Come la degradazione dei pneumatici influisce sulla strategia di gara: Strategie, fattori e tecniche
Gli pneumatici sono l'unico contatto tra una vettura da corsa e la pista, il che li rende la parte più importante di ogni auto da corsa. Non importa quanta potenza abbia il motore o quanta deportanza generi il pacchetto aerodinamico: se questi carichi non possono essere trasferiti efficacemente attraverso i pneumatici per generare aderenza, la vettura non andrà più veloce.
Introduzione al degrado dei pneumatici nella strategia di gara
Purtroppo, la capacità di un pneumatico di produrre aderenza si riduce con il passare del tempo. Questo degrado delle prestazioni dei pneumatici significa che non durano più a lungo, con conseguente rallentamento dei tempi sul giro e riduzione della durata degli stint. Il degrado dei pneumatici negli sport motoristici può quindi influenzare in modo significativo la strategia di gara, motivo per cui i team e i piloti si impegnano a fondo per cercare di capire, prevedere e gestire i pneumatici.
Comprendere il comportamento e l'aderenza degli pneumatici
Come si comporta la gomma in pista
Per comprendere i pneumatici, dobbiamo innanzitutto capire come si comporta la gomma. La gomma è viscoelastica, il che significa che, una volta deformata, non ritorna immediatamente alla sua forma originale. Durante questo ritardo, l'energia viene assorbita e convertita in calore. La quantità totale di energia assorbita dipende dal numero di volte in cui la gomma viene sollecitata e dalla sua temperatura. Ad esempio, quando la gomma è fredda o è sollecitata da una frequenza troppo alta, diventa dura e fragile. Quando invece la gomma è calda o scivola lentamente, diventa elastica e gommosa.
Il ruolo della viscoelasticità nella produzione della presa
Quando la ruota ruota ruota sulla superficie della pista, la natura viscoelastica della gomma permette al pneumatico di scivolare leggermente, generando le forze di attrito che producono l'aderenza. Per massimizzare l'aderenza, la gomma deve trovarsi in un intervallo di temperatura specifico, in modo da comportarsi in modo elastico. Ciò garantisce che la massima quantità di gomma sia a contatto con l'asfalto, aumentando l'area di contatto del pneumatico e quindi l'aderenza. Se la gomma non rientra in questo intervallo di temperatura, le prestazioni del pneumatico si riducono.
Cause principali del degrado dei pneumatici
Le cause principali del degrado dei pneumatici sono tre: usura, temperatura e pressione.
1. Indossare
Quando la gomma del pneumatico si muove sull'asfalto, si consuma gradualmente, lasciando meno gomma per generare calore. Di conseguenza, la temperatura del pneumatico diminuisce e la gomma diventa più rigida. Questo riduce l'aderenza, quindi il pneumatico scivola di più, il che aumenta l'usura e il ciclo si ripete.
2. La temperatura
Quando il pneumatico opera all'interno del suo intervallo di temperatura di esercizio, questo livello di usura, noto come abrasione, è relativamente costante e porta a un graduale degrado delle prestazioni del pneumatico, di cui gli strateghi possono facilmente tenere conto nei loro calcoli. Tuttavia, se la gomma è surriscaldata, bolle, rompendo la superficie del pneumatico e rimuovendo grandi pezzi di gomma dalla superficie. D'altro canto, se la gomma è troppo fredda, diventa fragile e la superficie inizia a staccarsi, provocando la formazione di grani.
Sia il blistering che il graining riducono significativamente l'area dell'area di contatto e quindi l'aderenza, il che può portare a una perdita estrema e non lineare delle prestazioni, un incubo per gli strateghi.
3. Pressione
Anche la pressione interna del pneumatico può contribuire al degrado. Con l'aumento della temperatura del pneumatico, aumenta anche la pressione di esercizio. Se troppo alta, il pneumatico si gonfia, riducendo le dimensioni dell'area di contatto. Questo può favorire un ulteriore surriscaldamento della gomma nell'area di contatto, aumentando il rischio di blistering.
L'impatto del degrado dei pneumatici sulla strategia di gara
Il tempo perso al giro a causa del degrado degli pneumatici è una delle variabili più importanti che gli strateghi considerano quando definiscono la strategia. È più efficace effettuare numerose soste ai box, ma recuperare quel tempo correndo su mescole più morbide e quindi più veloci? Oppure è meglio evitare le soste ai box nella speranza che il pilota riesca a far durare gli pneumatici?
Ottimizzazione della frequenza dei pit stop in base all'usura dei pneumatici
Poi c'è la questione di quando fare i box. Se il degrado è elevato, il vantaggio di correre su gomma fresca rende l'undercut una manovra forte. Ma se il degrado è basso, l'overcut può consentire ai team di sfruttare la posizione in pista mentre gli avversari scaldano il nuovo set di pneumatici.
Tattiche per gestire il degrado dei pneumatici
Sia che un team voglia ottenere le massime prestazioni per un giro di qualifica, sia che voglia ridurre al minimo il degrado durante uno stint, il modo più efficace per gestire le prestazioni degli pneumatici è far sì che entrambi gli assi si degradino allo stesso ritmo. Purtroppo, questo è quasi impossibile quando ogni pneumatico è sottoposto a carichi diversi in curva. Ecco perché i team impiegano tutte le tattiche possibili per sfruttare e gestire l'aderenza.
Riscaldare i pneumatici per ottenere prestazioni ottimali
Una delle tattiche più importanti è il riscaldamento efficace degli pneumatici. Prima di una sessione, si usano coperte e forni per preriscaldare gli pneumatici, mentre nei campionati in cui ciò non è consentito, le squadre spesso lasciano gli pneumatici al sole. Il preriscaldamento degli pneumatici non solo li porta verso la temperatura ottimale, ma riduce anche l'aumento della pressione di esercizio. Se gli pneumatici fossero riscaldati da freddi, la pressione interna aumenterebbe drasticamente, causando il rigonfiamento del pneumatico e una minore area di contatto.
Una volta in pista, il pilota deve riscaldare gli pneumatici in modo costante e lento, evitando di bloccarli o di scivolare che potrebbero danneggiare la superficie della gomma. Di conseguenza, i piloti spesso completano un outlap e un preplap per portare entrambi gli assi in temperatura prima di iniziare il giro di qualifica. Durante i periodi di safety car e di bandiere gialle, i piloti si muoveranno sui rettilinei per mantenere la temperatura degli pneumatici ed evitare di bloccarsi alla prima curva una volta entrata la safety car.
Il riscaldamento degli pneumatici può anche influenzare le decisioni strategiche durante la gara. A volte i team optano per l'undercut, anche a costo di sacrificare la posizione in pista, per consentire al proprio pilota di portare i pneumatici in temperatura un giro prima rispetto al rivale. In questo modo, quando il concorrente esce dai box davanti a loro con pneumatici più freddi, hanno a disposizione l'aderenza necessaria per effettuare il sorpasso. Questo fenomeno si verifica soprattutto nelle gare con condizioni umide o mutevoli o con pneumatici più duri, dove la fase di riscaldamento può durare diversi giri.
Il pilota può anche influire in modo significativo sulla gestione degli pneumatici durante gli stint. Ad esempio, può regolare la polarizzazione dei freni in modo da destinare più energia ai freni anteriori o posteriori, che a loro volta riscaldano i pneumatici attraverso il riscaldamento dei cerchi. In questo caso, l'aria fresca utilizzata per raffreddare i freni viene riscaldata a centinaia di gradi. Questo calore si trasferisce poi al cerchione della ruota, che lo irradia fino ai pneumatici. In Formula 1, riscaldare il cerchione di 10 gradi centigradi può equivalere a un aumento di circa 1 grado della temperatura della carcassa del pneumatico, il che potrebbe fare la differenza tra essere dentro o fuori dall'intervallo di temperatura ottimale.
Tecniche in gara: Sbilanciamento dei freni e Lift-and-Coast
In caso di surriscaldamento degli pneumatici, i piloti possono sollevarli e costeggiarli per ridurre il carico su ogni pneumatico. Se lo fanno in modo efficace in alcune curve del giro, i piloti possono spesso proteggere gli pneumatici, senza perdere tempo sul giro. La quantità di gestione dei pneumatici necessaria viene definita prima della gara, utilizzando le curve di degrado dei pneumatici e le visualizzazioni del pianificatore di gara in software di strategia di gara come RaceWatch.
RaceWatch: Uno strumento essenziale per l'analisi del degrado dei pneumatici
Gli strateghi possono quindi determinare diversi piani di gara, ciascuno con una diversa strategia di pit stop, e lavorare con il pilota per identificare la quantità di sollevamento e di costa necessaria per far durare i pneumatici. Pertanto, durante la gara, se il degrado degli pneumatici è diverso da quello previsto, ai piloti verrà detto di "passare al piano B". Questo non solo indica loro che sono passati a una diversa strategia di pit stop, ma che ora devono anche guidare ai delta predefiniti per far durare i pneumatici.
Pianificare e regolare la strategia con RaceWatch
La gestione del degrado degli pneumatici è il segreto per l'esecuzione di una strategia di gara vincente e un software come RaceWatch può fornire le informazioni cruciali di cui gli ingegneri hanno bisogno per prendere decisioni rapide e precise. Ci sono state innumerevoli occasioni, in tutti i campionati, in cui la cura dei pneumatici ha aiutato le squadre a evitare l'importantissima sosta ai box e a conquistare il gradino più alto del podio.
Articolo scritto da: Gemma Hatton
*Questo contenuto è stato pubblicato originariamente nell'aprile 2024, ma da allora è stato aggiornato per mantenere l'accuratezza delle informazioni e l'esperienza degli utenti.