F1 | Analisi tecnica – Brake balance: vediamo cosa ha causato l’errore di Hamilton

Hamilton ha perso punti importanti per la classifica di F1 con un errore sul Brake balance della sua vettura: vediamo insieme come funziona.

brake balance F1
2021 Azerbaijan Grand Prix, Sunday – ph: Jiri Krenek for Mercedes AMG F1

Il GP di Baku si è concluso nel peggiore dei modi per Lewis Hamilton, un errore nel brake balance gli ha fatto perdere la seconda posizione e molti punti per il mondiale di F1. A cosa serve e come funziona questo dispositivo? Vediamo insieme una breve analisi tecnica.

Forze che agiscono sul veicolo

Forze agenti su un veicolo

Su questa immagine sono rappresentate tutte le forze agenti su una vettura durante il suo moto. Le forze che ci interessano maggiormente sono quelle lungo x e lungo y che agiscono sulle ruote, F1x, F1y, F2x, F2y. Il coefficiente di aderenza è determinato dal rapporto tra la forza lungo x e la forza lungo y. Per ottenere una frenata bilanciata voglio che questi due rapporti siano uguali. I punti che soddisfano ciò sono rappresentati da una ellisse caratterizzata da questa espressione:

Equazione ellisse

Diagramma frenante

brake balance F1
Analisi di un diagramma frenante

Una volta ottenuta la curva ideale possiamo procedere con la ripartizione della frenata. Cosa vuol dire ciò? Nelle vetture di Formula 1 esiste un Brake Balance che mi ripartisce in modo diverso la frenata sui due assali. In questo diagramma abbiamo rappresentato due linee, una blu per il caso di pista asciutta ed una rossa per il caso di pista bagnata. Nel caso di pista asciutta posso arrivare fino al punto D, attrito maggiore tra gomma ed asfalto, mentre con pista bagnata mi fermo al punto B. La differenza tra queste due curve sta nel bilanciamento tra forza trasmessa all’anteriore e forza trasmessa al posteriore. Su asfalto bagnato, o con aderenza minore, si vuole caricare maggiormente il freno posteriore. Un carico eccessivo dell’assale anteriore porterebbe al bloccaggio delle ruote ed alla successiva impossibilità di sterzare.

Perché è utile cambiare il brake balance in F1

Il bilanciamento di frenata è utile, oltre che per ottenere la massima forza frenante in certe condizioni di pista, anche per scaldare i freni. Una maggiore forza applicata su una superficie comporta anche una maggiore resistenza per attrito. Questo attrito viene poi convertito in calore che mi fa scaldare i dischi e le pastiglie dei freni. Durante le fasi di safety car e durante i giri di riscaldamento tutti i piloti applicano una forza frenante maggiore alle ruote anteriori per avere la vettura pronta per la prima staccata, i freni in carbonio lavorano solo a temperature elevate. Le vetture moderne sono dotate del brake by wire, il circuito frenante è gestito da una centralina elettronica. I piloti vanno quindi a selezionare il bilanciamento dei freni ruotando una manopola sul volante. Hamilton ha inavvertitamente azionato il bilanciamento da riscaldamento che lo ha portato a bloccare le ruote anteriori e ad andare dritto alla prima staccata. Quanto impatterà questo errore sul mondiale?

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Federico Martello

Vehicle Engineer student, Euroracing (Indy autonomous challenge) vehicle dynamics team member