2018 12 HUNGARIAN GP – SIMULAZIONE E ANALISI TECNICA PRE-GARA

 

In evidenza

Tracciato
  • Tracciato permanente stretto e tortuoso, con asfalto a bassa aderenza con qualche ondulazione senza grandi dislivelli di tipo stop&go.

  • I sorpassi difficili (pista stretta e tortuosa) rendono la qualifica molto importante.

 

Punti chiave del tracciato
  • Il tracciato offre quattro tratti ad alta velocità (rettilineo principale, tratti 1-2, 3-4-5 e 11-12).

  • È severo per i freni, soprattutto per le frenate in Curva 1, 2 e 4 e per la bassa velocità media che rende meno agevole il raffreddamento.

  • Il circuito offre due punti ideali per il sorpasso (Curva 1 e Curva 2) sfruttando l’ala mobile.

  • Trazione: offre tre curve lente (1, 2 e 6) e una chicane (curve 6 e 7), che possono essere sfruttate per il sorpasso.

 
Recupero di energia
  • Energia massima recuperata in frenata, per giro, dalla MGU-K pari a 748 kJ, un valore medio.

  • Energia minima[1] recuperata in accelerazione, per giro, dalla MGU-H pari a 2768 kJ, valore medio-basso.

  • La propulsione elettrica ERS vale un guadagno di 2”0 al giro e 23 km/h di velocità.

Consumo
  • Il tracciato è critico per il consumo benzina col massimo carico aerodinamico e richiede 109 kg per completare la gara (105 kg massimi imbarcabili) in condizioni di pista asciutta senza intervento della Safety Car. È possibile ridurre sensibilmente la quantità di benzina richiesta per la gara a 102 kg con aerodinamica di medio carico, se la vettura ha ottima aderenza meccanica.

  • Il tracciato sollecita le gomme in direzione combinata longitudinale in frenata e in uscita curva in trazione e laterale nei bruschi cambi di direzione.

 

 

Affidabilità meccanica
  • Circuito severo per l’impianto frenante, poco severo per il motore (65% del tempo in full-gas) e mediamente severo per il cambio (2590 cambi marcia per gara).

 

OSSERVAZIONI

  • Rettilineo principale: 10”6 percorsi full-gas continuativo per circa 760 m.

  • Rettilineo secondario: 7”8 percorsi full-gas continuativo per circa 540 m.

  • Effetto peso: 0”21 di ritardo al giro ogni 10 kg di peso – molto sensibile al peso.

  • Effetto potenza: 0”21 di guadagno ogni 10CV – molto sensibile alla potenza.

  • Possibile necessità di depotenziamento cautelativo dei motori in caso di elevata temperatura dell’aria per impedire fenomeni di detonazione in camera di scoppio.

 

Evento Gara e Tracciato

Dalla Germania la Formula 1 si sposta verso l’Ungheria per disputare la dodicesima gara del Campionato del Mondo di F1 2018 e precisamente al circuito dell’Hungaroring, tracciato permanente che si trova a 19 km dal centro della capitale, Budapest, lungo l’autostrada M3, al confine del villaggio di Mogyoród.

L’Ungheria ospitò il primo Gran Premio nel 1930 ma le competizioni vennero sospese nei periodi della Seconda Guerra Mondiale e della Cortina di Ferro.

Lo stretto e tortuoso tracciato si trova in bassa quota, circondato da colline ondulate che consentono la migliore visuale della pista, che si trova a circa 238 m sul livello del mare con un dislivello massimo di circa 26 m.

Il tracciato è lungo 4381 m e la gara, che si disputa su questo tracciato dall’agosto del 1986, appena ultimata la costruzione del tracciato cominciata nel 1985, si svolgerà completando 70 giri.

Data la geometria del tracciato e la limitata larghezza della carreggiata, i sorpassi sono molto difficili, favoriti solo sul rettilineo principale e il successivo tratto tra Curva 1 e Curva 2 dove si può utilizzare l’ala mobile, rendendo la fase di qualifica molto importante.

Il tracciato è severo per i piloti per il caldo torrido e le repentine accelerazioni della vettura (gli anglosassoni lo definiscono un circuito stop-and-go) e il suo asfalto è stato completamente rifatto per la gara del campionato 2016, riducendo le ondulazioni che lo caratterizzavano.

Il tracciato è dotato di quattro tratti ad alta velocità (rettilineo principale, tratti 1-2, 3-4-5 e 11-12), tre curve lente (1, 2 e 6) e una chicane (curve 6 e 7). I tratti di pista dove si può utilizzare l’ala mobile per il sorpasso sono due, consecutivi, il rettilineo principale e l’allungo tra Curva 1 e Curva 2, con un solo punto di verifica di attivazione dell’ala mobile situato sulla staccata di Curva 14.

In questo periodo dell’anno si prevedono elevate temperature dell’aria, con temperatura asfalto che può raggiungere facilmente i 60 gradi causando alto degrado alle gomme, ma è possibile avere pioggia improvvisa che rende la guida particolarmente impegnativa vicino ai cordoli delle Curve 6 e 7, che vanno evitati in caso di pioggia.

Non ci sono molte curve ad alta velocità ma la sollecitazione sulle gomme è resa severa dall’alto carico aerodinamico specialmente sulle gomme posteriori in trazione e in frenata.

Questo circuito richiede alto carico aerodinamico e una buona aderenza meccanica nelle curve lente, favorito da una regolazione morbida delle sospensioni posteriori ma leggermente più rigida sull’anteriore per favorire l’uscita curva, combinate con una vettura alta da terra per massimizzare l’aderenza in frenata e in uscita curva (trazione).

Il tortuoso tracciato ungherese caratterizzato da alto carico aerodinamico e per la gran parte molto guidato, è severo per i freni soprattutto per le frenate in Curva 1, 2 e 4 e per la bassa velocità media che rende meno agevole il raffreddamento.

Le tre mescole che verranno portate su questo tracciato sono la Ultra-Soft, la Soft e la Medium, la combinazione già utilizzata nel GP di Germania con un salto di mescola. Dalle simulazioni, la differenza prestazionale su questo tracciato tra gomma Ultra-Soft e Soft risulta pari a 1”3 (salto di mescola) mentre tra Soft e Medium risulta di appena 0”1 (ma con diverse prestazioni come durata e continuità nei giri veloci), una differenza da combinare poi col profilo di degrado della gomma su questo asfalto molto abrasivo che comporterà diversificazione di strategia di utilizzo in gara. In caso di pista umida e pioggia, comunque piuttosto improbabile in questa zona in questo periodo, le squadre utilizzeranno le gomme intermedie (Verde) e full-wet (Blu) che disperdono rispettivamente 25 e 65 litri/sec di acqua alla massima velocità.

 

 

 

 

 

Un giro di pista

Partenza. La distanza tra la linea della Pole Position e la staccata è di ben 580 m, alla quale si arriva alla velocità di 294 km/h in settima marcia realizzando perfettamente la procedura di partenza.

 

Settore 1

Linea di partenza – Curva 3.  In gara si arriva alla staccata di Curva 1, percorrendo il rettilineo principale (dove è possibile usare l’ala mobile), alla velocità di 305 km/h in ottava marcia (oppure 318 km/h utilizzando l’ala mobile) con la frenata più severa del tracciato che ricarica di 147 kJ la batteria in 76 m di frenata.

La Curva 1 è una curva a destra dalla quale si esce alla velocità di 90 km/h in terza marcia con un raggio ad allargare.

Il tratto di piena potenza tra Curva 1 e Curva 2 della durata di poco superiore ai 5” è il secondo settore dove è possibile usare l’ala mobile, il cui utilizzo fa riferimento al singolo punto di controllo del DRS che si trova all’ingresso di Curva 14, l’ultima curva.

Si arriva in leggera discesa alla staccata di Curva 2, a sinistra, alla velocità di 273 km/h in settima marcia (285 km/h con l’ala mobile) con una frenata che ricarica la batteria di 113 kJ.

La Curva 2 sollecita la vettura con un’accelerazione laterale per circa 240 m, che possono degradare le gomme per surriscaldamento in presenza dell’alto carico verticale e le alte temperature dell’asfalto.

Si esce da Curva 2 alla velocità di 127 km/h in quarta marcia e si prosegue ancora in leggera discesa verso Curva 3, una curva veloce a destra da 228 km/h in quinta marcia che si esegue a piena potenza per il terzo tratto veloce di poco meno di 5” (corrispondenti a 330 m) che porta risalire e a scollinare alla Curva 4.

 

Settore 2

Curva 4 – Curva 11. Si arriva alla staccata di Curva 4, una piega a sinistra, alla velocità di 291-298 km/h in settima marcia con una frenata che ricarica la batteria di 75 kJ.

Si esce da Curva 4 alla velocità di 182 km/h e mantenendo la settima marcia si allunga fino alla Curva 5 arrivando a 237-247 km/h, una curva a destra ad ampio raggio con accelerazione laterale superiore ai 2 g per oltre 2”, che scarica energia sugli pneumatici dove la frenata produce 70 kJ di carica, su un tratto dove l’asfalto è ondulato, richiedendo molta attenzione al pilota per trovare il punto di frenata più sicuro.

L’interazione tra freni e sistema ibrido deve essere ben regolata per non scomporre la linea di frenata della vettura.

Si esce da Curva 5 alla velocità di 144 km/h in quinta marcia in salita verso la sequenza delle Curve 6 e 7, una chicane molto lenta a cui bisogna fare attenzione ai cordoli che diventano particolarmente insidiosi in caso di pista umida.

Si arriva alla Curva 6, secca a destra alla velocità di 258 km/h in sesta marcia con una frenata che ricarica la batteria con 130 kJ e rallenta la vettura fino a 120 km/h in terza marcia per uscire dopo il cambio di direzione alla velocità di circa 210 km/h in quinta marcia.

Si prosegue verso le Curve 8 e 9 che formano una chicane allungata, dove bisogna lasciare scorrere il più possibile la vettura per portare la massima velocità in uscita di Curva 9. Alla Curva 8 a sinistra si arriva alla velocità di 225 km/h in quinta marcia, una frenata rallenta la vettura per uscire alla velocità di 175 km/h in quinta marcia quindi, con una breve spinta, si arriva alla velocità di 187 km/h in sesta marcia in Curva 9 a destra e si rallenta la vettura alleggerendo l’acceleratore assieme a una leggera frenata per raggiungere la velocità di uscita di 160 km/h mantenendo la sesta marcia.

Si allunga verso la Curva 10, una piega a sinistra veloce che si percorre in piena potenza, alla quale si arriva alla velocità di 244 km/h in sesta marcia con una accelerazione laterale di 2 g che scarica energia sulla gomma, per arrivare alla Curva 11 a destra, più secca, alla quale si arriva alla velocità di 261-270 km/h in sesta marcia, si rallenta la vettura parzializzando il pedale acceleratore e frenando in contemporanea con un potenza media di 900 kW per 30 m, ottenendo una velocità di uscita di 196 km/h in sesta marcia.

Si esce da Curva 11 per percorrere il quarto tratto veloce del circuito.

 

Settore 3

Curva 12 – Linea di traguardo. Dopo un breve tratto veloce, si arriva alla Curva 12 alla velocità di 280-290 km/h in settima marcia con una frenata che ricarica la batteria con 110 kJ. La curva è a destra è secca, a novanta gradi, e si esce alla velocità di 107 km/h in terza marcia per entrare in un tratto da stadio che ricorda il medesimo tratto nel circuito di Hockenheim.

Si arriva in Curva 13, un tornante ad ampio raggio, alla velocità di 232-240 km/h in sesta marcia. La frenata è impegnativa perché è difficile trovare il punto esatto di stacco perché la curva tende a chiudere, riducendo progressivamente il raggio di curvatura e aumentando progressivamente lo sforzo sugli pneumatici in appoggio con una accelerazione laterale superiore a 2 g. La vettura rallenta alla velocità di 105 km/h in terza marcia con una frenata in due tempi.

L’erogazione di potenza in uscita di questa curva è particolarmente critica perché l’asfalto è ondulato in uscita curva e il rischio è di generare sovrasterzo.

Con un piccolo allungo si prosegue verso la Curva 14, un tornante ad ampio raggio a destra dove, in staccata, si trova l’unico punto di verifica dell’ala mobile per i due successivi rettilinei, arrivando alla velocità di 218-225 km/h in quinta marcia con una frenata con sottosterzo in due fasi che risulta insidiosa in quanto si svolge in presenza di ondulazioni dell’asfalto in ingresso curva.

Si deve lasciar scorrere la vettura in Curva 14 per portare la massima velocità in ingresso al rettilineo principale, dove è possibile tentare il sorpasso usando l’ala mobile, uscendo a una velocità di circa 126 km/h in quarta marcia per andare a scaricare tutto il cambio e la potenza di combustione e elettrica sul rettilineo.

 

Prestazione e Affidabilità

 

Aerodinamica – Il tracciato ungherese richiede alto carico e buon bilanciamento aerodinamico per ottenere la migliore assistenza in frenata. Il bilanciamento aerodinamico si consegue regolando accuratamente l’incidenza dell’ala anteriore una volta determinata l’incidenza dell’ala posteriore che fornisce carico verticale per ottenere la giusta aderenza. Tuttavia, per ridurre il consumo benzina, è possibile usare una aerodinamica da medio carico che darà velocità di punta maggiori rispetto alle altre vetture.

 

Freni – Il tracciato ungherese è severo per i freni specialmente per la frenata di Curva 1 e per la ridotta possibilità di raffreddamento dovuta alla bassa velocità media su questo circuito stop-and-go e alla elevata temperatura dell’aria e dell’asfalto.

 

Cambio – Il circuito è di severità media per il cambio con 2590 cambi marcia per gara. Il rapporto più sollecitato è la sesta (33%), L’ottava marcia è utilizzata di proposito assieme all’ala mobile oppure per ridurre il consumo di benzina, abbassando il regime di rotazione del motore.

 

Motore – Il circuito ungherese non è particolarmente severo per il motore.

Il motore è utilizzato in piena potenza per il 65% del tempo e non ci sono lunghe percorrenze in piena potenza.

Il circuito è sensibile al peso e alla potenza. E un tracciato sensibile alla trazione per l’uscita dalle curve 1, 2, 5, 13, 14 dove l’erogazione del motore deve essere progressiva e senza discontinuità.

L’alta temperatura ambiente e la bassa velocità media rendono particolarmente critico il raffreddamento del motore e dei suoi accessori.

Inoltre, la temperatura aria elevata in ingresso al motore turbocompresso, può causare possibili fenomeni di detonazione in camera di combustione costringendo a limitare la potenza erogabile dal motore endotermico per preservare l’affidabilità con apposite mappature di gestione del compressore, mediante la MGU-H, e dell’accensione.

 

CONSUMO BENZINA – Il consumo di carburante su questo tracciato è critico col massimo carico aerodinamico – dalla simulazione richiede 109 kg di benzina, a fronte della quantità massima di 105 kg imbarcabile per completare la gara a causa della combinazione di circuito lento e alto carico aerodinamico. L’alto carico aerodinamico comporta una maggiore resistenza all’avanzamento che limita la velocità massima e aumenta il consumo di carburante migliorando l’aderenza, sia in accelerazione che in frenata.

Questo significa che dovranno essere utilizzate delle strategie di risparmio carburante in alcune fasi di gara, a meno di un ingresso della Safety Car che neutralizzerebbe il problema del consumo già dopo un paio di giri al passo ridotto.

I piloti dovranno quindi gestire intelligentemente il consumo di benzina, lavorando con le opzioni di mappatura sul volante senza aiuti via radio dal muretto, gestendo bene la ricarica della batteria coi gas roventi che comporta un corrispondente aumento di consumo benzina. Tuttavia, è possibile ridurre il consumo benzina adottando una aerodinamica di medio carico, sacrificando un po’ l’aderenza ma migliorando come velocità di punta.

 

ERS – Il circuito ungherese ha brevi frenate ma la capacità di recupero in frenata con la MGU-K è buona. La possibilità di recupero di energia dai gas di scarico è invece tra le più basse della stagione. Le Power Unit con maggiore efficienza di recupero energetico potranno avere un ulteriore vantaggio prestazionale.

Su questo tracciato è possibile recuperare 748 kJ in frenata con la MGU-K e 2768 kJ in accelerazione con la MGU-H per un totale di 3516 kJ per giro.

Il contributo prestazionale dell’ERS su questo circuito è rilevante e corrisponde a 2”0 per ogni giro e 23 km/h di velocità di punta (massimo carico aerodinamico). Le monoposto carenti nella potenza elettrica, dovranno valutare opzioni con meno carico aerodinamico per contrastare i sorpassi dalle più potenti monoposto sacrificando la prestazione in frenata e accelerazione.

 

 

 

[1] Si intende minima in quanto recuperata dai gas caldi in accelerazione in full-gas. Tuttavia, è possibile recuperare energia elettrica anche in part-load (ovvero in progressione di acceleratore) aumentando la potenza erogata dall’ICE mediante aumento della velocità del turbo usando la MGU-H come motore, con la conseguenza di aumentare la pressione di aria al motore, frenando con la MGU-K (fino a 160 CV massimi…) per eliminare l’eccesso di potenza usandola come generatore, recuperando energia.

 

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