Barcellona: batterie leggere per risparmiare peso?

La Formula 1 debutta in Europa: la quinta gara della stagione 2014 si disputa al Circuit de Catalunya, l’impianto situato a Montmelò a circa 20 km a nord-est di Barcellona. Il tracciato è sede del Gp dal 1991 e si trova a 114 m sul livello del mare. L’impianto di 4.655 m richiede un alto carico aerodinamico, mentre è di media severità per motore e cambio e risulta molto impegnativo per le gomme a causa delle curve ad alta velocità che si associano a un asfalto abrasivo e ondulato. Barcellona secondo la simulazione di Wintax Magneti Marelli esalta la stabilità delle monoposto e la prestazione aerodinamica alle alte velocità, oltre alla trazione in uscita dalle curve lente. I dati ci dicono che bisogna puntare alla massima riduzione del peso. IL DRS SI USA DUE VOLTE Due sono i rettilinei dove si può attivare l’ala mobile: sul rettifilo dei box lungo 1,2 km e il back straight (0,5 km) che si trova fra la curva 9 e la 10. Buone le possibilità di sorpasso sfruttando la larghezza della pista (12 m). Siccome le temperature di ambiente e asfalto saranno abbastanza elevate, è prevedibile molto stress su entrambe le mescole delle gomme. La Pirelli ha scelto le Medium (White) e le Hard (Orange) come in Malesia. GOMME MEDIUM E HARD La differenza prestazionale tra le due mescole dovrebbe essere di circa 1”-1”3: il dato è stato estrapolato dai test in Bahrein e dalla gara malese. 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 tracciato di Barcellona sollecita in modo particolare la gomma anteriore sinistra per la percorrenza ad elevata velocità delle curve Renault, Repsol, Campsa e New Holland. UN GIRO DI PISTA SETTORE 1 Linea di partenza – Curva 3 Dopo avere percorso il rettifilo di partenza che è leggermente in discesa, in settima marcia alla velocità di 320 in settima marcia (o a 330 km/h in ottava marcia usando anche il DRS), si arriva alla Curva 1 dove si effettua una delle tre staccate principali del circuito. La frenata da 2.270 kW, consente di caricare la batteria dell’ERS con circa 200 kJ di energia. Si esce dalla Curva 1 alla velocità di circa 120 km/h in seconda, per inserirsi nella ELF, leggermente in salita, che si percorre a 152 km/h in seconda marcia. In questo tratto le ondulazioni dell’asfalto e il cambio di pendenza, richiedono una buona trazione, grazie a un’erogazione progressiva della power unit. La gestione elettronica che deve evitare il ritardo di risposta del compressore deve essere stata ben calibrata al banco dinamico. La Curva 3, Renault, si percorre in salita con il piede a tavoletta. In cima alla salita è possibile avere un sovrasterzo dovuto alla riduzione di carico verticale. La piega si percorre a 200 km/h dalla quale si esce in quarta marcia. L’erogazione del motore deve essere progressiva: turbocompressore e MGU-K devono lavorare in perfetta fase per evitare il sovrasterzo di potenza. La Curva 3 con un’accelerazione laterale di 3G per la durata di 3” sollecita molto le gomme e può causare una discontinuità nel pescaggio di olio e benzina, specie in qualifica o a fine gara quando si viaggia ai livelli più bassi. SETTORE 2 Curva 4–Curva 9 La Curva 4, Repsol, richiede la seconda staccata del tracciato: è nel punto alto del circuito e ci si arriva a una velocità di 290 km/h. La velocità di ingresso è di 130 km/h in terza marcia, e si ricarica la batteria con 170 kJ di energia. Si prosegue in discesa verso la Curva 5, Seat, che si affronta in prima a 100 km/h. Poi si accelera verso la Curva 6 che si percorre alla massima potenza in quinta e sesta marcia per arrivare alla staccata della Curva 7, la Wurth, che è a sinistra e ad angolo retto: si affronta a 130 km/h in terza marcia e assicura una ricarica della batteria di 100 kJ di energia elettrica. Quindi si giunge alla Curva 8 in piena potenza prima del breve rettilineo dove situato il secondo detection point del DRS per l’attivazione nel back straight. La Curva 9, Campsa, esalta il carico aerodinamico della monoposto e al sua stabilità. Si percorre a 195 km/h in quinta o sesta marcia a secondo dei rapporti. La power unit riprende da circa 8.000 giri e si esalta un’erogazione del motore progressiva per evitare il sovrasterzo a metà curva. Uscendo dalla Curva 9 ci si immette nel backstraight, in leggera discesa, dove è possibile utilizzare il DRS. SETTORE 3 Curva 10 – Linea di traguardo La frenata di Curva 10 è un punto decisivo per staccare un buon tempo: la staccata è molto potente (2100 kW che sono corrispondenti a uno sforzo di 136 kg sul pedale del freno e una decelerazione di 4,9G) e consente una carica di 200 kJ la batteria. Si arriva a 300-310 km/h per rallentare fino a 80 km/h che è la velocità di uscita in prima marcia. In questo punto è importante avere un buon freno motore e un efficace brake-by-wire. Durante la frenata si sovrappone l’azione del freno con quella del recupero di energia della MGU-K. PRESTAZIONI E AFFIDABILITA AERODINAMICA La diverse curve ad elevata velocità richiedono il massimo carico aerodinamico per scaricare a terra tutta la potenza disponibile. La mancanza di carico penalizza il tempo sul giro e non viene compensata dal minore consumo di benzina. FRENI Tracciato non particolarmente severo per i freni visto che le staccate importanti sono solo tre e la velocità media del tracciato è piuttosto elevata per consentire un buon raffreddamento dell’impianto. CAMBIO Barcellona è poco severa per la trasmissione: secondo le simulazione della telemetria Wintax i cambi marcia saranno più o meno gli stesso dello scorso anno, nonostante l’adozione delle otto marce. MOTORE L’impianto spagnolo non impegna troppo il motore, con una percorrenza in piena potenza del 53% del tempo. La maggiore severità per la power unit si registra sul rettilineo principale, mentre serve una perfetta erogazione della potenza del motore termico e di quello elettrico per evitare una discontinuità tra le curve veloci e la ripresa dalle curve lente. CONSUMO Per coprire la distanza del Gp secondo Wintax Marelli dovrebbero bastare solo 94 kg di carburante rispetto ai 100 kg concessi dal regolamento. In caso di Safety Car sarà possibile risparmiare 1 kg di benzina al giro, mentre in condizioni di pista bagnata la riduzione di consumo potrebbe essere dell’ordine di 0,2-0,4 kg per giro. ERS Sul tracciato di Barcellona, la MGU-K può recuperare fino a 1.354 kJ per giro, mentre la MGU-H potrà assicurare un’energia di 2100 KJ al giro per un totale di 3.454 KJ per giro: si tratta di valori inferiori di 500-600 kJ rispetto ai Gp precedenti. Dall’uso dei sistemi ibridi il guadagno sul giro sarà di 1”1 al giro, assicurando 11 km/h in più nella velocità massima. La simulazione Wintax, quindi, consiglia di puntare sulla riduzione di peso, utilizzando una batteria di capacità (e peso) ridotta. I NUMERI DI BARCELLONA Circuito Circuit de Catalunya Località Barcellona Distanza 307,104 km Giri 66 giri Latitudine 41.570027 N Longitudine 2.261167 E Altitudine 114-144 m sul livello del mare Partenza-staccata 700 m Lunghezza pit lane 336 m Curve 8 a destra, 8 a sinistra Tempo di pit lane 12”1 a 100 km/h Altezza cordoli bassa Bump ondulati Asfalto abrasivo Velocità max 319 km/h Velocità min 77 km/h Straights 11”4 Effetto peso 0”32 ogni 10 Kg al giro Effetto potenza -0”19 sec ogni 10 cv al giro Gomme Medium e Hard Aerodinamica alto/medio carico Grip Laterale Carburante 94 kg Motore media severità Cambio media severità Cambiate 3.333 a gara Frenata media severità Tempo di frenata 17”7 Picco di frenata 2.287 kw