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Tracciato
Circuito da massimo carico aerodinamico.
Richiede un’ottima telaistica per ottenere la massima aderenza, il cosiddetto “grip meccanico”, sull’asfalto cittadino piuttosto scivoloso.
Circuito di bassa severità per il motore ma di alta severità per il cambio.
Circuito critico per il raffreddamento dei freni e della Power Unit a causa della velocità media bassa.
Pendenza massima del 53% in salita e del 47% in discesa.
Punti chiave del tracciato
Cinque brevi tratti ad alta velocità (rettilineo principale, salita verso la Massenet, discesa nel Tunnel, il tratto dalla Nuova Chicane al Tabaccaio e dal Tabaccaio alle Piscine).
Sette curve lente (Mirabeau, Loews, Curva-7, Portier, Nuova Chicane, Rascasse e Anthony Noghes).
Nessun punto veramente favorevole al sorpasso, che richiede ai piloti di essere particolarmente creativi e coraggiosi, sapendo che le linee di fuga sono quasi inesistenti.
La velocità massima sarà vicino ai 295 km/h per le vetture con massimo carico (massima accelerazione in uscita curva) e potrebbe salire fino a 305 km/h per le vetture che opteranno per un carico aerodinamico inferiore, per ridurre la benzina imbarcata ed essere più pericolosi per un sorpasso in velocità.
Ci sono tre frenate violente, alla Santa Devota, alla Massenet e alla Nuova Chicane in uscita dal tunnel.
Recupero di energia
Energia massima recuperata in frenata: 766 kJ dalla MGU-K (valore elevato per le numerose frenate).
Energia minima recuperata in accelerazione: 2081 kJ dalla MGU-H (record di energia rapportato alla lunghezza del tracciato).
La propulsione elettrica ERS vale un guadagno di 1”7 al giro e 18 km/h di velocità massima.
Consumo
Il tracciato non è critico per il consumo di carburante, essendo la percorrenza totale di 40 km inferiore a tutte le altre gare, ma col massimo carico aerodinamico e per la aumentata aderenza delle mescole possono servire 95 kg di benzina per la gara, circa 5-7 kg in più che in passato. In aggiunta, il tracciato tortuoso stop and go è sensibile al peso e la probabilità di ingresso della Safety Car è elevata (pari al 57% per 6-8 giri consecutivi; in quei giri si consuma 1 kg in meno per ogni giro percorso dietro SC). Quindi è possibile fare una strategia aggressiva caricando meno benzina del previsto e gestendo il consumo, per poter andare più veloce tutti i giri. Oppure, come alternativa, le vetture potranno “bruciare benzina”[1] per produrre energia elettrica aggiuntiva per caricare la batteria. Ma il tracciato non è particolarmente esigente per la potenza, quindi gli ingegneri della strategia, dai Remote Garage, lavoreranno su queste opzioni.
Affidabilità meccanica
Circuito di bassa severità per il motore che viene utilizzato per il 55% alla massima potenza, il più basso utilizzo in massima potenza del Mondiale.
Circuito di alta severità per il cambio che richiede 3900 cambi marcia durante la gara. Solo Messico e Abu Dhabi sollecitano il cambio più che Monaco.
Possibili sofferenze da raffreddamento (freni e unità motopropulsore) per la bassa velocità media.
OSSERVAZIONI
Rettilineo principale: appena 6”8 percorsi full-gas continuativo per circa 415 m.
“Rettilineo” secondario (tunnel): appena 8”8 percorsi full-gas continuativo per circa 560 m.
Effetto peso: 0”14 di ritardo al giro ogni 10 kg di peso, mediamente sensibile al peso (il numero sembra basso ma è riferito a un lap-time inferiore rispetto agli altri tracciati).
Effetto potenza: 0”11 di guadagno ogni 10CV – poco sensibile alla potenza, ci sono pochi rettilinei e la potenza scaricabile a terra è limitata dall’aderenza meccanica.
I sorpassi sono difficili su questo tracciato – la qualifica è quindi molto importante per il piazzamento finale.
[1] In questa modalità operativa, in accelerazione, per esempio dietro a Safety Car, la richiesta di coppia del pilota tramite acceleratore verrà aumentata di una quantità che comporta maggiore consumo di benzina e di conseguenza maggiore coppia, per esempio aumentando la pressione del turbo con la MGU-H. La gestione elettronica della Power Unit, contemporaneamente, frena il motore esattamente della stessa quantità di maggiorazione di coppia, con la MGU-K. In questo modo la MGU-K, usata per frenare, come Generator Unit, trasferisce carica alla batteria, l’Energy Storage, per essere poi usata successivamente, entro il limite dei 4 MJ per giro.
Evento Gara e Tracciato
Dal circuito iberico della Catalogna, la Formula 1 si sposta nel Principato di Monaco, per la sesta gara del Campionato del Mondo di F1 2018, al Circuit de Monaco, storico e attraente circuito cittadino situato a est della costa meridionale della Francia sulla riviera delle Alpi Marittime, a 8 km dall’Italia, voluto da Antony Noghes nel 1929, quando è stata fatta la prima gara ma utilizzato per le gare di Formula 1 regolarmente dal 1955.
Circuito completamente cittadino, molto tortuoso, che esalta la guida precisa e fluida, richiede altissima concentrazione, non consente margini di errore e regala prestigio al vincitore della gara.
Il tracciato si sviluppa su una lunghezza di 3337 m e presenta notevoli dislivelli passando dal livello del mare fino ai 49 m di altitudine alla Curva del Casinò attraverso salite e discese molto suggestive.
Questo circuito richiede il massimo carico aerodinamico e un’ottima telaistica per ottenere la massima aderenza sull’asfalto cittadino piuttosto scivoloso dove la velocità è mediamente bassa. Risulta di bassa severità per il motore ma di medio/alta severità per il cambio e critico per il raffreddamento dei freni e della Power Unit.
Ci sono cinque brevi tratti ad alta velocità (rettilineo principale, salita verso la Massenet, discesa nel Tunnel, il tratto dalla Nuova Chicane al Tabaccaio e dal Tabaccaio alle Piscine), sette curve lente (Mirabeau, Loews, Curva-7, Portier, Nuova Chicane, Rascasse e Anthony Noghes) ma nessun punto veramente favorevole al sorpasso, che richiede ai piloti di essere particolarmente creativi e coraggiosi sapendo che le linee di fuga sono quasi inesistenti.
Ci sono tre frenate violente, alla Santa Devota, alla Massenet e alla Nuova Chicane in uscita dal tunnel, ma l’aspetto critico è il raffreddamento dei freni, ridotto a causa della bassa velocità media, che si surriscaldano specialmente a inizio gara col massimo carico di benzina, inseguendo a distanza ravvicinata la vettura che precede, per la difficoltà a sorpassare nelle vie del Principato.
Allo scopo di guadagnare aderenza, le vetture saranno dotate di appendici aerodinamiche specifiche per aumentare il carico verticale e le prese aria per i freni saranno sovradimensionate per evitare avarie all’impianto frenante.
Anche utilizzando l’ala mobile, su questo circuito è molto difficile sorpassare a causa della limitata larghezza della pista. L’ala mobile consente un aumento della velocità massima di 7 km/h ed è utilizzabile solo sul breve rettilineo principale – di conseguenza, la posizione guadagnata in qualifica diventa realmente determinate per l’esito della gara e le squadre non possono commettere il minimo errore ai pit-stops.
Su questo tracciato, l’ala mobile può essere utilizzata solo sul rettifilo dei box, con detection-point situato poco dopo le piscine perché nel tunnel, alla cui fine si registra la massima velocità del tracciato, l’ala mobile non può essere utilizzata in quanto l’effetto della galleria è di ridurre bruscamente il carico verticale delle vetture (principalmente dovuto all’ala posteriore) di circa il 25% (corrispondenti a una riduzione di circa 200 kg!!!) e potrebbe rendere instabile la vettura.
Le caratteristiche del circuito lo rendono particolarmente esigente per la stabilità in frenata, l’aderenza “meccanica” e la trazione in uscita dalle curve ed esalterà le prestazioni delle vetture migliori in queste aree.
Il tracciato sollecita poco le gomme in laterale ma più decisamente in longitudinale, in trazione e frenata e generalmente comporta una usura moderata degli pneumatici. Per questi motivi le mescole utilizzate sul tracciato del Principato saranno le più morbide disponibili.
Le tre mescole che Pirelli porterà su questo tracciato sono la Hyper-Soft (al debutto assoluto in gara), la Ultra-Soft e la Super-Soft, combinazione usata per la prima volta.
Dalle simulazioni, la differenza prestazionale su questo tracciato tra gomma Hyper-Soft e Ultra-Soft risulta pari a 0”4 mentre tra Ultra-Soft e Super-Soft risulta di 0”6.
Il tempo al giro potrebbe ridursi di circa 2” rispetto alla passata stagione per l’evoluzione delle vetture e dei pneumatici, di una classe più morbida che in passato.
In caso di pista umida e pioggia, non improbabile in questa stagione a Montecarlo, saranno a disposizione, come di consueto, le gomme intermedie e full-wet a mescola morbida che disperdono rispettivamente 25 e 65 litri/secondo di acqua alla massima velocità.
L’intervento della Safety Car che neutralizza la gara è statisticamente del 57% nelle ultime edizioni, per una permanenza totale in pista fino a 6-8 tornate. Questo aspetto statistico viene tenuto in considerazione dai team, che riducono di conseguenza la quantità di benzina imbarcata a inizio gara, per andare più veloci e, nel caso in cui la Safety Car non si dovesse presentare, dovranno attuare delle strategie di risparmio del carburante (per esempio il Lift and Coast).
Un giro di pista
Partenza. In partenza gara si arriva alla staccata di Curva 1 alla velocità di circa 200 km/h in quarta marcia, dopo aver percorso circa 265 m dalla linea della pole position dopo una partenza perfetta, evitando di pattinare sulle strisce pedonali e sfruttando bene la spinta aggiuntiva del motore elettrico (MGU-K).
Settore 1
Linea di partenza – Curva 4 (Casino). Si arriva alla prima staccata della curva Santa Devota (Saint Dévote), in leggera salita, curva molto difficile, specialmente al primo giro della gara con tutte le vetture che si ammassano, dove è difficile trovare il giusto punto di frenata evitando di frenare sulle ondulazioni della pista, alla velocità massima di 277 km/h in settima marcia oppure 285 km/h usando l’ala mobile dopo avere percorso il rettilineo principale di circa 670 m per una percorrenza a pieno carico di soli 6”6 secondi. La staccata alla Santa Devota, curva a destra secca, in leggera salita, è lunga circa 60 metri e carica la batteria con 120 kJ, sottoponendo vettura e pilota a una decelerazione longitudinale di 5.9 G con la mescola più soffice.
Si esce dalla Santa Devota in terza marcia alla velocità di 110 km/h in terza marcia, per avviarsi in decisa salita con pendenza del 53% verso la piega della Beau Rivage alla velocità di 240-260 km/h in quinta-sesta marcia, per arrivare alla velocità di 278 km/h in settima marcia alla curva a sinistra di largo raggio del Massenet, dopo un dislivello di 26 m, con la seconda frenata più rilevante del circuito che ricarica la batteria di circa 60 kJ.
La curva di Massenet deve essere eseguita dosando la potenza del motore e sottopone vettura e pilota ad una accelerazione laterale di 3 G per 3”.
Si continua in leggera salita per arrivare alla curva a destra dello Square du Casino, curva di difficile impostazione, nel punto più alto del circuito, con una velocità di 160 km/h in quarta marcia.
Si esce a circa 125 km/h in quarta marcia con una frenata leggera per un breve allungo verso il Mirabeau.
Settore 2
Curva 5 (Mirabeau) – Curva 14 (Piscine). Si arriva alla staccata del Mirabeau dopo avere virato a destra e poi a sinistra per evitare un avvallamento della strada, alla velocità di 225 km/h in quinta marcia su un asfalto molto ondulato che costringe i piloti a cercare la traiettoria meno disturbata, rendendo difficile trovare il giusto punto di frenata.
È necessario a Monaco avere una regolazione morbida degli ammortizzatori anteriori per non perdere aderenza sull’asfalto ondulato e ridurre il sottosterzo all’entrata della curva.
Il Mirabeau è una curva a destra che supera i 270 gradi di rotazione della vettura dalla quale si esce alla velocità di circa 75 km/h in seconda marcia.
Si prosegue in discesa con un dislivello complessivo di circa 11 m verso la curva più lenta del tracciato e di tutto il Campionato di F1, la curva del Loews, un tornantino che si esegue alla velocità di 45-50 km/h in prima marcia. Data la tortuosità del circuito e in particolare lo stretto raggio di curvatura del Loews che nel punto di corda si percorre a braccia incrociate, le vetture vengono equipaggiate con una idroguida con maggiore angolo di sterzata, più dirette, rispetto agli altri circuiti del mondiale.
Si arriva alla Curva 7 a destra alla velocità di circa 122 km/h in seconda marcia da cui si esce alla velocità di 76 km/h in prima o seconda marcia e in leggera discesa alla curva del Portier, una curva a destra cruciale per ottenere un buon tempo al giro a cui si stacca a 130-140 km/h in seconda marcia che bisogna stringere per trovare la migliore traiettoria che dà la massima accelerazione per lanciarsi nel tunnel che presenta una lunga piega a destra in discesa, la Curva 9, Le Tunnel, da 280 km/h in settima marcia che con un picco di accelerazione laterale di 3.6 G per 1”, scarica molta energia laterale sugli pneumatici.
Entrando nel tunnel le monoposto perdono bruscamente circa un quarto di carico aerodinamico al posteriore a causa della vicinanza del soffitto del tunnel, che interferisce col flusso d’aria in uscita dall’alettone posteriore e per questo motivo di sicurezza non si usa l’ala mobile nel tunnel.
Usciti dal tunnel, con una curva cieca che rende difficile vedere il punto di frenata, si raggiunge la velocità massima del tracciato pari a 295-300 km/h in settima marcia al punto di stacco. A Monaco non si usa l’ottava marcia.
La staccata della Nuova Chicane (La Nouvelle Chicane) è la frenata più potente e impegnativa del circuito che rallenta la vettura fino a 78 km/h in seconda marcia in 70 m di frenata, con una decelerazione massima di 5.9 G, con le mescole più morbide, che mette a dura prova l’impianto frenante e ricarica la batteria di 141 kJ.
Si esce dalla chicane alla velocità di 80 km/h in seconda marcia cercando di trovare una linea pulita tra i cordoli, utilizzandoli convenientemente con una regolazione opportuna delle sospensioni, verso la curva del Tabaccaio (Boureau de Tabac), a sinistra a novanta gradi, alla quale si arriva in staccata alla velocità di 240 km/h in quinta o sesta marcia, una curva molto difficile che richiede grande concentrazione al pilota per evitare di perdere la traiettoria e finire a sfiorare il muretto.
Continuando, si esce dalla curva del Tabaccaio alla velocità di 168 km/h in quarta marcia per arrivare alla staccata delle Piscine, la curva Louis Chiron, alla velocità di 240 km/h in quarta marcia, il punto più basso del tracciato, al livello del mare, con le tribune degli spettatori sulla destra.
Settore 3
Curva 15 – Linea di traguardo. Si esce dalla sequenza destra-sinistra delle Piscine, le curve 15 e 16, tratto spettacolare per il pubblico che può vedere bene le vetture, alla velocità di 110 km/h in terza marcia (T16) per un breve allungo che porta alla curva a destra a 270 gradi, la Rascasse, curva cieca in salita, dove è veramente difficile trovare il giusto punto di frenata.
È questa la zona del detection-point dell’ala mobile, prima della Rascasse, che consente appunto l’utilizzo dell’ala mobile sul rettilineo principale se il distacco con la vettura che precede risulta, in questo punto, inferiore a 1”.
Si arriva alla staccata di questa curva alla velocità di 198 km/h in quarta marcia con una frenata in due tempi, in netta salita.
Con una frenata lunga, in due tempi, ma non potente, si esce dalla Rascasse a 63 km/h in seconda marcia, sfruttando bene il freno motore che aiuta a direzionare il muso della vettura. Con una brevissima affondata di poco più di 1” si mette o si tiene la seconda marcia e si arriva alla Anthony Noghes alla velocità di 135 km/h.
Si lascia scorrere la vettura e si esegue la sequenza stretta di curva a destra con successiva piega a sinistra con grande precisione, poiché le vetture sfiorano il guard-rail uscendo alla velocità di circa 90 km/h in seconda marcia e si arriva nel rettilineo principale, completando il giro di pista.
Per resistere a possibili contatti accidentali con le strutture di protezione a bordo pista, le vetture a Monaco sono dotate di sospensioni irrobustite rispetto alle altre gare.
Prestazione e Affidabilità
Aerodinamica – A Monaco è necessario avere il massimo carico verticale possibile a causa della bassa velocità media, assieme a una grande aderenza meccanica per un asfalto tipicamente stradale vicino al mare, che è scivoloso ed evolve come aderenza durante l’evento. Per una perfetta aderenza sull’asfalto, talvolta ondulato, è necessario un assetto piuttosto morbido sull’anteriore. Per aumentare il carico ulteriormente e ridurre i contatti del fondo con l’asfalto ondulato, si utilizza un assetto “rake”, ovvero “picchiato”, con maggiore altezza al posteriore rispetto all’anteriore. Con taratura particolare delle molle posteriori si ottiene un assetto picchiato a bassa velocità che dà maggiore carico e uno meno picchiato ad alta velocità che consente migliore velocità di punta.
Raffreddamento – Su questo tracciato, a conseguenza della bassa velocità media, il raffreddamento della vettura e dei freni è piuttosto critico. I freni sono dotati di prese aria maggiorate e feritoie sui cestelli per sfogare meglio l’aria rovente in uscita dai freni. Il cofano vettura nella versione per Monaco presenta normalmente feritoie aggiuntive per lo sfogo dell’aria calda generata dal motore, anche se la temperatura ambientale è mite.
Sospensioni – A Monaco si montano leve delle sospensioni irrobustite per resistere agli urti accidentali della vettura contro le barriere di protezione e molle particolarmente soffici per assorbire meglio le ondulazioni dell’asfalto e gestire correttamente un assetto picchiato alle basse velocità.
Idroguida – Per gestire correttamente la percorrenza del tornantino del Loews, le vetture montano una idroguida specifica, più diretta, per consentire il giusto angolo di sterzo fino a incrociare le braccia.
Freni – Ci sono tre frenate potenti ma la vera criticità viene dalla bassa velocità media, che consente poco raffreddamento dei freni. Particolarmente critica la frenata dopo il tunnel in presenza del massimo carico di benzina (inizio gara).
Cambio – Essendo molto tortuoso, il tracciato di Monaco è il più severo per il cambio per numero di cambi marcia totali: 3900 per completare la gara. Le marcie più utilizzate sono la terza marcia per circa il 24% del tempo e la seconda marcia per il 20% del tempo. La prima marcia è utilizzata solo al tornantino del Lowes ed, eventualmente, alla Rascasse. L’ottava marcia non è utilizzata.
Motore – Questo circuito è di bassa severità per il motore, sicuramente il meno severo del campionato per la ridotta percorrenza in pieno carico e per l’assenza di rettilinei lunghi e in successione.
La mappatura del motore invece richiede una particolare cura per l’erogazione da basso regime e la gestione del freno motore, che non deve creare discontinuità nelle numerose curve che caratterizzano questo tracciato.
Il circuito è poco sensibile alla potenza di picco e questo potrebbe ridurre lo svantaggio alle PU meno potenti.
CONSUMO BENZINA – Questo tracciato, con una gara di 260 km, presenta il valore più basso di consumo benzina, pur utilizzando il massimo carico aerodinamico.
Sono necessari 95 kg per completare la gara in condizioni di pista asciutta, senza Safety Car col massimo carico aerodinamico. La quantità di benzina imbarcata potrebbe essere ulteriormente ridotta per quelle vetture che possono sfruttare un efficiente recupero energetico dai gas roventi con la MGU-H. Considerando una probabilità elevata di uscita della Safety Car per diverse tornate, la quantità di carburante imbarcato potrebbe essere ulteriormente ridotta con una strategia aggressiva dove la riduzione di peso consente un ulteriore guadagno in rapidità.
ERS – La MGU-H e la MGU-K, assieme a tutti i componenti dell’ERS, giocano un ruolo di grande rilevanza sui motori ibridi. Sul tracciato di Monaco, la MGU-K può recuperare idealmente fino a 766 kJ per giro in frenata, mentre la MGU-H può recuperare idealmente fino a 2081 KJ per giro in accelerazione totalizzando una energia di 2847 KJ per giro.
L’ERS comporta un guadagno in gara pari a 1”7 per giro corrispondenti a +18 km/h di velocità massima.
