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TRACCIATO
• Tracciato semi-permanente, storico, tradizionale e immutato negli anni, 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
• Cinque tratti ad alta velocità (rettilineo principale, tratti 1-5, 7-8, 9-12 e 15-18).
• Circuito 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.
• 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.
• Ci sono tre curve lente (1, 18 e 19) dove è necessario avere aderenza meccanica ed erogazione del motore.
RECUPERO DI ENERGIA
• Energia massima recuperata in frenata, per giro, dalla MGU-K pari a 799 kJ, un valore medio rispetto ai tracciati del Campionato.
• Energia minima recuperata in accelerazione, per giro, dalla MGU-H pari a 3987 kJ, valore elevato dovuto alla lunghezza record del circuito e alle lunghe accelerazioni.
• La propulsione elettrica ERS vale un guadagno di 3”8 al giro e 18 km/h di velocità, guadagno elevato dovuto alla lunghezza record del tracciato.
CONSUMO
• Il tracciato non è critico per il consumo benzina ma solo con un medio-basso carico aerodinamico (se la buona aderenza meccanica della vettura lo consente) e richiede 96 kg per completare la gara (105 kg massimi imbarcabili) in condizioni di pista asciutta senza intervento della Safety Car.
• 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 (72% del tempo in full-gas) e poco severo per il cambio (1760 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 1.5 g che aumenta bruscamente di circa 1000-1200 kg il carico sulle gomme, surriscaldandole, e sulle sospensioni.
OSSERVAZIONI
• Rettilineo principale: 6”6 percorsi full-gas continuativo per circa 510 m.
• Rettilineo secondario: 24”0 percorsi full-gas continuativo per circa 1900 m.
• Rettilineo supplementare: 18”6 percorsi full-gas continuativo per circa 1500 m per andare alla fermata del bus.
• Effetto peso: 0”22 di ritardo al giro ogni 10 kg di peso – molto sensibile al peso per le percorrenze in salita e i curvoni veloci.
• Effetto potenza: 0”25 di guadagno ogni 10 CV – molto sensibile alla potenza per spingere la vettura a elevata velocità nei sali-scendi.
• Aero: la migliore prestazione si ha con un livello di carico medio o medio basso. Il primo (medio carico) favorisce l’aderenza (0”1/lap di guadagno), il secondo (medio basso) la velocità di punta (+2 km/h) e quindi il sorpasso. Col carico inferiore si risparmieranno circa 2 kg di benzina su tutta la gara.
• La salita a Les Combes rallenta le vetture di 8 km/h in velocità massima per il solo effetto della pendenza.
• Uscendo dalla Raidillon il cambio di pendenza imprime un’accelerazione verticale per reazione della vettura verso l’alto di 1 g alla vettura, che rimane a terra solo per il carico aerodinamico, giacché la forza di gravità (che vale a 1 g, verso il basso) viene annullata per un breve istante.
• 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 2018 si svolge, al rientro dalla pausa estiva, in Belgio al Circuit de Spa-Francorchamps, tracciato semi-permanente, storico, tradizionale e immutato negli anni, 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 è 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 micro-clima.
Questo veloce tracciato, il più lungo del mondiale con i suoi sette chilometri, seguito da Baku Street Circuit con i 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).
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 tre mescole che verranno portate su questo tracciato sono la Super-Soft, la Soft e la Medium, la combinazione da alta velocità e bassa usura che verrà utilizzata anche la prossima gara a Monza.
Dalle simulazioni, la differenza prestazionale su questo tracciato tra gomma Super-Soft e Soft risulta pari a 0”2 mentre tra Soft e Medium risulta di appena 0”1 (ma con diverse prestazioni come durata e continuità nei giri veloci) – con queste moderate differenze prestazionali sarà la durata della gomma, il mantenimento della prestazione a determinare la strategia di utilizzo in gara. L’improvviso degrado della gomma si chiama cliff e sarà questa la caratteristica da determinare nelle prove libere per capire come utilizzare le gomme in gara.
In caso di pista umida e pioggia, assolutamente probabile in questa zona in questo periodo per il suo micro-clima, le squadre utilizzeranno le gomme intermedie (Verde) e full-wet (Blu) che disperdono rispettivamente 25 e 65 litri/sec 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. Le frenate più rilevanti sono in curva 5 (Les Combes), 12 e 18 (Bus Stop).
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 24” 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 72% del tempo.
Figura 1 grafica 3d del tracciato con altimetria
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 1 g verso l’alto (a cui corrisponde una spinta pari al peso vettura verso l’alto, ovvero 800-900 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.
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 242 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, alla velocità di 303 km/h (308 km/h con l’ala mobile) in settima o ottava marcia. La frenata sottopone a vettura e pilota a una decelerazione vicina a 5 g e 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 o terza marcia, in discesa verso la curva più conosciuta della F1, L’Eau Rouge.
All’Eau Rouge (Curva-2) si arriva alla velocità di 310 km/h in settima o ottava marcia, il cambio di direzione rallenta la vettura di soli 5-8 km/h per effetto dell’energia scaricata dai pneumatici per l’aderenza laterale e per la compressione dovuta al cambio di pendenza passando da Curva-3 e poi la curva Raidillon.
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 e sospensioni.
Il complesso delle Curve 2-3-4 è percorso ad alta velocità in stretta sequenza in settima 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 settima marcia, dove avviene il cambio di pendenza che imprime un’accelerazione verticale per reazione della vettura verso l’alto di 1g alla vettura, che rimane a terra solo per il carico aerodinamico, giacché la forza di gravità (che vale a 1g, verso il basso) viene annullata per un breve istante. Si prosegue in salita lungo il Kemmel Straight dove è possibile utilizzare l’ala mobile per attaccare.
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 337 km/h (343 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.
La frenata è la più violenta del tracciato e imprime una decelerazione superiore a 5g e consente la carica della batteria con 125 kJ.
La chicane destra/sinistra di Les Combes è veloce e impegnativa; bisogna difendere la posizione uscendo alla velocità di 162 km/h in sesta marcia, per arrivare subito alla curva a destra Malmedy nel punto più alto del tracciato (468 m sul livello del mare) dal quale si esce alla velocità di 189 km/h mantenendo la marcia.
Dopo un allungo in uscita da Les Combes, il terzo tratto veloce del circuito, si arriva alla staccata di Curva-8 (Rivage), un tornante a destra ad ampio raggio, alla velocità di 290 km/h in settima marcia, curva molto impegnativa per la presenza di ondulazioni dell’asfalto in entrata che possono causare sottosterzo.
Si esce da Rivage alla velocità di 129 km/h in quarta marcia accelerando in discesa per andare a raggiungere il punto più basso del tracciato (la curva 15, Paul Frere) staccando alla velocità di 220 km/h in quinta marcia alla Curva-9 e uscendo da questa curva a sinistra alla velocità di 162 km/h in sesta marcia verso la Curva-10 (Pouhon). La Curva-9 si percorre alleggerendo l’acceleratore con una lieve frenata e richiede buon bilancio aerodinamico della vettura.
La curva Pouhon, il “pozzo”, è una curva veloce a sinistra che sollecita vettura e pilota con un’elevata accelerazione laterale superiore a 3g per quasi 5”, alla quale si arriva alla velocità di 314 km/h in ottava marcia. In questa curva è possibile generare blistering nella gomma per surriscaldamento. La velocità minima, di uscita, della Pouhon è di almeno 275 km/h.
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, 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 dalle Curva-12 e Curva-13 dove è necessario carico e bilanciamento aerodinamico.
La sequenza di Curva-10 e Curva-11 sottopongono vettura e pilota a elevata accelerazione laterale (fino a 3 g) prolungata (3”) che surriscaldano ulteriormente le gomme.
Si arriva alla staccata di Curva-12, una curva a destra, alla velocità di 320 km/h in ottava marcia, si rallenta la vettura fino a 190 km/h in sesta o settima marcia e si procede per Curva-13 a sinistra dalla quale si esce alla velocità di 170 km/h mantenendo la marcia.
Si prosegue per Curva-14, 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 147 km/h in sesta marcia.
SETTORE 3
Curve Paul Frere– Linea di arrivo. Si esce dalla curva veloce a destra Paul Frere, Curva-15, nel punto più basso del tracciato, a quota 364 m, già in piena accelerazione dalla curva precedente (non si alza il piede dall’acceleratore) passando 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, passando a circa 320 km/h in ottava marcia con una accelerazione laterale di quasi 2 g.
La Curva-17 (Blanchimont), 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.
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 900 kJ di energia elettrica recuperata dai gas di scarico che forniscono circa 7” 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 5 g a vettura e pilota, che ricaricano la batteria con 130 kJ e rallentano la vettura dalla velocità di 330 km/h in ottava marcia alla velocità di 115 km/h in terza marcia in appena 1”5 per una frenata di circa 72 m.
Si esce dalla Curva-19 a sinistra alla velocità di 105 km/h in terza marcia per immettersi sul rettilineo dei box dove è possibile utilizzare l’ala mobile per sorpassare.
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 a 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 1760 cambi marcia per gara. Dall’analisi con WinTAX risulta che i rapporti più utilizzati sono l’ottava e la sesta marcia, rispettivamente per il 32% e 28% del tempo. L’utilizzo dell’ottava marcia è secondo solo a Monza, giustificando la severità per il motore del tracciato belga.
Motore – Il circuito belga è severo per il motore, essendo ai massimi livelli di severità assieme a Monza.
Il motore è utilizzato in piena potenza per il 72% 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 sensibile alla potenza e al peso in modo rilevante quindi, pensando 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), come pure garantire il massimo recupero di energia riutilizzata in autosostentamento durante i due lunghi tratti in piena potenza. 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 96 kg di benzina imbarcata per completare la gara come conseguenza di una aerodinamica di medio-basso carico che offre poca resistenza all’avanzamento.
Tuttavia, il circuito presenta una spiccata sensibilità all’effetto peso, quindi una strategia che riduce ulteriormente la quantità di benzina imbarcata porterà dei vantaggi in termini di passo gara.
ERS – Il circuito belga consente buona 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 799 kJ in frenata con la MGU-K e 3987 kJ in accelerazione con la MGU-H per un totale di 4786 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 3”8 per ogni giro e 18 km/h di velocità di punta.
