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Formula 1, come si raffreddano dischi, pastiglie e pinze dei freni
Se la velocit¨¤ massima ¨¨ il dato che pi¨´ incuriosisce gli appassionati di motorsport, ¨¨ noto che le corse in auto si vincano (o si perdano) sul filo dei millesimi di secondo anche in virt¨´ di una frenata pi¨´ o meno incisiva. In Formula 1 ¡ª dove il fornitore degli impianti frenanti ¨¨ l¡¯azienda italiana Brembo ¡ª gli impianti frenanti hanno assistito negli anni a costanti evoluzioni sul piano delle tecnologie e dei materiali. Il risultato? Dischi, pastiglie, pinze rappresentano un ¡°universo¡± dove il dettaglio, frutto di ricerca e sviluppo, fa la differenza. Come e perch¨¦ la ventilazione dei freni sulle monoposto di F.1 ¨¨ un aspetto delicato per i team? Le risposte arrivano direttamente da Brembo, che illustra alcuni aspetti essenziali. Le monoposto di Formula 1 sono dotate di numerosi sensori, posizionati in diverse posizioni della vettura, che rilevano centinaia di parametri (i dati sono criptati per evitare una fuga di ¡°notizie¡± tra i vari team), trasmettendoli in tempo reale al box. Grazie ai sensori specifici, i team possono conoscere la temperatura di dischi e pinze e, quando necessario, comunicare al pilota le azioni da intraprendere di conseguenza; il pilota pu¨° modificare la brake balance della monoposto o la gestione complessiva dell¡¯impianto frenante.
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FRENI BREMBO F1: LE PRESE D¡¯ARIA
¡ª ?Tra gli aspetti essenziali per una corretta gestione degli impianti frenanti Brembo in Formula 1 vi ¨¨ il ruolo svolto dalle prese d¡¯aria. Intorno ai ¡°corner ruota¡± delle monoposto spiccano le brake duct (condotto) in carbonio con prese d¡¯aria, flap e deviatori di flusso, con due obiettivi: da un lato raffreddare i freni, dall¡¯altro svolgere una preziosa funzione aerodinamica. Ad alte velocit¨¤ queste strutture riducono le turbolenze generate dalla gomma in movimento, che frena l¡¯avanzamento della macchina, e al contempo aumentano la downforce. Quando si verifica un¡¯ostruzione di una o pi¨´ prese d¡¯aria (per esempio per un detrito proveniente da un¡¯altra vettura, oppure per un oggetto presente sulla pista: si pensi alla carta del panino che ha costretto la Alpine di Fernando Alonso al ritiro nel GP del Bahrain 2021), disco e pastiglie finirebbero con il surriscaldarsi. Il risultato? Dischi e pastiglie (realizzati in carbonio) si potrebbero ossidare, anche nell¡¯arco di poche frenate.
FRENI BREMBO F1: LA VENTILAZIONE
¡ª ?In caso di ostruzione delle prese d¡¯aria dell¡¯impianto frenante, la ventilazione non corretta dell¡¯impianto stesso, inoltre, determinerebbe l¡¯innalzamento della temperatura del liquido dei freni (fino all¡¯ebollizione), mentre il materiale d¡¯attrito (dischi e pastiglie) inizierebbe a bruciare, erodendo parte del disco. Nei casi pi¨´ estremi, continuando a girare in queste condizioni l¡¯usura delle componenti raggiungerebbe i fori di ventilazione portando il disco al rischio d¡¯esplodere. Bisogna ricordare che il raggio d¡¯utilizzo dei dischi in Formula 1 ¨¨ compreso tra i 350¡ã e i 1.000 ¡ã Celsius, mentre le pinze Brembo a 6 pistoni (progettate per ogni singolo team in base alla specifiche richieste), realizzate in alluminio (materiale che fonde a 700¡ã), hanno una soglia di garanzia inferiore (210¡ã) e anche sui tracciati che mettono a dura prova l¡¯impianto frenante le pinze non raggiungono mai i 200¡ã.
FRENI BREMBO F1: LA TEMPERATURA D¡¯ESERCIZIO
¡ª ?I circuiti di Formula 1, avendo caratteristiche differenti, mettono alla prova gli impianti frenanti in diverso modo. Per semplificare: su piste con numerose frenate ravvicinate (come Abu Dhabi, Citt¨¤ del Messico, Singapore, ¡) il ruolo delle prese d¡¯aria ¨¨ essenziale; al contrario, su circuiti veloci con minori frenate impegnative (Silverstone, Interlagos, Suzuka¡) si assiste al rischio opposto, ovvero il mancato raggiungimento della temperatura ideale di funzionamento dei freni (che determina il fenomeno della vetrificazione, o glazing, del materiale d¡¯attrito: dischi e pastiglie). In queste ultime condizioni, infatti, i team possono parzializzare le prese d¡¯aria, per ridurre il flusso d¡¯aria veicolato verso i freni.
FRENI BREMBO F1: I DISCHI
¡ª ?Questi aspetti relativi ai freni delle monoposto di Formula 1 si collegano a un altro aspetto tecnico (variabile): il numero dei fori di ventilazione dei dischi (realizzati in carbonio; i dischi nella stagione 2021 hanno un diametro esterno di 278 millimetri), progettati tramite il calcolo Computational Fluid Dynamics, un¡¯elaborazione articolata che ¨¨ il risultato della collaborazione tra tecnici Brembo e costruttori delle monoposto. Dunque, considerate le variabili sopra elencate, in base alle prese d¡¯aria utilizzate in una stagione di Formula 1 (oppure modificate ad hoc per un GP specifico), Brembo mette a disposizione dei team diverse versioni di disco: per l¡¯anteriore una da 1.480 fori (Very High Cooling, fori disposti su 7 file), una da 1.250 fori (High Cooling, 6 file) e una versione da 800 fori (Medium Cooling, 4 file). Per le ruote posteriori, invece, sono due le opzioni di dischi: da 1.250 fori (5 file) o da 800 fori (3 file).
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