17, 2010 di MP4/6 3 Commenti , , ,

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Nella seconda metà degli anni Settanta, fra un pantalone a zampa d’elefante, un viaggio sul Volkswagen Transporter T1 tutto colorato e gli improbabili baffoni dei giovani, iniziano a far capolino nel dizionario d’uso comune parole strane come “effetto suolo”, “wing-car”, “profilo alare” e “minigonne”, dando il via ad un’epoca tecnico-sportiva che ancora oggi desta curiosità e fascino.

Dopo più di trent’anni, cercheremo di dare una nuova luce a questi misteriosi vocaboli, magari incuriosendo e spingendo all’approfondimento chi allora non c’era, facendo pure scendere una lacrima di nostalgia a quanti all’epoca vivevano i loro anni migliori.

La mezza decade che ha segnato un netto e radicale cambio nella concezione di una vettura da corsa era nata sotto la compiuta espressione della meccanica italiana con la famiglia delle Ferrari con il cambio trasversale ed il motore a 12 cilindri a V piatta di 180°,nato dalla genialità di Mauro Forghieri. Nonostante la scena fosse ampiamente in mano a delle monoposto, tutto sommato, ancora legate ad una concezione tradizionale, in altri lidi più di qualcuno continuava gli studi, i cui albori risalgono agli anni Sessanta, sul trarre vantaggio da quanto Madre Natura tramite l’aria ci offre gratuitamente ed in quantità illimitata, iniziando a vederla come “un’amica” e non più come un’inutile resistenza da vincere per andare più veloci.

Intuitivamente tutti pensiamo che, se non ci fosse l’aria, l’automobile o la bicicletta andrebbero più veloci consumando meno benzina o risparmiando i muscoli dalla fatica invece, cosa strana, l’applicazione concreta fatta da Venturi di un principio fisico scoperto da Bernoulli, ha permesso di conseguire, assieme all’impiego dei profili alari, due grandi risultati:

  • Impiegare l’aria per “schiacciare” a terra la vettura aumentandone il peso ben oltre a quanto riporta la bilancia.

  • Sfruttare le differenze di pressione e di velocità dell’aria per generare un “risucchio” della vettura verso il suolo.

Prima di addentrarci nella discussione dei punti soprastanti, diamo uno sguardo a quanto ci hanno lasciato in eredità il signor Bernoulli, il signor Venturi ed il mondo delle scienze meccaniche.

  • PRINCIPIO DI BERNOULLI: in un fluido (liquido od aeriforme che sia) la somma dell’energia derivante da pressione, posizione e velocità è costante, ossia se diminuisce la velocità aumenta la pressione o se aumenta la velocità diminuisce la pressione.

  • TUBO DI VENTURI: rappresenta l’applicazione pratica del principio di Bernoulli mediante il graduale restringimento di un canale in cui passa un fluido ed il suo allargamento più o meno marcato. Questa conformazione permette infatti di osservare che, alla diminuzione della sezione la velocità aumenta facendo decrescere la pressione, la quale aumenta nel momento in cui la velocità diminuisce all’ingrandimento della sezione di passaggio. Grazie a questo fatto è basato il principio dell’ala che fa volare gli aerei.

  • ADERENZA: è la magica e dannata commistione fra il pneumatico e la superficie sulla quale rotola, responsabile di tutti i movimenti di trazione, frenata e sterzata, direttamente correlata alla qualità della gomma, alla tipologia del fondo ed alla componente verticale dell’insieme delle forze che che gravano sull’intero veicolo. Grazie all’importanza estrema delle forze verticali che agiscono sulle ruote, è nata l’applicazione dei profili alari e dell’effetto suolo di cui parleremo in seguito.

  • PROFILO ALARE: si tratta di un solido a sezione asimmetrica conformato in modo tale da permettere da un lato il passaggio dell’aria in modo più veloce rispetto all’altro, comportando così una differenza di pressione “responsabile” di far alzare l’aereo o di schiacciare al suolo una vettura a seconda di come viene impiegato il profilo alare. Il  “funzionamento” di un ala può essere facilmente compreso eseguendo un semplice esperimento: tenendo all’altezza della bocca un foglio di carta e soffiando forte sulla parte superiore del foglio, si nota infatti che questo tende ad alzarsi proprio per la diminuzione di pressione che si provoca accelerando l’aria che si trova sopra il foglio. Ipotizzando di esguire la prova al contrario, si può intuire l’effetto di schiacciamento che provoca un profilo alare “rovesciato” come nelle macchine da corsa.

volo

In figura è riportato lo schema di un profilo alare tradizionale, in una monoposto accade esattamente il contrario.

Fatte le dovute precisazioni a livello fisico, il progresso tecnico ha permesso di ottenere dei concreti risultati applicabili sia alle auto da competizione ed in minor misura alle auto di serie sui seguenti punti:

  • SCHIACCIARE A TERRA LA VETTURA (PROFILI ALARI): l’applicazione “al contrario” di quanto si fa in un aeroplano di uno o più profili alari alla carrozzeria di una vettura comporta un effetto di schiacciamento chiamato in gergo “downforce” variabile in funzione della velocità, per il fatto che l’aria scorre più velocemente nella parte inferiore dell’ala, con una conseguente diminuzione di pressione che, rispetto alla parte superiore del profilo dove l’aria scorre più lentamente con un aumento di pressione, genera una forza diretta verso il basso che rende “più pesante” la vettura.

  • VINCERE LA RESISTENZA DELL’ARIA (AERODINAMICA): è proprio grazie alla conoscenza di quanto è in grado di “regalare” e “togliere” l’aria dal punto di vista energetico che le vetture hanno cominciato ad assumere forme sempre più strane ed efficienti, cercando di coniugare la facilità di penetrazione mediante carrozzerie di sezione stretta (sulla falsariga delle vetture a “sigaro” viste fino a qualche anno prima) con la forte resistenza all’aria che offrono i profili alari. E’ strana come cosa, ma proprio qui si gioca buona parte della riuscita di un progetto di una vettura da corsa: un profilo alare di per sé rappresenta un assurdo, in crea una forte resistenza all’avanzamento su strada rettilinea di un’automobile però, dato che i tracciati sono composti, gioco forza anche da curve, la storia ha spesse volte insegnato che è più importante andare forti in curva che in rettilineo, necessitando così di una grande spinta verso il basso generata dai profili alari. Sul sottile equilibrio fra buona penetrazione aerodinamica e buona downforce si basano di conseguenza i progetti delle vetture, togliendo il sonno ad intere generazioni di progettisti e tecnici.

  • SFRUTTARE IL RISUCCHIO DEL FONDO VETTURA (EFFETTO SUOLO): come logica conseguenza del grosso problema del coniugare velocità in curva ed efficienza in rettilineo, le vetture hanno visto l’applicazione del “Tubo di Venturi” nel loro fondo, dando così il via al nocciolo della questione, “l’effetto suolo.” Volendo ridurre le dimensioni dei profili alari, divenute notevolmente grandi per generare molta downforce e di conseguenza nemici assoluti della velocità su strada dritta, si è pensato di costruire sul fondo delle monoposto una sorta di “Tubo di Venturi”, creando un canale che partiva all’altezza dell’avantreno per restringersi gradualmente fino a circa tre quarti del fondo macchina, iniziando poi ad allargarsi nuovamente al retrotreno. Così facendo, l’aria che è costretta a passare sotto la macchina viene incanalata in una “tubazione” che si restringe, aumentando così la sua velocità e diminuendo di conseguenza la pressione, risultato? Il fondo vettura si trova ad una pressione inferiore rispetto alla parte superiore della macchina, venendo quindi “schiacciata” da questo risucchio chiamato “effetto suolo”. L’allargamento finale delle sezione servirà poi per ristabilire le condizioni normali di pressione e velocità dell’aria, evitando fastidiosi e dannosi vortici all’altezza del retrotreno.

  • SIGILLARE IL FONDO VETTURA (LE MINIGONNE): ultimo passo dell’evoluzione dell’applicazione del “Tubo di Venturi” ad una macchina da corsa è stato determinato dalla ricerca di un sistema leggero e semplice che permettesse il più possibile di “sigillare” il fondo vettura con l’asfalto della pista, con delle lamine in materiale resistente allo sfregamento che strisciassero sul fondo stradale per impedire l’entrata di aria a pressione ambiente dai lati, vanificando così il prezioso risucchio garantito dall’accelerazione dell’aria nel “Tubo di Venturi”. Queste lamine, chiamate anche bandelle, sono diventate famose con l’appellativo di “minigonne”, rendendo così celebre al pubblico generalista uno strumento aerodinamico che altrimenti sarebbe rimasto nell’anonimato assieme alle altra migliaia di parti che compongono una monoposto.

Continua…

                                  Jona Ceciliot

Endurance, In Primo Piano, LMS, Tecnicamente parlando

Endurance – Categorie LMS, parliamo di tecnica

Mar 5, 2009 di MP4/6 0 Commenti , , , , , , , ,

audi_r10_1Le corse automobilistiche della Le Mans Series sono riservate a due grandi categorie di automobili, le vetture Prototipi, suddivise in LM P1 ed LM P2 e le vetture Gran Turismo differenziate in LM GT1 ed LM GT2. Cerchiamo di fare un po’ di chiarezza in merito per consentire allo spettatore di godersi ancor di più lo spettacolo dell’Endurance.

Prototipi LM P1

Sono le auto più famose delle moderne edizioni della 24 ore di Le Mans in quanto sono appositamente progettate per competere alla vittoria nella classifica generale delle gare Endurance. Sono definite auto prototipo (aperte e coperte) in quanto veri e propri modelli da competizione senza parentela alcuna con i  modelli stradali, con specifiche meccaniche di assoluta eccellenza.  Esempi attuali della serie regina sono le Audi R10 TDI, le Courage Oreca, le Lola motorizzate Aston Martin, le Pescarolo e le Aston Martin. Alcune specifiche:

  • Peso minimo: 900 kg
  • Larghezza ala posteriore: 1.6 metri
  • Cilindrata massima: 6 litri per i benzina atmosferici, 4 litri per i benzina sovralimentati, 5,5 litri per i ciclo Diesel sovralimentati.
  • Capacità massima serbatoio: 90 litri per i benzina, 81 litri per i Diesel
  • Diametro massimo dischi freno: 38 centimetri
  • Numeri di gara: da 1 a 24
  • Colore numero di gara: rosso
  • Luce dei fari: bianca

Importante è sottolineare l’aspetto ambientalista della categoria, in quanto dal 2008 il 10% del carburante dei ciclo Otto è composto da bioetanolo, così come il 10% del carburante dei ciclo Diesel è rappresentato dal BTL. Dal 2009 ciascuna vettura, per muoversi in pit lane, dovrà servirsi di un motore elettrico che la spingerà fino ai 60 km/h sensibilizzando il pubblico riguardo i possibili scenari corsaioli delle auto ibride.

Prototipi LM P2

Sono automobili prototipo (aperte e chiuse) non derivate dalla produzione stradale dotate di minor potenza rispetto alle sorelle maggiori della LM P1, destinate in genere a team ed equipaggi privati, in grado comunque di ben figurare anche a cospetto della classifica generale. Esempi attuali sono le Parmi Elles, le Lola motorizzate Mazda, le Pescarolo Mazda, le Porsche RS Spyder e le Ginetta Zytek. Alcune specifiche:

  • Peso minimo: 825 kg
  • Larghezza ala posteriore: 1.6 metri
  • Cilindrata massima: 3,4 litri e 8 cilindri per i benzina atmosferici, 2 litri e 6 cilindri per i benzina sovralimentati.
  • Diametro massimo dischi freno: 38 cm
  • Capacità massima serbatoio: 80 litri
  • Numero di gara: da 25 a 49
  • Colore numero di gara: blu
  • Luce dei fari: bianca

Anche per la categoria LM P2 vige la regola di utilizzare i biocarburanti con le stesse modalità della LM P1.

Gran Turismo LM GT1

Le  Gran Turismo LM GT1 sono vetture  derivate da modelli di produzione omologati per la circolazione stradale, aventi come requisito minimo l’essere prodotti in 100 esemplari per le grandi Case ed in 25 per le piccole Case. Va comunque detto che per le competizioni le auto sono preparate ed allestite in modo apposito. Esemplari delle corse attuali sono le Chevrolet Corvette, le Aston Martin DBR9, le Ferrari 550 Maranello, le Lamborghini Murcielago e le Saleen.

  • Peso minimo: 1125 kg (1150 kg per Aston Martin e Corvette)
  • Larghezza massima: 2 metri
  • Cilindrata massima: 8 litri per i benzina atmosferici, 4 litri per i benzina sovralimentati
  • Dischi freno in fibra di carbonio ammessi
  • Capacità serbatoio: 90 litri
  • Cambio con massimo 6 rapporti
  • Numero di gara: da 50 a 74
  • Colore numero: verde
  • Luce dei fari: gialla

Gran Turismo LM GT2

Le  Gran Turismo LM GT2 sono vetture  derivate da modelli di produzione omologati per la circolazione stradale, aventi come requisito minimo l’essere prodotti in 100 esemplari per le grandi Case ed in 25 per le piccole Case. Va comunque detto che per le competizioni le auto sono preparate ed allestite in modo apposito, anche se in misura minore rispetto alle LM GT1. Esemplari delle corse attuali sono le Porsche 997, le Ferrari F430, le Lamborghini Gallardo e le Aston Martin Vintage V8.

  • Peso minimo: 1125 kg
  • Larghezza massima: 2 metri
  • Cilindrata massima: 8 litri per i benzina atmosferici, 4 litri per i benzina sovralimentati
  • Dischi freno in materiale ferroso
  • Capacità serbatoio: 90 litri
  • Cambio con massimo 6 rapporti
  • Numero di gara: da 75 a 99
  • Colore numero: giallo
  • Luce dei fari: gialla

                                                                                        C.J.

Formula 1, Tecnicamente parlando, Zonda d'urto

F1 – Scoop: La nuova Mclaren continua a girare con l’alettone 2008

Gen 21, 2009 di Davide Mainò 8 Commenti , , , , ,

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Arriva da Portimao una interessante curiosità tecnica. La nuova Mclaren Mp4-24, vettura progettata per l’imminente stagione 2009 , sta affrontando le sue prime giornate di test in versione…2008 ( larghezza 100 cm, altezza 80 cm)!!  Nessuno si era accorto della strana scelta tecnica, forse distratto dalle numerose presentazioni avvenute in questi giorni. Come si evince dalle foto scattate a bordo pista, sulla monoposto del tester De La Rosa è montata un ala posteriore “vecchia versione”, diversa dalla regolare soluzione mostrata il giorno della presentazione (altezza 95 cm, larghezza 75 cm ). Il motivo di questa scelta? Non è dato saperlo, e a dire la verità non saprei darvi una motivazione certa. Che la crisi economica abbia spinto a sfruttare le rimanenze del magazzino?

Davide Mainò

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Formula 1, Tecnicamente parlando

F1 – Analisi tecnica della nuova Ferrari F60

Gen 14, 2009 di Davide Mainò 2 Commenti , , , , , , ,

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La presentazione della nuova Ferrari F60 ha svelato quelle che saranno nel 2009 le forme delle nuove monoposto di F1, anche se già in dicembre la Bmw aveva fatto girare a Jerez una versione ibrida conforme ai nuovi regolamenti. Indubbiamente, a saltare subito all’ occhio sono i nuovi alettoni anteriore e posteriore, che a causa delle nuove norme tecniche hanno radicalmente modificato l’impatto estetico (oltre che aerodinamico) delle vetture.

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All’ anteriore, l’ala è stata abbassata di ben 10 cm rispetto ai regolamenti 2008, estendendone la larghezza a tutti i 180 cm della carreggiata. Come è possibile vedere dalla foto inoltre, la zona centrale del profilo alare è libera dai flap, creando così al di sotto del lungo e appuntito muso un tunnel d’aria che andrà ad alimentare il fondo della vettura. Da notare la particolare forma delle paratie laterali, dalla disegno particolarmente incurvato verso l’ esterno al fine di evacquare al di fuori delle ruote anteriori il flusso d’ aria che passa sotto l’ ala.

ferrari-f60-c

Al posteriore, l’alettone è stato portato ad un altezza massima di 95 cm dal piano di riferimento ( dove per piano di riferimento intendiamo un piano immaginario, parallelo al suolo, passante per il punto più basso della vettura, nella fattispecie il fondo ), riducendo però di 25 cm la larghezza totale. Sempre al posteriore, è da notare la completa rivisitazione dell’ estrattore posteriore, ora più alto in uscita e lineare nel disegno.

Sempre grazie alle nuove norme tecniche, il corpo vettura è stato quasi completamente ripulito dalle nuomerosi appendici, ciminiere e branchie che caratterizzavano le vetture delle ultime stagioni. Nonostante l’ introduzione del Kers, il quale impone maggiori ingombri interni sia per l’allogiamento che per il raffreddamento del sistema, le fiancate risultano incredibilmente scavate nella zona della “coca-cola” , conferendo un grande senso di compattezza all’ intero retrotreno ( tanto da stupire lo stesso Massa, che l’ha paragonato a quello di una F3 ). A tal scopo, grande attenzione è stata prestata al gruppo cambio-trasmissione, ulteriormente “limato” per migliorare l’efficenza del retrotreno.

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Parlavamo di Kers. Il sistema di recupero di energia ha rappresentato senza dubbio uno dei più grossi grattacapi del progetto 660, come ammesso dalla stessa casa di Maranello. Il risultato è un congegno veramente compatto, disposto in posizione strategica davanti subito davanti al motore. Riguardo al suo funzionamento specifico già molto è stato detto, e per chi volesse maggiori dettagli invito i lettori a visitare la sezione del blog dedicata alla tecnica.

Riviste le sospensioni, in passato dotate di vistose carenature vietate a partire di quest’anno. A completare il quadro delle modifiche, il ritorno alle gomme slick e il nuovo motore V8, limitato nel regime massimo a 18.000 giri e che adesso eroga oltre 700 cv. Sono comunque attesi ulteriori sviluppi ( soprattutto aerodinamici ), che saranno testati nelle settimane precedenti il Gp d’Australia.

Davide Mainò

Formula 1, Tecnicamente parlando

F1 – Preview 2009: alettoni, gomme slick e raffreddamento

Dic 28, 2008 di Mariacristina Gagliardi 3 Commenti , , , , , ,

Formula 1 2009

Durante questo inverno tutte le scuderie di Formula 1 hanno duramente lavorato per aggiornare le proprie vetture in vista del campionato del mondo 2009. Per il prossimo mondiale infatti il regolamento è stato drasticamente modificato sotto molti punti e pertanto le vetture che vedremo correre durante la prossima stagione saranno vistosamente differenti.
Sicuramente, uno degli aspetti che ha subito maggiori modifiche è l’aerodinamica del telaio. Entrambi gli alettoni, sia quello anteriore che quello posteriore, dovranno essere notevolmente modificati per poter essere conformi al regolamento. Durante i test invernali abbiamo già avuto modo di poter vedere quali saranno i cambiamenti su alcune vetture.
Per quanto riguarda l’alettone anteriore, il nuovo regolamento ha stabilito che la parte centrale deve essere costituita da un singolo elemento, di cui il regolamento specifica quale deve essere il suo spessore e la corda. Durante i test a Barcellona la Honda ha testato un alettone anteriore perfettamente conforme al regolamento la cui forma è perfettamente piatta. Spariscono così le caratteristiche forme a cucchiaio, presenti ormai sugli alettoni di tutte le vetture della passata stagione, per far posto ad un unico profilo piatto. Interpretando i pensieri di chi ha revisionato il regolamento, questa importante modifica ha come scopo quello di rendere le vetture meno suscettibili alle turbolenze dovute alle vetture troppo vicine e di accrescere le possibilità di sorpasso delle vetture. In passato abbiamo visto infatti vetture con aerodinamiche molto spinte e pochissimi sorpassi, solo quando la vettura che precedeva era almeno un secondo più lento di quella che seguiva. Con questa vistosa diminuzione della deportanza sul muso, la macchina che segue può avvicinarsi alla macchina che vuole sorpassare senza perdere troppo carico, essendo già questo minimo. L’altezza a cui sarà posto l’alettone anteriore sarà minore rispetto alle precedenti stagioni (tra 75 e 150 mm rispetto all’asfalto) e più ampio (la larghezza dovrà essere compresa tra 1400 e 1800 mm, pari a circa quella dell’auto). Una novità assoluta è legata ai flap che potranno essere regolati dai piloti, non più di due volte per giro, in un range di 6° di inclinazione.
Per quanto riguarda l’alettone posteriore, questo sarà più stretto e più alto. La larghezza massima stabilita dal regolamento è compresa tra 750 mm e 1000 mm, l’altezza massima è invece stata fissata a 950 mm rispetto al piano di riferimento della vettura. Sarà concesso inserire soltanto due profili sull’alettone posteriore. Restringere l’alettone ha come scopo quello di diminuire superfici aerodinamiche, abbassando dunque la deportanza. Per quanto riguarda l’altezza, il regolamento ha fissato il limite suddetto dal momento che l’estrazione dal diffusore risulta essere più efficiente sollevando l’alettone posteriore. A sua volta, il diffusore sarà più lungo ed alto, per evitare la generazione di deportanza.
Queste due importantissime modifiche aerodinamiche hanno come effetto un drastico abbattimento delle velocità di punta delle vetture nella percorrenza delle curve veloci.
Anche le fessure preposte per il raffreddamento dovranno essere oggetto di revisione da parte dei team. Le larghe aperture poste sulle pance laterali dovranno infatti essere drasticamente ridotte a 55 mm di larghezza e tutte le altre feritoie dovranno essere chiuse. Queste modifiche impegneranno molto i team nella ricerca di nuove tecniche di raffreddamento dei propulsori per evitare problemi di surriscaldamento.
Ultima sostanziale modifica che discuteremo in questo articolo riguarda il ritorno delle gomme slick, ossia le gomme da asciutto senza intagli sul battistrada. Questa misura permetterà di aumentare di circa il 20% rispetto alle gomme scanalate il grip meccanico della vettura a fronte di un drastico abbattimento del grip aerodinamico legato alle modifiche sopra esposte. Le modifiche non saranno legate esclusivamente agli intagli ma anche alle mescole ed alla struttura dello pneumatico. Saranno disponibili come per la stagione 2008, due mescole per GP. L’effetto della presenza delle gomme slick, che come detto aumenta il grip meccanico a causa della maggiore area di contatto tra lo pneumatico e l’asfalto, permetterà alle vetture di semplificare i sorpassi, avendo a disposizione maggiore trazione, ma anche aumenterà la velocità nelle curve lente dei circuiti.

Formula 1, Tecnicamente parlando

I sorpassi

Dic 7, 2008 di Mariacristina Gagliardi 0 Commenti , , , , , , ,

overtake

Parliamo di sorpassi, i grandi assenti sui circuiti di Formula 1 da qualche anno. Tecnicamente, in qualsiasi sport motoristico un sorpasso si ha quando una vettura guadagna una posizione sui suoi avversari. Fin qui tutto banale. Sì, è vero, allora parliamo di quali tipi di sorpassi esistono. Un sorpasso può essere effettuato alla partenza, sulla griglia o alla prima curva, oppure durante il resto della gara, in pista o in pit lane, quando un pilota riesce a fare un pit stop più velocemente dei suoi diretti avversari. Quest’ultimo tipo di sorpassi ultimamente sono quelli preferiti dai team e dai piloti di Formula 1 perché non si rischiano contatti e nessuna crisi di nervi. E’ tutta una questione di strategie, quindi.
C’è però da dire che la maggior parte degli spettatori considera sorpasso solo quello in pista durante la gara. Questo tipo di sorpasso, e questo vale per tutti i motor-sport, può essere dovuto ad un errore di chi sta davanti oppure alla differenza di velocità tra le due vetture contendenti. Se la vettura che si trova dietro è sufficientemente più veloce di quella che la precede, allora può effettuare il sorpasso. Tecnicamente, maggiore è la differenza di velocità e più semplice e veloce sarà il sorpasso.
Le vetture di Formula 1 che si battagliano in pista, generalmente hanno prestazioni molto simili tra loro e per questo motivo il sorpasso deve essere condotto con intelligenza e coraggio, sfruttando soltanto una piccola differenza di velocità.
In Formula 1, oltretutto, occorre tener presente anche un altro fattore: l’efficienza aerodinamica. Quando una vettura si avvicina progressivamente a quella che la precede, immediatamente ne subirà gli effetti della turbolenza che questa genera. La turbolenza è dovuta alla formazione di mulinelli e bolle che modificano la disposizione degli strati di aria, provocando una sorta di disordine che le varie appendici non riescono ad interpretare e gestire perché pensate in assenza di tali turbolenze. Per completezza, occorre tenere presente che la scia aerodinamica prodotta dalle vetture che stanno davanti ha due effetti, uno negativo che comporta lo sporcamento della scia, ed uno positivo dovuto al fatto che la vettura davanti rompe la resistenza dell’aria e permette alla vettura dietro di incontrare una resistenza decisamente inferiore. Il problema della scia sporca si pone non nei tratti dritti ma in curva, quando la vettura che segue vede diminuire drasticamente la deportanza e quindi il grip e, di conseguenza, la stabilità della vettura. Questo spiega come mai le vetture sfruttano per il sorpasso la scia di chi precede solo sui tratti dritti mentre in curva “alzano il piede” per evitare le turbolenze ed affrontare la curva sfruttando l’aria pulita.
E’ possibile comunque identificare un’altra situazione in cui possono verificarsi i sorpassi, ossia in fase di frenata in curva. In questo caso, è possibile ritardare la frenata e sorpassare prima del punto di corda, sfruttare una maggior potenza frenante per affrontare la frenata nel minor spazio possibile e mantenere la traiettoria al meglio, oppure affrontare il sorpasso su una traiettoria più esterna, dove la pista lo permette.
Questo è quanto può fare il pilota che insegue ma ovviamente anche chi sta davanti ha un ruolo importante della battaglia dei sorpassi. Il pilota che si trova davanti deve infatti difendersi, chiudendo le traiettorie in cui potrebbe avvenire il sorpasso. In particolare questa è una manovra necessaria in curva: stringendo la traiettoria della curva infatti si obbliga l’inseguitore a rallentare per evitare il contatto e, di conseguenza, a cercare il punto di corda più tardi. Questo genere di manovra rallenta l’inseguitore ma anche il pilota che difende la sua posizione, per questo motivo vediamo i piloti che si danno battaglia perdere strada rispetto ai piloti che precedono.
Quindi, a causa della piccola differenza di prestazioni tra le vetture, dell’aerodinamica estremamente elaborata, delle prestazioni sempre migliori degli apparati frenanti e grazie all’esperienza dei piloti, che sanno difendersi sempre meglio, vediamo sempre meno sorpassi in pista. Questo potrebbe essere noioso nel caso in cui non si apprezzi la tecnologia che sta dietro alle moderne vetture di Formula 1 o se non si riesca a riconoscere il fatto che man mano che aumentano le prestazioni aumentano sempre di più le velocità e, di conseguenza, anche i rischi per i piloti, che compiono manovre pericolosissime ad elevate velocità.