GP Singapore – Simulazione e Analisi Tecnica pre-gara

 

 

IN EVIDENZA

TRACCIATO
•    Circuito cittadino, lento e abbastanza tortuoso, che richiede molta concentrazione ai piloti per eseguire alla perfezione le 23 curve del circuito evitando i muretti – richiede sforzo fisico dovuto alla notevole lunghezza del giro combinata con l’elevata temperatura e umidità ambientale.
•    Gara notturna su una pista ben illuminata artificialmente.
•    La più bassa velocità media del Campionato assieme a Monte Carlo.

 

PUNTI CHIAVE DEL TRACCIATO
•    Quattro tratti ad alta velocità (T5-T7, T9-T10, T13-T14 e il rettilineo dei box).
•    Una frenata violenta (Memorial Corner) ma tantissime frenate ravvicinate per il valore record di quasi 20” al giro di frenata.
•    Due punti ideali per il sorpasso (T8 e T14).
•    Sette curve lente (T3, T8, T10, T13, T14, T16 e T18).

 

RECUPERO DI ENERGIA
•    Energia massima recuperata in frenata, per giro, dalla MGU-K pari a 1134 kJ, il record del Campionato.
•    Energia minima  recuperata in accelerazione, per giro, dalla MGU-H pari a 3125 kJ, valore abbastanza elevato dovuto alla lunghezza del circuito.
•    La propulsione elettrica ERS vale un guadagno di 2”0 al giro e 22 km/h di velocità.

 

 

CONSUMO
•    Il tracciato è critico per il consumo benzina e richiede 108 kg per completare la gara a massima prestazione (contro 105 kg massimi imbarcabili) in condizioni di pista asciutta senza intervento della Safety Car – i piloti gestiranno il consumo benzina con dei depotenziamenti.
•    Il tracciato sollecita le gomme in longitudinale in frenata non essendoci curvoni veloci e giocheranno un ruolo fondamentale per la prestazione vettura. Le vetture che non riescono a essere gentili coi pneumatici avranno livelli di prestazione molto variabile durante la gara. La gomma maggiormente stressata è la posteriore sinistra.

 

AFFIDABILITÀ MECCANICA
•    Circuito critico per l’impianto frenante, poco severo per il motore (53% del tempo in full-gas) e mediamente severo per il cambio (2989 cambi marcia per gara sollecitando molto la terza marcia).

 

OSSERVAZIONI
•    Rettilineo principale: 7”0 percorsi full-gas continuativo per circa 490 m.
•    Rettilineo secondario: 9”0 percorsi full-gas continuativo per circa 670 m.
•    Effetto peso: 0”21 di ritardo al giro ogni 10 kg di peso – molto sensibile al peso, tipico dei tracciati Stop-and-go.
•    Effetto potenza: 0”13 di guadagno ogni 10 CV – poco sensibile alla potenza per spingere la vettura a elevata velocità.
•    Elevata sensibilità all’aderenza meccanica: tipico dei tracciati Stop-and-go.
•    La strategia di gara durante la Safety-Car, che a Singapore ha 100% di statistica di ingresso, come pure l’utilizzo dell’undercut, è determinante per l’esito della gara assieme ai pit-stop che saranno lunghi a causa della bassa velocità di pit-lane (60 km/h).

 

 

 

Evento Gara e Tracciato

La qundicesima gara del Campionato del Mondo di F1 2018 si svolge nel sud-est asiatico sul circuito stradale di Marina Bay a Singapore, la Città del Leone (Lion City), situato alla punta estrema meridionale della penisola malese, 152 km a nord dell’equatore.

 

Le caratteristiche del tracciato di Singapore, dove la F1 gareggia dal 2008 in completa notturna, sono estremamente diverse da quelle della gara di Monza che l’ha preceduto.

 

Si tratta di un circuito cittadino, lento e abbastanza tortuoso che richiede molta concentrazione ai piloti per eseguire alla perfezione le 23 curve del circuito evitando i muretti e richiede sforzo fisico dovuto alla notevole lunghezza del giro combinata con l’elevata temperatura e umidità ambientale.

 

L’illuminazione viene garantita da circa 1500 proiettori, dotati di riflettori interni per non abbagliare i piloti, che utilizzano lampade agli alogenuri metallici che forniscono una luminosità di almeno quattro volte superiore a quelle in dotazioni negli stadi.

 

Il tracciato si trova al livello del mare (29 m SLM), non presenta dislivelli rilevanti ma l’asfalto a bassa aderenza presenta ancora un po’ di ondulazioni nei viali della città, che sono stati ridotti con i lavori di adattamento negli ultimi anni. L’ondulazione residua rende più difficile le frenate e la gestione delle curve.

 

Il tracciato è lungo 5065 m e la gara, che si tiene di notte con una pista ben illuminata artificialmente, si svolgerà completando 61 giri, con una velocità media che è la più bassa del Campionato assieme a Monte Carlo, essendo però meno tortuoso di quest’ultimo. La pit lane si percorre alla velocità massima di 60 km/h su questo circuito, come a Melbourne (Australia) e Monaco (Monte Carlo).

 

Il tracciato è dotato di quattro tratti ad alta velocità (T5-T7, T9-T10, T13-T14 e il rettilineo dei box), sette curve lente (T3, T8, T10, T13, T14, T16 e T18) e due punti ideali per il sorpasso (T8 e T14).

 

Ci sono due tratti dove è possibile utilizzare l’ala mobile per il sorpasso: nel rettilineo dei box e tra Curva 5 e Curva 7, il cosiddetto backstraight che porta al Memorial Corner, dove si raggiunge la velocità più alta del tracciato.

 

L’asfalto fin dal 2008 è stato ricoperto da uno strato di polimero speciale che fornisce elevata resistenza alle forze di taglio sviluppate dalle monoposto e i tombini sono saldati per l’evento, per evitare che si sollevino al passaggio delle vetture.

 

Il tracciato richiede aerodinamica da medio/alto carico, a differenza di Monaco che richiede massimo carico, in grado di garantire la massima aderenza possibile sull’asfalto poco abrasivo con una velocità generalmente bassa. Il medio carico aumenta le velocità di punta e riduce i consumi, l’alto carico migliora la frenata e l’accelerazione nelle ripartenze da ogni curva.

 

Le tre mescole che verranno portate su questo tracciato sono la Hyper-Soft, la Ultra-Soft e la Soft, la combinazione più adesiva ma con un salto di mescola, gamma non ancora utilizzata in questa selezione in questa stagione.

 

Dalle simulazioni, la differenza prestazionale su questo tracciato tra gomma Hyper-Soft e Ultra-Soft risulta pari a 1”4 mentre tra Ultra-Soft e Soft risulta di 1”9; queste differenze molto consistenti renderanno interessanti le strategie, anche in qualifica.

 

Data la bassa velocità media, l’aderenza meccanica è delegata agli pneumatici e la gomma maggiormente stressata è la posteriore sinistra.

 

La temperatura dell’ambiente e dell’asfalto rimangono elevate ma costanti durante la gara in quanto avviene in notturna e i piloti dovranno in ogni caso gestire al meglio il degrado delle gomme.

 

In caso di pista umida e pioggia, condizione climatica poco probabile a Singapore nel periodo di gara (le statistiche danno il 3% di tempo di pioggia durante il mese dell’evento), saranno a disposizione, come di consueto, le gomme intermedie e full-wet che disperdono rispettivamente 25 e 65 litri/secondo di acqua alla massima velocità.

 

Il circuito di Singapore è critico per i freni, non come carico massimo (la frenata più rilevante è quella al Memorial Corner) ma per il loro raffreddamento perché sono utilizzati spesso, a causa delle tante curve, e la bassa velocità media della vettura potrebbe in alcuni casi surriscaldarli, specialmente trovandosi in scia a una vettura.

 

Le vetture talvolta dovranno togliersi dalla scia di chi precede per raffreddare adeguatamente la vettura evitando di raccogliere i brandelli di gomma, i marbles, che si accumulano fuori dalle traiettorie.

 

È importante per la prestazione della vettura avere una buona stabilità di frenata, ottimizzando la ripartizione di frenata tra anteriore e posteriore e l’interazione con l’ERS in modo da ottenere una frenata che non scomponga la vettura assieme a un assetto non troppo rigido che reagisca bene alle ondulazioni dell’asfalto, probabilmente un anteriore morbido, ma non troppo per non impigrire la vettura nei cambi di direzione, e un posteriore più rigido per la trazione.

 

È un circuito a bassa severità per il motore, che però accumula il numero più alto di cicli motore per gara (sarà superato il milione di cicli) ma abbastanza severo per il cambio, con 2806 cambi marcia per gara.

 

La probabilità di intervento della Safety-Car a Singapore è elevata, la statistica la dà al 100%, e questo presenterà opportunità di strategia di gestione della gara al pit-stop.

 

Tuttavia, i pit-stop saranno lunghi perché la velocità di percorrenza in pit-lane è bassa (60 km/h), per ragioni di sicurezza e questo comporterà una gestione attenta del momento in cui sferrare l’undercut su chi precede (quando l’inseguitore esegue pit-stop anticipato per montare gomme fresche e il suo outlap sarà sicuramente più veloce dell’inlap dell’avversario con gomme più usurate).

 

Questo tracciato ha solo due punti di sorpasso e quindi l’undercut può essere efficace. Bisogna ricordare che su tracciati dove è più facile sorpassare, l’undercut, invece, è meno efficace perché può essere neutralizzato in pista con l’inseguito che, dopo il suo pit-stop, dispone di gomma più fresca dell’avversario.

 

La gestione dinamica strategica della gara diventa quindi di primaria importanza per raggiungere il podio.

 

Un giro di pista

Partenza. La staccata si trova ad appena 280 m dalla linea di partenza su un asfalto a bassa aderenza che richiede perfetta esecuzione avendo riscaldato accuratamente le gomme nel giro di ricognizione. Si arriva alla staccata di Curva 1 in partenza, la Sheares Corner, alla velocità di circa 256 km/h in sesta marcia con una partenza perfetta.

 
Settore 1

Linea di partenza – Memorial Corner. Si arriva alla staccata dello Sheares Corner, curva a sinistra intitolata a Benjamin Henry Sheares, secondo presidente di Singapore, alla velocità di 308-310 km/h in settima o ottava marcia con una frenata che ricarica la batteria con 120 kJ e rallenta la vettura alla velocità di 145 km/h in terza marcia.

La Curva 2 a destra di più ampio raggio si trova in rapida sequenza e con piccoli aggiustamenti sull’acceleratore si arriva alla Curva 3, curva secca a sinistra, quasi un tornantino, dalla quale si esce alla velocità di 125 km/h in terza marcia.

In questo tratto è importante avere una buona trazione della vettura in particolare l’aderenza laterale e bilancio aerodinamico.

Si prosegue per la Curva 4, una leggera piega a sinistra che si percorre in accelerazione, si passa in terza o quarta marcia a 160-190 km/h dove si trova il punto di decisione dell’ala mobile per arrivare nel tratto che presenta qualche ondulazione nell’asfalto, la Curva 5, una curva cieca a destra dove si raggiunge la velocità di 265 km/h in sesta marcia ed è difficile, per la geometria della curva, trovare il giusto punto di staccata.

La frenata rallenta la vettura fino alla velocità di 140-160 km/h in quarta marcia secondo la mescola (qui ricordiamo che la gamma è ampia e presenta un salto di mescola che renderà le strategie più interessanti) ricaricando la batteria con 80-100 kJ di energia.

Si esce da Curva 5 e ci si immette nel tratto più lungo del tracciato dove è possibile usare l’ala mobile, passando per Curva 6, che è una leggera piega a destra che si percorre a piena potenza a 299-302 km/h in settima marcia, che fornisce una sollecitazione laterale di 2 g per arrivare alla staccata del Memorial Corner (Curva 7, il cui nome è dovuto alla vicinanza del monumento che ricorda le vittime civili della seconda guerra mondiale) alla velocità di 319 km/h (321 km/h azionando l’ala mobile) in ottava marcia con la frenata più violenta del tracciato e rallenta la vettura con una decelerazione massima di 4.9-5.5 g alla velocità di 130 km/h in quarta marcia e carica la batteria con 130 kJ di energia.

 

Settore 2

Memorial Corner – Curva 14.  Con un breve allungo si arriva alla staccata di Curva 8, a destra, alla velocità di 214 km/h in quarta marcia. Questo punto è ideale per tentare il sorpasso.

Si esce a 92 km/h in terza marcia da Curva 8 per arrivare a 193 km/h in terza o quarta marcia alla staccata di Curva 9 secca a sinistra.

Si esce da Curva 9 alla velocità di 138-146 km/h in terza marcia scorgendo gli spettatori sulle tribune a sinistra lasciando scorrere la vettura.

Si arriva alla Curva 10, la Singapore Sling (dal nome dello storico cocktail di Singapore che venne creato nel 1915 da Ngiam Tong Boon, barman dell’Hotel Raffles di Singapore), che prima del 2013 era una sequenza di tre curve strette tra alti cordoli, diventata poi una piega a sinistra più convenzionale, meno pericolosa, che alza la velocità media del circuito, staccando alla velocità di 281-284 km/h in settima marcia.

Il punto di frenata in due fasi è difficile da trovare ed è necessario difendersi da possibili attacchi. Si esce dalla Singapore Sling alla velocità di 130 km/h in terza marcia.

Con una breve accelerazione si arriva alla chicane molto stretta formata dalle curve 11 (a destra) e 12 (a sinistra) dove è necessario avere bilancio aerodinamico e assetto che conferisca reattività alla vettura nel cambio di direzione.

Si arriva alla staccata di Curva 11 alla velocità di 185-190 km/h in quarta marcia, si rallenta fino a 125 km/h e poi una accelerata arrivando in Curva 12 alla velocità di 175 km/h, si frena leggermente per uscire alla velocità di 161 km/h tenendo la marcia e via fino alla Curva 13 dove si stacca alla velocità di 212 km/h in quinta marcia, una curva dove è difficile trovare il punto di frenata e che deve essere eseguita bene per portare velocità nel terzo tratto rettilineo che porta alla Curva 14, uscendo alla velocità di 88 km/h in terza marcia.

 

Settore 3

Curva 14 – Linea di arrivo.  Si arriva alla staccata di Curva 14, una curva secca a destra, alla velocità di 293-299 km/h secondo la mescola, in settima marcia, con una frenata che carica la batteria con 142 kJ di energia e rallenta la vettura alla velocità di 88 km/h in terza marcia, nel punto più lento del tracciato, favorevole per tentare il sorpasso.

Via per il tratto rettilineo che costeggia l’Esplanade Waterfront e che porta alla staccata di Curva 15 alla velocità di 251-261 km/h in sesta marcia e, con la frenata, si rallenta la vettura alla velocità di 120 km/h in terza marcia che porta al tratto lento e tortuoso di fronte alla tribuna Bay.

Si prosegue per l’ultimo tratto del circuito, dove ci sono tre chicanes (Curve 15-16-17, 18-19 e 20-21) percorse a velocità comprese tra 100 e 190 km/h in terza e quarta marcia, dove bisogna fare i conti con l’asfalto un po’ irregolare che disturba la linea della vettura e avere una ottima risposta del motore alle variazioni del pedale acceleratore.

Ci si avvia verso le ultime due curve del circuito, a sinistra, la Curva 22, prima del quale si trova il punto di valutazione dell’ala mobile, alla quale si arriva alla velocità di 252 km/h in sesta marcia, si parzializza leggermente l’acceleratore ma solo con la mescola più dura e tanta benzina e si esce alla velocità di 214 km/h in sesta marcia per arrivare alla Curva 23 alla velocità di 230 km/h sempre in sesta marcia.

Si esce da Curva 23 alleggerendo solo un poco l’acceleratore (ma in pieno acceleratore in qualifica con la mescola più soffice) facendo attenzione a non raccogliere i detriti di gomma (marbles) con le gomme posteriori in trazione e si percorre quindi il rettilineo dei box, dove è possibile usare l’ala mobile per compiere il sorpasso.

 

Prestazione e Affidabilità

 

Aerodinamica – Il tracciato di Marina Bay richiede alto carico aerodinamico. L’utilizzo dell’ala mobile consente un aumento della velocità di circa 3-6 km/h nel tratto più lungo che porta al Memorial Corner. L’ala anteriore deve essere regolata per avere un buon bilanciamento aerodinamico che stabilizzi l’assetto in frenata e nei cambi di direzione dove il carico verticale si riduce.

 

Freni – A Marina Bay c’è solo una frenata potente, quella del Memorial Corner. Tuttavia, i freni sono continuamente sollecitati (per 19”3, valore record, pari a quasi un quarto del tempo al giro con un numero compreso tra i 13 e i 15 eventi di frenata, sfruttati così a lungo solo a Monte Carlo e Abu Dhabi) e l’aspetto che diventa critico è il raffreddamento, a causa dell’alta temperatura ambientale elevata anche se in notturna e dalla bassa velocità media, specialmente quando le vetture viaggiano col massimo carico di carburante, sollecitandoli più a lungo in frenata.

L’usura del materiale d’attrito rappresenta uno delle misure da tenere costantemente tracciato in telemetria durante ogni giro della gara.

 

Cambio – Questo circuito è abbastanza severo per il cambio con 2989 cambi marcia per la distanza di gara, secondo solo a Monte Carlo, a causa anche delle numerose curve. Le marce più sollecitate sono la terza marcia, per circa il 30% del tempo e la sesta marcia per circa il 20% del tempo, mentre l’ottava marcia potrebbe essere poco utilizzata salvo in qualifica e usando l’ala mobile oppure per ridurre il consumo di carburante riducendo il regime di rotazione del motore.

 

Motore – Il circuito Singapore non è generalmente molto severo per il motore. Il motore è utilizzato in piena potenza per appena il 53% del tempo (il valore più basso del Campionato assieme a Monaco) ma accumula il numero record di circa 1.1 milione di cicli durante la gara che comportano affaticamento meccanico del motore endotermico.

Il circuito è poco sensibile alla potenza ma sensibile al peso quindi ogni possibile riduzione di consumo potrebbe dare qualche vantaggio in termini di laptime, considerando il probabile ingresso della Safety Car. In caso di intervento della Safety Car i piloti potranno consumare la benzina extra mediante procedure di ricarica della batteria in accelerazione.

Deve essere particolarmente curata la trazione in uscita dalle chicanes per evitare di disturbare la traiettoria della vettura.

 

CONSUMO BENZINA – Il consumo benzina su questo tracciato è molto elevato perché servono 108 kg di benzina per completare la gara. Tuttavia, l’intervento della Safety Car (oppure della Virtual Safety Car) è molto probabile (100% di intervento per la statistica finora) e quindi è possibile tentare una strategia aggressiva caricando meno benzina del necessario andando eventualmente a gestire il consumo in gara, oppure utilizzare a benzina per la carica della batteria.

 

ERS – Il circuito di Marina Bay consente un’elevata capacità di recupero di energia in frenata a causa del tempo record trascorso frenando anche se non il più elevato del Campionato.

Su questo tracciato è possibile recuperare 1134 kJ in frenata con la MGU-K e 3125 kJ in accelerazione con la MGU-H per un totale di 4259 kJ per giro.

Le vetture che possono beneficiare di consistente recupero di energia dai gas roventi potranno trarre vantaggio prestazionale.

Il contributo prestazionale dell’ERS su questo circuito è consistente anche se inferiore rispetto agli altri tracciati e corrisponde a 2”0 per ogni giro e 22 km/h di velocità di punta perché i rettilinei non sono molto lunghi.

 

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