TECNICA F1 2018: la FIA limita il controllo dell'altezza da terra tramite la sospensione anteriore

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Richiedere alla FIA dei chiarimenti riguardanti determinate soluzioni studiate in fabbrica o addirittura utilizzate in pista dai vari Team è una pratica comune per le squadre di Formula 1 tant'è che in questo 2017 si è arrivati a oltre 40 nuove Direttive Tecniche emanate dall'organo di controllo della F1; l'ultima, la 44 dell'anno solare 2017 del 12 dicembre, generata da una richiesta della scuderia Ferrari nella seconda metà di ottobre, sta facendo parlare molto, anche troppo.

Si discute sulle tempistiche: i quasi due mesi di tempo sono stati necessari perché la Fia, prima di rilasciare una nuova Direttiva Tecnica, ha voluto discuterne con i vari Team, incontro avvenuto il 21 novembre. Nell'inverno scorso la Fia si comportò allo stesso modo: lettera di chiarimento inviata dalla Ferrari nella prima parte di dicembre (chiarimento "informale" di Charlie Whiting appena prima di Natale che non fa giurisprudenza), incontro tra i Team e la Fia il 7 febbraio e rilascio della nuova Direttiva Tecnica una quindicina di giorni dopo.  
Si discute sui contenuti: tornando alla riunione di martedì 21 novembre, da segnalare c'è l'importante confronto Ferrari - RedBull con il Team italiano che avrebbe chiesto alla Federazione Internazionale dell'Automobile di inserire dei limiti sul controllo dell’altezza da terra della monoposto con l’impianto frenante e lo sterzo. Il Team italiano ha cercato quindi di far inserire delle nuove limitazioni alla Direttiva Tecnica del febbraio 2017 dove la Fia aveva già indicato le cinque caratteristiche che i dispositivi sospensivi non dovevano “soddisfare” per essere dichiarati legali:


  1. Ogni sistema che cambia la risposta della vettura in accelerazione (in particolare la risposta del telaio)
  2. La correlazione tra l’altezza della monoposto con l’impianto frenante e lo sterzo.
  3. Controllo dell’altezza tramite un sistema che si auto-livella.
  4. Accoppiamento diretto tra sistema di controllo rollio e sistema di controllo delle altezze.
  5. Accumulo di energia tramite qualsiasi sistema che ne consenta un uso ritardato, o qualsiasi sistema di sospensioni che comporti asimmetria non incidentale in risposta alle variazioni di carico sulle ruote.

Scritta come nel punto 2 la norma era però piuttosto imprecisa poiché delle variazioni dell'altezza da terra dell'anteriore di una monoposto al variare dell'angolo di sterzo sono inevitabili.  Quello che mancava era proprio il fissare un limite che il 65enne tecnico inglese ha inserito nella nuova Direttiva Tecnica emanata pochi giorni fa. Per la stagione 2018 saranno considerati legali quei sistemi sospensivi che a vettura "statica" non andranno a modificare l'altezza da terra della vettura di oltre 5 mm tra la posizione di sterzo "diritto" e quella di angolo di sterzata massimo. Spetterà ai Team dimostrare, tramite documentazione che dovrà essere inviata alla Fia, che i sistemi sospensivi delle loro vetture 2018 saranno conformi a questo nuova TD.

Ma a quanto capito da FUnoAnalisiTecnica, con la Direttiva 44 del 2017 la Fia non ha però voluto entrare a gamba tesa nei progetti 2018 già praticamente definiti, concedendo circa un quinto del valore reale dell'altezza da terra anteriore di una vettura di Formula 1 (25 mm contro i 5 mm concessi); un valore importante se si considera che anche 1 solo millimetro può fare una importantissima differenza nell'assetto.
Ma tecnicamente, perché e soprattutto come i vari Team cercano di diminuire l'altezza da terra dell'anteriore man mano che aumenta l'angolo di sterzo? In generale su praticamente tutte le vetture di F1, ma maggiormente sulle vetture che hanno rake meno accentuato e passo più lungo, il centro di pressione (lo stato di equilibrio tra il carico aerodinamico sulla parte anteriore e quella posteriore calcolato sulle ruote) si muoverà pian piano all'indietro al diminuire della velocità generando molto sottosterzo per via della perdita di carico all'anteriore. 

Se a ciò sommiamo il fatto che solitamente i piloti preferiscono avere un assetto di base leggermente sottosterzante già alle alte velocità, si può ben capire di che entità possa divenire il problema man mano che la velocità di percorrenza diminuisce.  
Per ovviare a questo problema i Team cercano di andare a variare il trasferimento di peso tramite lo sterzo cercando anche di abbassare sempre più l'avantreno della monoposto man mano le curve diventano sempre più lente. Ciò può essere fatto progettando una sospensione anteriore con un valore più spinto dell'angolo di incidenza (caster), l’angolo formato dalla verticale al suolo con l’asse del perno portamozzo, che permetta di trasferire più peso statico possibile sulla diagonale anteriore - interna a quella posteriore - esterna con conseguente aumento di grip all'anteriore e spostamento in avanti del centro di pressione. 

Il vero problema è che l'effetto positivo del caster sulla limitazione del sottosterzo alle basse velocità non è lineare con l'angolo di sterzata; significa che il trasferimento di carico risulta essere sempre meno importante man mano che si gira il volante e si da quindi angolo di sterzo.

La configurazione Base e Evo del Pushrod On Upright sulla Ferrari SF70H 2017

Da qui la necessità per i Team di trovare una "configurazione" alternativa per ridurre sensibilmente il sottosterzo alle basse velocità. E qui entra in gioco quello che gli inglesi chiamano POU o "Pushrod On Upright", nient'altro che il fissaggio del push rod sul montante e non direttamente collegato al triangolo inferiore della sospensione come avveniva anni fa. Ma non è tutto: se si vuole replicare l'effetto della variazione di caster, ossia permettere un importante trasferimento di peso sulla diagonale, è opportuno riuscire a sfalsare l'asse dello sterzo e il perno dove si incerniera il push rod al montante. E' quello che moltissimi Team di Formula 1 stanno facendo da moltissimi anni. Con il vantaggio che la configurazione POU aumenta l'effetto del trasferimento di carico all'aumentare dell'angolo di sterzo. E più si "sfalsa" il perno di collegamento del push rod all'asse dello sterzo (si aumenta quindi l'offset) e più gli effetti per singolo grado di aumento dello sterzo sono importanti con conseguenti abbassamenti dell'avantreno più marcati. 

E se fino a pochi mesi fa i valori di offset tra l'asse dello sterzo e il perno del push rod erano piuttosto limitati (si parla di 20 mm), con l'attuale stagione Team come RedBull hanno estremizzato questo concetto arrivando a valori di oltre 100 mm. Stiamo parlando della soluzione che il Team anglo austriaco ha utilizzato ad intermittenza alla fine della stagione 2017 di Formula 1 e che sembra aver dato quel plus in più alla RB13, sommato all'aumento di passo e alcuni cambiamenti nel concetto aerodinamico della vettura. Anche altri Team come McLaren, che si pensa sia stata la prima a spingersi oltre i "classici" valori di offset, e Ferrari hanno utilizzato questa particolare configurazione della loro sospensione anteriore. Il Team italiano ha portato in pista (vedere foto confronto in alto), dapprima nei test post Gran Premio d'Ungheria e poi nel successivo Gran Premio del Belgio, una soluzione POU leggermente estremizzata (non ai livelli di RedBull) che però non ha mai dato delle ottime sensazioni di guida soprattutto a Kimi Raikkonen, un pilota che deve sentire molto l'avantreno della monoposto per andar forte; avere uno sterzo più "pesante" (una degli effetti negativi della soluzione) non ha permesso al pilota finlandese di instaurare il giusto feeling con la nuova soluzione. Soluzione scartata anche da Sebastian Vettel che dal Gran Premio del Giappone in poi ha utilizzato la vecchia soluzione, risultando comunque pur sempre molto competitivo sulla sua Ferrari SF70H.

Articolo originale su f1analisitecnica.com


Tag
f1 2018 | analisi tecnica | ferrari | red bull |


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