Singapore: attenzione ai freni e ai consumi

Conclusa la stagione europea, la F.1 torna in Oriente con il 13esimo Gp del campionato del Mondo di F.1 che si svolge sul circuito stradale di Marina Bay a Singapore (la Città del Leone) situato alla punta estrema meridionale della penisola malese, 152 km a nord dell’Equatore. La F.1 gareggia a Singapore in notturna dal 2008 grazie all’illuminazione dell’italiana DZ Engineering: si tratta di un circuito cittadino, lento e tortuoso che richiede ai piloti molta concentrazione per coprire le 23 curve per evitare i muretti e implica un notevole sforzo fisico per l’elevata temperatura e umidità ambientale. La pista si trova al livello del mare, non presenta dislivelli rilevanti ma l’asfalto a bassa aderenza ha diverse ondulazioni nei viali della città che rendono più difficili le frenate e la gestione delle curve, sebbene siano stati fatti dei lavori di adattamento negli ultimi anni. Il tracciato di Singapore è lungo 5.065 metri e dispone 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 adatti al sorpasso (T8 e T14). La pit lane si percorre alla velocità massima di 60 km/h come a Melbourne e Monaco. L’ala mobile si può usare due volte: nel rettilineo dei box e tra la Curva 5 e la 7, dove si raggiunge la velocità massima. Le monoposto dispongono di un alto carico aerodinamico, come a Monaco, in grado di garantire la massima aderenza possibile sull’asfalto poco abrasivo.

SUPERSOFT E SOFT LE MESCOLE SCELTE
Le mescole scelte sono le più morbide disponibili, vale a dire la P Zero Red Supersoft e la P Zero Yellow Soft, già utilizzate a Monaco, Canada e Austria. La gomma Soft
è un pneumatico che rappresenta un buon equilibrio tra prestazione e durata di mescola “high working range”. La Supersoftè la gomma con la mescola più morbida, di tipo “low working range”, ideale per i circuiti lenti e tortuosi, anche in condizioni di temperatura dell’asfalto non elevata, quando è necessaria la massima aderenza meccanica. La Supersoft ha un tempo di riscaldamento estremamente rapido che la rende ideale per le qualifiche, con un degrado maggiore rispetto alla Soft. Secondo la simulazione Wintax di Magneti Marelli la differenza di tempo sul giro tra le due mescole dovrebbe essere compresa tra 0”6 e 0”9, anche se l’aderenza del circuito sarà in continua evoluzione durante il weekend. In caso di pista umida e pioggia, le squadre utilizzeranno le gomme intermedie e full-wet che disperdono rispettivamente 25 e 65 litri/sec 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 che richiede circa 2.000 kW) ma per il loro raffreddamento perché sono utilizzati spesso e la bassa velocità media delle monoposto potrebbe in alcuni casi surriscaldarli, specialmente quando si troveranno in scia a un’altra vettura. È importante disporre di una buona stabilità in frenata, ottimizzando la ripartizione tra anteriore e posteriore nell’interazione con l’ERS in modo da ottenere una staccata che non scomponga la macchina. A tal proposito si preferisce un assetto non troppo rigido che reagisca bene alle ondulazioni dell’asfalto. Pur essendo un circuito a bassa severità per il motore, accumula il numero più alto di cicli per gara (1,07 milioni di cicli) si rivela molto impegnativo per la trasmissione, con 4.575 cambi marcia per gara. Il tempo di riferimento in qualifica è di 1'45”681ottenuto da Lewis Hamilton in Q3 nel 2014 con la Mercedes W05 Hybrid.

UN GIRO DI PISTA

SETTORE 1
Linea di partenza – Memorial Corner
La frenata allo Sheares Corner si trova a soli 280 m dalla linea di partenza: al via è necessario avere uno scatto perfetto, evitando il pattinamento delle gomme posteriori per ottenere la massima aderenza. In gara si arriva alla staccata di Curva 1 alla velocità di 303 km/h con una frenata di 1.940 kW che ricarica la batteria con 125 kJ e rallenta la monoposto fino a 146 km/h in quinta o sesta. La Curva 2 è una destra che si trova in rapida sequenza con la Curva 3, una sinistra dalla quale si esce alla velocità di 95 km/h in prima o seconda marcia. Si prosegue per la Curva 4, una leggera piega a sinistra che si percorre in accelerazione e dove si trova il detection point dell’ala mobile. Si giunge al tratto che presenta qualche ondulazione nell’asfalto prima della la Curva 5, una curva cieca a sinistra da 257 km/h in sesta: questa piega è impegnativa perché è difficile trovare il punto di staccata. La frenata richiede 1.331 kW e la velocità scende a 132 km/h in terza o quarta marcia ricaricando la batteria con 126 kJ. 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 in pieno a 298 km/h per arrivare alla staccata del Memorial Corner (la Curva 7 è vicina al monumento che ricorda le vittime civili della seconda guerra mondiale) alla velocità di 313 km/h (324 km/h azionando l’ala mobile) in settima marcia, con una frenata di 2.104 kW che rallenta la vettura a soli 125 km/h in seconda e carica la batteria con 170 kJ.

SETTORE 2
Memorial Corner – Curva 14
Dopo un breve allungo si arriva alla staccata di Curva 8, la destra da 197 km/h in quarta marcia. Questo punto è l’ideale per tentare il sorpasso. Si esce in prima o seconda marcia a 86 km/h per arrivare alla sinistra di Curva 9, una piega che si affronta a 182 km/h in quarta. In uscita la velocità di percorrenza è di 111 km/h per portarsi alla Singapore Sling, che è diventata una piega a sinistra meno pericolosa e che alza la velocità media del circuito. Con una breve accelerazione si arriva alla stretta chicane formata dalla destra (Curva 11) e dalla sinistra (Curva 12). La prima delle due si affronta a 178 km/h in terza, si scala un rapporto fino a 122 km/h in seconda marcia e poi via fino alla Curva 13, curva dove è difficile trovare il punto di frenata. Bisogna uscire bene per avere velocità nel rettilineo che porta alla Curva 14.

SETTORE 3
Curva 14 – Linea di arrivo
Alla staccata di Curva 14, una destra secca, si arriva a 292 km/h in settima marcia. La frenata è da 1.870 kW che carica la batteria con 207 kJ. Poi si scalano tutte le marce fino alla prima e si percorre a 80 km/h, nel punto più lento del tracciato. Si prosegue per l’ultimo tratto del circuito, dove ci sono tre chicane (Curve 15-16-17, 18-19 e 20-21) che si percorrono a una velocità tra i 90 e i 200 km/h in seconda e terza marcia. Qui bisogna fare i conti con l’asfalto irregolare. Prima della Curva 22 c’è il detection point del DRS: vi si giunge a 241 km/h in sesta. Basta parzializzare l’acceleratore per arrivare all’ultima piega, la 23, a 201 km/h sempre in quinta. In questo punto bisogna evitare di raccogliere i detriti di gomma (marbles) con le gomme posteriori in trazione. Si entra nel rettilineo dei box dove è possibile usare l’ala mobile per tentare un sorpasso.

PRESTAZIONI E AFFIDABILITA’

AERODINAMICA
Il tracciato di Singapore è un cittadino che richiede un alto carico aerodinamico. L’utilizzo dell’ala mobile consente un aumento di velocità indicato da Wintax in circa 11 km/h nel tratto più lungo che porta al Memorial Corner.

FRENI
A Marina Bay c’è soltanto una frenata potente, quella del Memorial Corner. Tuttavia i freni sono continuamente sollecitati: la simulazione Magneti Mareli stima un tempo di frenata di 22”5 a giro, vale a dire un quarto del giro, con 15 staccate. L’aspetto più critico è quello relativo al raffreddamento, a causa dell’alta temperatura ambientale (anche se si corre in notturna) sommata alla bassa velocità media, specie quando le monoposto viaggiano col pieno. L'usura del materiale d'attrito rappresenta uno dei parametri da tenere costantemente sott’occhio in telemetria durante ogni giro della gara.

CAMBIO
Questo circuito è molto impegnativo per la trasmissione: è secondo solo a Monaco. Le marce più sollecitate sono la terza per il 23% del giro e la sesta per il 19% del tempo, mentre l’ottava marcia potrebbe non essere utilizzata se non in qualifica, quando viene aperta l’ala mobile. In realtà potrebbe essere usata per ridurre il consumo di carburante, abbassando il regime di rotazione del motore in modo da evitare delle criticità nel consumo.

MOTORE
Il circuito di Singapore non è particolarmente duro per la power unit. Il motore è sfruttato al massimo regime solo per il 44% del tempo (è il valore più basso della stagione con Monaco col 43%) ma accumula il numero record di 1.05 milioni di cicli durante la gara che comportano un affaticamento meccanico del motore endotermico. Il circuito è poco sensibile alla potenza ma risente del peso, per cui ogni riduzione di consumo potrebbe dare qualche vantaggio in termini di tempo sul giro, considerando il possibile ingresso della Safety Car, non insolita a Singapore. Deve essere particolarmente curata la trazione in uscita dalle chicane per evitare delle scodate che possono costare care vicino ai muretti.

CONSUMO
Grazie alla simulazione di Wintax possiamo anticiparvi che il consumo di carburante è un elemento di valutazione critico a Singapore: servono 99 kg di benzina per completare la gara. Si tratta di un valore elevato dovuto all’utilizzo dell’alto carico aerodinamico assieme alla bassa velocità media e alla lunghezza della gara. Tuttavia l’intervento della Safety Car (oppure della Virtual Safety Car) non è per nulla improbabile e potrebbe rendere meno problematica la gestione del carburante.

ERS
Il circuito di Marina Bay consente un’elevata capacità di recupero di energia in frenata a causa dell’elevato tempo trascorso in staccata che, comunque, ma non è il massimo del campionato. A Singapore si recupera 1.177 kJ in frenata con la MGU-K e 2.619 kJ in accelerazione con la MGU-H per un totale di 3.796 kJ per giro. Il contributo prestazionale dell’ERS su questo circuito è inferiore rispetto ad altri tracciati e vale fino a 1”5 per ogni giro e 15 km/h nella velocità di punta perché i rettilinei non sono lunghi.

I NUMERI DI SINGAPORE
Circuito Marina Bay Street
Località Singapore
Distanza 308,828 km
Giri 61 giri
Lunghezza 5.065 m
Latitudine 1.292672 N
Longitudine 103.857008 E
Altitudine 29 m sul livello del mare
Partenza-staccata 280 m
Lunghezza pit lane 310 m
Curve 9 a destra, 14 a sinistra
Tempo di pit lane 18”1 a 60 km/h
Altezza cordoli bassa
Fondo ondulato
Asfalto a bassa aderenza
Velocità max 313 km/h
Velocità min 77 km/h
Rettilineo 9”8 (700 metri a tutto gas)
Effetto peso 0”17 ogni 10 Kg al giro
Effetto potenza -0”12 sec ogni 10 cv al giro
Gomme SuperSoft/Soft
Aerodinamica alto carico
Grip longitudinale
Carburante 99 kg
Motore bassa severità
Cambio bassa severità
Cambiate 4.575 a gara
Frenata alta severità
Tempo di frenata 22”5
Picco di frenata 2.104 kw