2019 13 BELGIAN GP – SIMULAZIONE E ANALISI TECNICA PRE-GARA

comunicato stampa Magneti Marelli

In evidenza

Tracciato
· Tracciato semi-permanente, storico, tradizionale e immutato negli anni dal 1979 quando è stato ridisegnato, immerso nel verde delle Ardenne tra boschi e alture con grandi dislivelli (104 m tra il punto più basso e il punto più alto) e passaggi mozzafiato (Eau Rouge e Blanchimont).
· È il tracciato più lungo del Campionato (7004 m di lunghezza).
Punti chiave del tracciato
Velocità: cinque tratti ad alta velocità (rettilineo principale, tratti 1-5, 7-8, 9-12 e 15-18);Frenata: poco severo per i freni ma critico per il corretto raffreddamento dei dischi per le due frenate caratterizzate da elevatissima energia, la Les Combes, la più potente, al termine del rettilineo del Kemmel, e la Bus Stop prima del traguardo, particolarmente severa perché arriva da un lungo raffreddamento del disco che può ridurre la capacità frenante;Sorpasso: due chicanes ideali per il sorpasso (curve 5-6 sfruttando l’ala mobile e 18-19) oltre alla staccata di Curva 1, La Source, sfruttando l’ala mobile;Trazione: tre curve lente (1, 18 e 19) dove è necessario avere aderenza meccanica e erogazione del motore.
Recupero di energia
· La MGU-H e la MGU-K comportano un guadagno di 4″0 per giro, corrispondenti a 17 km/h di velocità massima.
· Energia massima recuperata in frenata: 833 kJ per giro, valore basso a conseguenza delle poche frenate.
· Energia minima recuperata in accelerazione: 4084 kJ per giro, elevata in quanto la tornata è lunga.
· Totale energia recuperata: 4917 kJ per giro.
Consumo
· Benzina – Il tracciato non è critico per il consumo benzina ma solo con un medio o medio-basso carico aerodinamico (se la buona aderenza meccanica della vettura lo consente) e richiede 105 kg per completare la gara (110 kg massimi imbarcabili) in condizioni di pista asciutta senza intervento della Safety Car.
· Pneumatici – Il tracciato sollecita le gomme sia in longitudinale in frenata che in laterale in trazione e percorrendo le curve veloci. Combinando elevata velocità nei curvoni veloci assieme al carico aerodinamico, i piloti dovranno gestire possibili fenomeni di blistering delle gomme che rappresenta la formazione di bolle all’interno del battistrada per surriscaldamento interno. Il blistering comporta degrado veloce della gomma e forti vibrazioni alla vettura, compromettendo la linea di guida.
Affidabilità meccanica
· Circuito poco severo per l’impianto frenante, molto severo per il motore (79% del tempo in full-gas) e poco severo per il cambio (1365 cambi marcia per gara, sollecitando molto l’ottava e la sesta marcia).
· All’Eau Rouge, per il cambio di pendenza repentino, la vettura subisce una compressione verso il basso, di circa 1.5g che aumenta bruscamente di circa 1000-1200 kg il carico sulle gomme, surriscaldandole, e sulle sospensioni.
OSSERVAZIONI
· Rettilineo principale: 7″5 percorsi full-gas continuativo per circa 510 m.
· Rettilineo secondario: (da T1 a T5) 23”5 percorsi full-gas continuativo per circa 1900 m.
· Rettilineo supplementare: 19”3 percorsi full-gas continuativo per circa 1500 m per andare alla Bus Stop.
· Le mescole per questo tracciato sono la gamma più dura, già usate in Bahrain, Spagna e Gran Bretagna. La differenza cronometrica, secondo le simulazioni, tra C3 e C2 è di 0″3 al giro, tra C2 e C1 vale 0″4.
· Effetto peso: 0″19 di ritardo ogni 10 kg di peso ­– il tracciato è sensibile al peso.
· Effetto potenza: 0″25 di guadagno ogni 10CV – il tracciato è molto sensibile alla potenza.
· Massima accelerazione laterale in Double Gauche du Puhon (4.1g).
· Frenata più severa alla staccata di Les Combes in fondo al rettilineo secondario in salita con 5.4g di decelerazione di picco, con la mescola più morbida.
· Richiede ottimo bilanciamento aerodinamico (bilanciamento anteriore/posteriore) per essere competitivi nelle chicanes e nei curvoni veloci.

Evento Gara e Tracciato

La tredicesima gara del Campionato del Mondo di F1 2019 si svolge, al rientro dalla pausa estiva, in Belgio al Circuit de Spa-Francorchamps, tracciato semi-permanente, storico, tradizionale e immutato negli anni dal 1979 quando è stato ridisegnato, immerso nel verde delle Ardenne tra boschi e alture, situato nelle vicinanze di Francorchamps, una cittadina di Stavelot ai confini con Spa, a circa 150 km da Bruxelles.
Questa zona è nota già dai tempi dei Romani per la presenza abbondante di acqua termale che sgorga limpida dal sottosuolo e ancora oggi meta di turisti che beneficiano di questa preziosa risorsa naturale, utilizzata anche per l’industria locale dell’imbottigliamento dell’acqua. Acqua che non manca anche come pioggia, grazie al suo particolare microclima.
Questo veloce tracciato, il più lungo del mondiale con i suoi sette chilometri, seguito solo da Baku Street Circuit con 6003 m, è considerato uno dei più belli al mondo. Si trova alla quota di 416 m sul livello del mare sulla linea del traguardo ed è dotato di notevoli dislivelli per ben 104 m di massima differenza tra le quote (il punto più alto è la curva Malmedy mentre il più basso è la curva Paul Frere).
Dal 1921 il tracciato era lungo 14.9 km, progettato da Jules de Thier e Henri Langlois van Ophem, utilizzando strade cittadine tra i paesi di Francorchamps, Malmedy, Stavelot ed è stato ridefinito, accorciandolo, nel 1979.
Il tracciato è lungo 7004 m, la gara si svolgerà completando 44 giri ed è dotato di cinque tratti ad alta velocità (rettilineo principale, tratti 1-5, 7-8, 9-12 e 15-18), tre curve lente (1, 18 e 19) e due chicanes ideali per il sorpasso (curve 5-6 e 18-19).
Ci sono due tratti dove è possibile utilizzare l’ala mobile per il sorpasso: nel rettilineo principale e sul Kemmel Straight.
La temperatura dell’asfalto in questa regione e periodo dell’anno non è elevata, specialmente in presenza di nuvole, e le gomme dovranno essere gestite alla perfezione per evitare l’usura quando non sono perfettamente in temperatura.
Le due curve più impegnative sono l’Eau Rouge e la Blanchimont, curve veloci con grande accelerazione laterale, che non permettono errori specialmente in caso di pioggia.
Questo circuito sollecita molto le gomme in verticale per l’alta velocità combinata col medio carico, in particolare all’Eau Rouge ma anche in laterale alla Pouhon. L’usura lenta, quella che si sviluppa giro per giro, non sembra essere un problema eccetto l’usura per “strappatura” quando la gomma non è perfettamente in temperatura e perde aderenza, determinando un surriscaldamento anomalo e conseguente usura oppure il blistering, ovvero il surriscaldamento interno della gomma che provoca bolle all’interno della mescola.
Le mescole per questo tracciato sono la gamma più dura, già usate in Bahrain, Spagna e Gran Bretagna. La differenza cronometrica, secondo le simulazioni, tra C3 e C2 è di 0″3 al giro, tra C2 e C1 vale 0″4.
In caso di pista umida e pioggia, non improbabile in questa stagione, 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.
Le variabili condizioni climatiche a Spa giocano un ruolo molto importante nella gestione delle prove in pista ed è molto probabile avere forti acquazzoni e pioggia in qualche momento del weekend. Inoltre, l’estensione del circuito e le sue differenze di quota esaltano condizioni climatiche inconsistenti rendendo possibile avere pioggia su qualche tratto del circuito mentre altrove l’asfalto rimane asciutto, determinando varianti strategiche nella gestione della gara.
È altresì probabile l’intervento della Safety Car che neutralizza i distacchi e consente di predisporre una strategia a minore peso imbarcando meno benzina del previsto.
Ci sono solo due frenate caratterizzate da elevatissima energia, la Les Combes, la più potente, al termine del rettilineo del Kemmel e la Bus Stop prima del traguardo, particolarmente severa perché arriva da un lungo raffreddamento del disco.
Tuttavia, il tracciato belga è considerato leggero per i freni ma piuttosto è importante trovare il giusto raffreddamento degli stessi per l’elevata velocità media che rischia di raffreddarli troppo col rischio di degradarne le prestazioni.
Il tracciato di Spa è molto severo per il motore, assieme a Monza e Baku, per i cinque tratti ad alta velocità, soprattutto il tratto da 1900 m per 23”5 da La Sources a Les Combes, passando da Eau Rouge (che si percorre in pieno pedale acceleratore), Raidillon e Kemmel Straight e, per la percorrenza in pieno carico per il 79% del tempo.
Il profilo altimetrico è piuttosto eloquente. In particolare, si nota la violenta “infossata” all’Eau Rouge percorsa a velocità folle e lo scollinamento a Les Combes.
L’altimetria del tracciato mette a dura prova il sistema di lubrificazione del motore al Raidillon, dove la vettura è sollecitata da una brusca accelerazione di 1g verso l’alto (a cui corrisponde una spinta pari al peso vettura verso l’alto, ovvero quasi 1000 kg) che può provocare addirittura una breve interruzione nella lubrificazione del motore.
Pur essendo un circuito molto veloce, l’aerodinamica richiede assistenza di carico verticale per le curve di Rivage, Blanchimon, Stavelot e Pouhon. L’aerodinamica giusta sarà quindi di compromesso di medio o medio-basso carico come Canada e Baku.
Prestazione e Affidabilità
Aerodinamica – Il tracciato belga richiede un carico aerodinamico medio o medio-basso con buona efficienza a media velocità e buon bilanciamento per ottenere la migliore assistenza in frenata e percorrenza delle curve veloci. Non ci sono problemi di consumo di benzina, quindi le squadre potranno optare per la soluzione di maggiore prestazione possibile.
Freni – Il tracciato belga non è particolarmente severo per i freni, ma richiede la giusta regolazione del raffreddamento per non abbondare e raffreddare eccessivamente i freni durante le percorrenze ad elevata velocità. Ci sono solo due frenate caratterizzate da elevatissima energia, la Les Combes, la più potente, al termine del rettilineo del Kemmel, e la Bus Stop prima del traguardo, più severa perché arriva da un lungo raffreddamento del disco. In presenza di basse temperature ambientali, non improbabili in questa stagione a Spa, magari in presenza di pioggia, c’è il rischio di raffreddare troppo i freni con la conseguenza di vetrificare i materiali di attrito con degrado temporaneo della prestazione.
Cambio – Il circuito è il meno severo della stagione assieme a Monza, con 1365 cambi marcia per gara. Dall’analisi con WinTAX risulta che i rapporti più utilizzati sono l’ottava e la settima marcia per rispettivamente il 26% e 35% del tempo
Motore – Il circuito belga è molto severo per il motore, essendo ai massimi livelli di severità assieme a Monza.
Il motore è utilizzato in piena potenza per il 79% del tempo ma gli aspetti più rilevanti per l’affidabilità vengono da due lunghe percorrenze in piena potenza di 24” e 19”.
Il circuito è molto sensibile alla potenza e sensibile al peso. Potrebbe fornire guadagno prestazionale ridurre al minimo la benzina imbarcata per la gara (ipotizzando l’entrata della Safety Car con un certo livello di probabilità, come pure la percorrenza sul bagnato che comporta minore consumo di carburante).
Oppure al contrario imbarcare più benzina per bruciarla caricando la batteria in alcune fasi topiche della gara per attaccare. Le power-units efficienti nel recupero di energia termica avranno sensibile vantaggio nei due lunghi tratti a piena potenza.
Deve essere particolarmente curata la trazione in uscita dalle curve lente, la Curva 1, le Curve 5-6 e le Curve 18-19.
CONSUMO BENZINA – Il consumo benzina su questo tracciato non è critico perché sono sufficienti 105 kg di benzina imbarcata per completare la gara come conseguenza di una aerodinamica di medio o medio-basso carico che offre poca resistenza all’avanzamento.
ERS – Il circuito belga consente discreta capacità di recupero in frenata con la MGU-K, mentre il recupero di energia dai gas di scarico è il più elevato della stagione perché il circuito è più lungo di tutti assieme a un’elevata percorrenza in pieno carico.
Le migliori PU potranno avere beneficio come potenza disponibile ma soprattutto se avranno molta efficienza di recupero, potranno risparmiare benzina imbarcata con guadagno sul tempo al giro per tutta la gara.
Su questo tracciato è possibile recuperare 833 kJ in frenata con la MGU-K e 4084 kJ in accelerazione con la MGU-H per un totale di 4917 kJ per giro, un valore molto elevato secondo solo a Baku dove ci sono più frenate.
Il contributo prestazionale dell’ERS su questo lungo circuito è di conseguenza molto rilevante e corrisponde a 4″0 per ogni giro e 17 km/h di velocità di punta

Un giro di pista

Partenza. La distanza tra la linea della Pole Position e la staccata è di 320 m. Si arriva alla staccata alla velocità di 250 km/h in sesta marcia leggermente in salita eseguendo perfettamente la procedura di partenza.
Settore 1
Linea di partenza – Les Combes. Si arriva alla prima curva, La Source, un tornante a destra leggermente in salita, ad U, che prende il nome dalle varie sorgenti di acqua della regione, alla velocità di 295 km/h (300 km/h con l’ala mobile) in settima marcia. La frenata ricarica la batteria con 155 kJ.
La Source è una curva che può consentire il sorpasso scegliendo una traiettoria creativa, dalla quale si esce alla velocità di 80 km/h in seconda marcia, in discesa verso la curva più conosciuta della F1, L’Eau Rouge. Il fiume Eau Rouge è un affluente del fiume Ambileve, che fungeva da confine tra l’Impero Romano e quello tedesco e in seguito tra Belgio e Germania.
All’Eau Rouge (Curva 2) si arriva alla velocità di 310-320 km/h in ottava marcia, il cambio di direzione e pendenza rallentano la vettura fino a 310 km/h, per effetto dell’energia scaricata dagli pneumatici per l’aderenza laterale e per la compressione dovuta al cambio di pendenza passando da Curva 3 e poi la curva Raidillon ancora a 310 km/h.
All’Eau Rouge, per il cambio di pendenza repentino, la vettura subisce una compressione verso il basso, di circa 1.5g che aumenta bruscamente di circa 1000-1500 kg il carico sulle gomme e sospensioni.
Il complesso delle Curve 2-3-4 è percorso ad alta velocità in pieno acceleratore in stretta sequenza in ottava marcia, sfiorando appena i bassi cordoli facendo attenzione che, in caso di pista umida, non perdonano disattenzioni.
Si esce dalla Raidillon alla velocità di 310 km/h in ottava marcia, dove avviene il cambio di pendenza che imprime un’accelerazione verticale per reazione verso l’alto di 1g alla vettura, che rimane a terra solo per il carico aerodinamico, giacché la forza di gravità (che vale 1g, verso il basso) viene annullata per un breve istante. Si prosegue in salita passando la Kemmel Curve, che è una piega a destra dove comincia il tratto per l’ala mobile lungo il Kemmel Straight dove è possibile attaccare con l’ausilio del DRS.
La sequenza Eau Rouge – Radillon, Curve 2-3-4, è considerata dai piloti la più bella triplice difficoltà nel mondo dei tracciati del motorsport.
Settore 2
Les Combes – Curve Paul Frere. Questo settore è il più lento e tortuoso. Si arriva alla staccata della curva Les Combes alla velocità di 322 km/h (327 km/h con l’ala mobile) in ottava marcia, dopo avere percorso 1800 m corrispondenti a un tempo di circa 24” col motore a pieno carico, secondo la simulazione con medio carico aerodinamico. La velocità di punta potrebbe essere di 10 km/h superiore a quanto riferito dalla simulazione in caso di carico aerodinamico medio-basso che privilegia la velocità rispetto all’aderenza.
La frenata è la più violenta del tracciato e consente la carica della batteria con 120 kJ.
La chicane destra/sinistra di Les Combes è veloce e impegnativa, risultando una parte molto tecnica del circuito; bisogna difendere la posizione uscendo alla velocità di 162 km/h in sesta marcia da Curva 5 per lasciare scorrere la vettura in Curva 6 a 150 km/h in quarta marcia, per arrivare in continua accelerazione alla curva a destra Malmedy nel punto più alto del tracciato (468 m sul livello del mare) dal quale si esce alla velocità di 195 km/h in quinta marcia usando bene il cordolo esterno come appoggio.
Dopo un allungo in uscita da Malmedy, il terzo tratto veloce del circuito, si arriva alla staccata di Curva 8 (Bruxelles/Rivage), un tornante a destra ad ampio raggio che sembra non finire mai, alla velocità di 285 km/h in settima marcia, curva molto impegnativa per la presenza di ondulazioni dell’asfalto in entrata che possono causare sottosterzo. Rivage è il nome di un piccolo paese nelle vicinanze della Curva 8.
Si esce da Bruxelles/Rivage alla velocità di 115-125 km/h in terza o quarta marcia accelerando in discesa verso il punto più basso del tracciato (la curva 15, Paul Frere), staccando alla velocità di 210-230 km/h in quinta marcia alla Curva 9, uscendo da questa curva a sinistra in discesa alla velocità di 165-170 km/h in quinta o sesta marcia verso la Curva 10 (Double Gauche du Pouhon). La Curva 9 richiede buon bilancio aerodinamico della vettura.
La curva Double Gauche du Pouhon, il “pozzo” (una sorgente di acqua ferruginosa), è una curva veloce a sinistra, doppia, molto sfidante che sollecita vettura e pilota con un’elevata accelerazione laterale prossima a 4g per quasi 5”, alla quale si arriva alla velocità di 310-315 km/h in ottava marcia. In questa curva è possibile generare blistering nella gomma per surriscaldamento. La velocità di corda della Pouhon è di almeno 255-265 km/h in settima marcia.
Si esce dalla Pouhon, con una grande progressione in settima marcia con prolungata sollecitazione laterale per una fantastica sequenza di curve veloci a sinistra assieme alla Curva 11, sempre in discesa, alla quale si arriva alla velocità di 290 km/h in ottava marcia sfiorando il cordolo interno, percorrendola a pieno acceleratore con la mescola più morbida e alleggerendo l’acceleratore invece con la mescola più dura, usurata o col pieno di benzina ma con la marcia più lunga, l’ottava, per erogare dolcemente la coppia e non perdere aderenza.
Si percorre la Curva 11 e si arriva a una chicane veloce formata da Curva 12 e Curva 13 (Les Fagnes, che è il nome della regione dove si trova il paese di Francorchamps) dove è necessario carico e bilanciamento aerodinamico.
Si arriva alla staccata di Curva 12, una curva a destra, alla velocità di 310 km/h in ottava marcia, si rallenta la vettura fino a 170 km/h in quinta marcia e si procede in continua accelerazione per Curva 13 a sinistra, dalla quale si passa sul cordolo interno alla velocità di 180 km/h mantenendo la quinta marcia.
Si prosegue per Curva 14 (Campus, il cui nome deriva dal Campus Automobile adiacente al circuito, un centro di competenza e formazione tecnologica), una curva a destra in discesa per raggiungere una velocità di 260 km/h in sesta marcia alla staccata e dalla quale si esce alla velocità di 145-155 km/h in quarta marcia.
Settore 3
Curve Paul Frere– Linea di arrivo. Si esce dalla curva veloce a destra La Courbe Paul Frere, Curva 15, nel punto più basso del tracciato che era il punto di congiunzione col vecchio tracciato, a quota 364 m, già in piena accelerazione dalla curva precedente (non si alza il piede dall’acceleratore) passando vicino al cordolo interno alla velocità di 250 km/h in sesta marcia, per l’ultimo tratto veloce di tracciato dove il motore gira al massimo carico e al massimo regime, in salita verso la Curva 17 (Blanchimont).
La Curva-16 è una piega a sinistra, si percorre in piena accelerazione in continua salita, passando alla corda a circa 320 km/h in ottava marcia con una accelerazione laterale di quasi 2g.
La Curva 17 (Blanchimont), che prende il nome dal paese suo omonimo, ancora una piega a sinistra, si percorre in pieno pedale acceleratore alla velocità di 330 km/h in ottava marcia, con una accelerazione laterale di 4g per 60 m che sollecita vettura, gomme e pilota che rallenta la vettura di circa 8 km/h.
Si arriva alla staccata della Chicane, il Bus Stop, dopo avere percorso quasi 1600 m in 19” col motore a pieno carico che produce circa 850 kJ di energia elettrica recuperata dai gas di scarico, che forniscono circa 6” di extra potenza elettrica (120 kW aggiuntivi sul motore termico) nella modalità di autosostentamento (“utilizzo subito l’energia che produco”).
La frenata al Bus Stop è molto potente e impone una decelerazione violenta, superiore a 5g a vettura e pilota, che ricaricano la batteria con 125 kJ e rallentano la vettura dalla velocità di 330 km/h in ottava marcia alla velocità di 75-85 km/h in seconda marcia in appena 1”5.
Si esce dalla Curva 19 a sinistra alla velocità di 70-80 km/h in seconda marcia per immettersi sul rettilineo dei box, dove è possibile utilizzare l’ala mobile per sorpassare.
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