Formula 1 | Gli effetti dell’evoluzione delle vetture nell’ultimo decennio

La decade degli anni ’10 della Formula 1 ha visto le monoposto cambiare la propria natura in maniera repentina, portando a una forte evoluzione tecnologica ed un abbassamento dei tempi sul giro.

Foto: Craig Evans per F1inGenerale

I cambiamenti apportati alle vetture interessano tutte le aree, dalla meccanica all’aerodinamica, passando per la propulsione e la dinamica del veicolo.
Per quel che concerne l’aspetto motoristico delle Formula 1, gli anni ’10 costituiscono uno dei periodi di maggiore evoluzione della categoria.
Il 2010 rappresenta il primo anno dopo l’abolizione dei rifornimenti in gara. Inoltre, dopo il primo esperimento del 2009, il 2011 vede il ritorno in pista del KERS, il sistema di recupero dell’energia cinetica. Si tratta di un motore elettrico capace di ricaricarsi in frenata e di fornire per poco tempo una spinta extra alla vettura in parallelo al motore termico.

Il KERS tuttavia è solo il primo passaggio nel processo di elettrificazione della Formula 1, che raggiunge l’apice nel 2014. I motori infatti passano dall’essere dei V8 aspirati a delle power unit ibride, composte da un propulsore termico V6 turbo e da due unità elettriche, l’MGU-H connesso al gruppo del turbocompressore e l’MGU-K in parallelo all’albero motore.
Dopo delle prestazioni discrete nei primi anni, le power unit si evolvono rapidamente, fino a sprigionare circa 1000 cavalli verso la fine del decennio. Il tutto permettendo alle vetture di disputare l’intera durata del Gran Premio con circa 100 kg di carburante.

Dagli scarichi soffianti al DRS

Anche l’aerodinamica risulta stravolta nel profondo al termine del decennio, spesso assecondando le esigenze derivanti dalle nuove motorizzazioni.
Negli anni dei motori aspirati dominati dalla Red Bull, si alternano sulla scena diverse soluzioni ingegneristiche degne di nota.
Il 2010 ad esempio viene ricordato come l’anno dell’F-Duct. Si tratta di una soluzione introdotta dalla McLaren e rapidamente imitata dalla concorrenza, prima di essere proibita.
L’F-Duct vede un condotto interno alla scocca aspirante aria dalla parte anteriore della vettura e sfogante verso l’ala posteriore.
In rettilineo il pilota usando la propria mano o la gamba sinistra può ostruire lo sfogo interno all’abitacolo del canale, per aumentare il flusso d’aria verso l’ala posteriore, mandandola in stallo e guadagnando così qualche km/h di velocità di punta.

Foto: F1Technical

Il 2011 invece vede l’introduzione per regolamento del DRS, il dispositivo dell’ala mobile posteriore per ridurre la resistenza all’avanzamento, aumentando la velocità e favorendo i sorpassi.
Le Red Bull disegnate da Adrian Newey poi introducono alcune novità che fanno presto scuola.
Una di queste è l’assetto rake (rastrello), che prevede un corpo vettura visibilmente inclinato in avanti, per aumentare il carico aerodinamico generato dal diffusore.
Ed è proprio in funzione del diffusore che la Red Bull introduce anche gli scarichi soffianti. Tramite una mappatura del motore appositamente studiata, gli scarichi continuano a emettere gas caldi anche in fase di rilascio dell’acceleratore. Tali gas, opportunamente convogliati nel retrotreno, sono quindi in grado di migliorare l’estrazione dei flussi dal diffusore, aumentando il carico aerodinamico.

Rivoluzioni nel 2017 e 2019

Una grande evoluzione aerodinamica avviene con i regolamenti 2017, che innalza drasticamente il carico aerodinamico generato dalle monoposto. L’esigenza di mantenere i consumi in gara sotto i limiti regolamentari porta a dare maggior risalto all’efficienza aerodinamica, ossia alla generazione di carico intaccando il meno possibile la resistenza all’avanzamento e la velocità di punta, conferendo grande importanza al ruolo rivestito dal fondo vettura.
Le difficoltà nei sorpassi infine spingono la FIA a ridisegnare le ali anteriori per il 2019. Le Formula 1 cambiano così aspetto per l’ultima volta nel decennio, in attesa del cambio regolamentare del 2021.

Quanti secondi in meno sul giro? evoluzione formula 1

Volendo quantificare il progresso delle Formula 1 negli ultimi 10 anni, può essere interessante andare a comparare i tempi delle pole position asciutte del 2010 e del 2019 sui circuiti presenti in calendario in entrambe le stagioni e con lo stesso layout.
Il tracciato che ha visto il miglioramento minore è l’Hockenheimring, con un guadagno di 2,02 secondi nel 2019 rispetto alla pole-position del 2010. Risalendo la graduatoria dei secondi sul giro guadagnati, si passa per i 3,66 secondi tolti a Montecarlo fino ad arrivare ai 9,17 secondi di Singapore. E’ opportuno sottolineare tuttavia come nel 2010 il tracciato avesse una chicane in più rispetto al 2019, nell’attuale curva 13. Pur quantificando l’influenza della chicane sul giro tra gli uno e i due secondi, il miglioramento rispetto al 2010 rimane comunque impressionante.

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Evoluzione Formula 1

L’abbassamento dei tempi sul giro assume ulteriore interesse considerando i progressi fatti dalle Formula 1 anche in altre aree oltre alla performance. Come accennato in precedenza, le vetture attuali sono in grado di coprire la distanza di gara con circa 100 kg di carburante. Le monoposto inoltre sono più veloci nonostante l’aumento di peso, derivante in parte dall’introduzione delle power unit ibride, ma anche dalle nuove normative sulla sicurezza che hanno portato ad esempio all’introduzione dell’halo.

In conclusione, la Formula 1 ha raggiunto grandi traguardi negli ultimi dieci anni, ponendo delle ottime basi per il prossimo decennio.

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Carlo Platella

Nato e cresciuto a Torino, studio ingegneria dell'Autoveicolo nel Politecnico della mia città. Ho una grande passione per il motorsport in tutte le sue forme che mi piace trasmettere negli articoli. Ho lavorato nella Squadra Corse della mia università con la speranza un giorno di entrare in Formula 1.