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La Stagione 2009 si preannuncia un anno in cui il volto della formula 1 cambierà in modo radicale. Le novità sono su diversi fronti ed occorre fare un pò di chiarezza per tutti coloro che non hanno le idee chiare. Siamo al ritorno alle formula 1 stile anni ‘70, epoca in cui non c’erano alettoni sofisticati come lo erano fino alla scorsa stagione.

Gomme

La novità tecnica che dal 2009 riguarderà le gomme è il ritorno alle coperture slick dopo 10 anni in cui la Formula 1 ha adottato quelle scanalate. Il motivo tecnico che portò la FIA ad introdurre nel 1998 le gomme scanalate fu essenzialmente quello di ridurre la velocità di percorrenza delle curve diminuendo la superficie di pneumatico al contatto con l’asfalto. Infatti, non modificando le dimensioni della copertura stessa, le scanalature portarono ad un minor grip e quindi a una minor tenuta della vettura (intorno al 20% in meno di un pneumatico slick). Inoltre la parte di gomma che formava la scanalatura tendeva a muoversi in curva rendendo la tenuta precaria a causa di un comportamento meno regolare rispetto a quello di una normale gomma slick. Quest’ultimo effetto è uno dei motivi per cui molti piloti arrivati da serie in cui le scanalature non erano presenti si sono ritrovati in difficoltà nel trovare l’assetto giusto, soprattutto se affiancati a un tecnico non esperto. Questo tipo di pneumatico, inoltre, ha introdotto un altro fenomeno che ha rovinato molto lo spettacolo della Formula 1 e cioè i disturbi aerodinamici causati dalle scanalature stesse e l’effetto graining. Il graining è la formazione di drucioli di gomma sulla superficie del battistrada che rende il comportamento della vettura incostante e scivoloso. L’aerodinamica di una vettura di Formula 1, infatti, dipende molto dall’effetto suolo generato non solo dal fondo piatto (e quindi dall’estrattore), ma anche dagli alettoni. Quello anteriore, ad esempio, è l’unica appendice che permette alla parte anteriore della vettura di imprimere carico aerodinamico sulle ruote anteriori in curva. Le gomme scanalate di una vettura che precede un’altra, infatti, generavano turbolenze che non permettevano a quest’ultima di percorrere una curva al massimo delle proprie prestazioni aumentando, anzi, il consumo delle gomme che erano soggette a un maggior stress.
Proprio per questo motivo la FIA ha deciso di ritornare sui suoi passi reintroducendo alle gomme slick. Infatti eliminando queste turbolenze, ed insieme alle novità aerodinamiche delle quali parleremo più tardi, si conta di poter tornare ad una situazione in cui un pilota possa mantenere la scia di un avversario anche in curva sfruttando così al meglio i rettilinei successivi, dove potrà essere sfruttata anche un’altra delle novità regolamentari del 2009, il sistema KERS. Rispetto al 2008 non cambierà, però, l’obbligo per tutti i piloti di utilizzare due diversi tipi di mescole durante la gara (sempre distinguibili da casa da una riga colorata non più tra le scanalature ma sulla spalla della gomma).

Aerodinamica

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Insieme al cambiamento dalle gomme scanalate a quelle slick, le novità sull’aerodinamica costituiscono le principali novità della stagione 2009. Tutta l’aerodinamica delle vetture verrà sensibilmente rivoluzionata dai nuovi regolamenti a partire dagli alettoni per finire con il diffusore posteriore. La prima novità, che già si nota nelle immagini dei primi test invernali, è l’eliminazione di tutte le appendici aerodinamiche poste sulla vettura per migliorare il passaggio dei flussi e concentrarli nei punti strategici della vettura. Dal prossimo anno, quindi, sulla carrozzeria non vedremo più nulla, dalle ciminiere degli scarichi ai mini profili ai lati del roll bar, delle pance e il profilo a corsa ridotta (100cm) in prossimità dell’asse posteriore, e questo proprio per eliminare ulteriori disturbi aerodinamici che influenzavano il comportamento delle vetture in scia. Uniche aperture consentite sono i fori di passaggio per gli scarichi e le sospensioni mentre non ci saranno limitazioni per i freni che negli ultimi anni sono diventati dei veri dispositivi aerodinamici.
Per quanto riguarda gli alettoni anteriori e posteriori ci troviamo davanti alla più evidente novità del 2009 che avrà un grande impatto sul comportamento della vettura, oltre che visivo, facendo storcere il naso non solo ai fanatici della Formula 1, ma anche ai più normali telespettatori. L’idea della FIA è quella di aumentare il carico anteriore penalizzando invece quello posteriore ed infatti le nuove misure degli alettoni fanno capire come i piloti dovranno rivedere il loro stile di guida.

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L’alettone anteriore sarà largo 1800mm (pari alla larghezza della vettura) invece dei 1400mm del 2008, mentre l’altezza dal suolo sarà di 75mm invece di 150mm. I piloti, però, avranno anche la possibilità di regolare per un massimo di due volte al giro l’incidenza dell’ala con una variazione massima di 6 gradi. In questo modo in caso di duello un pilota in scia può sfruttare questa possibilità per aumentare il carico aerodinamico in una curva o diminuirlo in un rettilineo per tentare il sorpasso.
Posteriormente, invece, l’alettone verrà rimpicciolito in modo tale che, nonostante le gomme slick e un’ala anteriore più grande, alla fine le vetture siano costrette a percorrere le curve più lentamente di quanto facevano fino al 2008. Un’ala posteriore ridotta, infatti, diminuisce il carico sulle ruote motrici che così hanno minor grip in fase di accelerazione e in curva rendendone più difficile la guida. Anche in questo caso sono evidenti le variazioni delle dimensioni che vedono la larghezza passare da 1000mm a 750mm mentre sarà più alto passando da 800mm a 950mm raggiungendo così il punto più alto del cofano motore.
Meno visibile, invece, ma comunque decisivo ai fini delle prestazioni, è la modifica al diffusore. Esso, infatti, verrà arretrato rispetto alla posizione attuale (vicino all’asse delle ruote posteriori) e le sue dimensioni saranno più lunghe e alte (rispetto al suolo) in modo da ridurre l’effetto suolo e quindi il carico aerodinamico.

Kers

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Il KERS (Kinetic Energy Recovery System) è un sistema di recupero dell’energia che verrà introdotto nel mondiale di Formula 1 2009. La funzione di questo sistema è quella di recuperare parte dell’energia terminca dissipata in fase di frenata per trasformarla in energia meccanica che il pilota potrà utilizzare per aumentare la potenza del motore in fase di accelerazione risparmiando i consumi di carburante, e quindi anche l’inquinamento, in modo da aumentare il rendimento totale del motore sfruttando al massimo anche quelle energie sviluppate che normalmente sarebbero considerate come perdite.
Il KERS può essere di tipo meccanico o elettrico. Nel primo caso è un dispositivo, appunto, meccanico ad accumulare l’energia in fase di frenata, mentre nel secondo caso abbiamo una batteria supplementare che viene caricata dall’energia creata sempre dalle ruote posteriori in frenata. Vediamo allora più da vicino il funzionamento di questi due sistemi.

Il dispositivo meccanico verrà inserito nell’impianto di trasmissione della monoposto in modo da sfruttare i valori di rapporti di trasmissione accumulando energia quando questi sono alti e rilasciandola quando invece questi saranno bassi. Il tutto sarà permesso da un volano costituito da fibre di carbonio avvolte intorno a un elemento in acciaio. Internamente il KERS si presenta formato da due toroidi, dischi a forma di ciambella, responsabili del rilascio e dell’accumulo dell’energia. All’interno dei due toroidi passano due o tre cilindri posizionati in modo tale che sfreghino con la parte interna dei due toroidi.
Quando il disco, responsabile dell’accumulo dell’energia, ruota i cilindri si muovono e trasferiscono il loro moto all’altro disco che si metterà a ruotare in senso apposto all’altro. Tutto questo è reso possibile da uno strato di liquido di trazione posto tra i toroidi e i cilindri. Chimicamente questo liquido è ad elevato peso molecolare, ovvero costituito da molecole che durante il funzionamento del dispositivo si allungano, che ha esattamente la funzione opposta di un comune liquido lubrificante permettendo così alle superfici a contatto di sviluppare il massimo attrito tra di loro e dunque trasferire la massima energia cinetica durante il movimento. Inoltre l’efficienza del sistema può essere aumentata all’aumentare della pressione che mantiene legati i due toroidi.
Il volano accumulerà così energia meccanica che il pilota potrà decidere di riutilizzare nel momento più opportuno. Il sistema che sfrutta le fasi di frenata per accumulare l’energia permetterà anche di aumentare l’azione frenante, costituendo di fatto un freno motore grazie proprio all’attrito tra i cilindri e i toroidi, permettendo così la diminuzione di energia termica dissipata da parte dei freni. Il sistema, sintetizzato in modo un pò grossolano, sfrutta lo stesso principio delle macchinine a molla giocattolo che si muovono da sole dopo una carica effettuata tirandole indietro, mentre nel caso del KERS l’azione di carica avviene in fase di frenata.

Kers con le batterie davanti al motore

Il dispositivo elettrico, come già detto, è costituito da una batteria e da un motore elettrico collegati direttamente all’albero motore. In fase di frenata l’inverter del motore elettrico mette i generatori in modalità alternatore per caricare la batteria (con tensioni vicine ai 400 V e correnti vicine agli 800 A) con l’energia cinetica sviluppata in frenata dall’albero motore, mentre in fase di accelerazione gli inverter si posizionano in modalità alimentatore in modo che la batteria alimenti direttamente il motore elettrico che farà girare più velocemente l’albero motore. Anche in questo caso il principale difetto è il peso del dispositivo, 4 kg per il motorino più quello delle batterie, che però può essere posizionato in punti differenti rispetto al KERS meccanico, che è un pezzo unico di circa 5 kg.
Le possibilità di posizionamento del sistema elettrico sono due. La prima prevede che il motorino venga collegato direttamente al cambio collegato alla coppia conica tramite rapporti, con le batterie alloggiate a fianco del motore direttamente sulla scocca. In questo caso il peso verrà distribuito sulla parte posteriore e centrale della monoposto. La seconda soluzione prevede, invece, che il motorino venga posizionato alla fine dell’albero motore (parte anteriore del motore della vettura) con le batterie poste sotto il serbatoio, al quale verrà dunque tolto spazio e quindi dovrà essere ridotta la sua capienza. In questo caso il peso viene portato tutto nella parte centrale della monoposto senza stravolgere le geometrie della stessa al fine di trovare il suo miglior centro di massa.

Kers collocato nel cambio

Dalle specifiche presentate dalla FIA il sistema non dovrà fornire più di 58kW (80cv) per un totale massimo di 400kJ per giro ( 6,8 secondi di funzionamento totale per giro) e questo perchè un sistema più avanzato potrebbe accumulare, e fornire, potenze esagerate che sarebbero prima di tutto pericolose per la sicurezza dei piloti, perchè ingovernabili, e poi non equilibrato tra le varie scuderie. Dall’ottica del pilota il vantaggio di questo dispositivo sta nell’utilizzare nel momento migliore la potenza in più, generata in accelerazione, rispetto all’avversario. Da stime della FIA il sistema dovrebbe far guadagnare circa 1 decimo di secondo al giro, ma questo vantaggio rispetto alle monoposto 2008 non sarà visibile per via delle altre limitazioni tecniche. La Formula 1, dopo molto tempo, tornerà a sviluppare una nuova tecnologia che sarà utile e trasferibile anche sulle vetture di tutti i giorni per diminuire i consumi e l’inquinamento ed aumentare l’efficienza dei motori, prova è che la BMW è la più sensibile a questa tecnologia.

Kers sistema Honda

MOTORI

Le novità che riguardano i motori non sono molte, anzi sono sostanzialmente un paio. La  durata dei motori  passa da due a tre weekend e ogni pilota nell’arco della stagione avrà a disposizione 8 propulsori. Il team ne avrà altri 4 che serviranno per le prove libere del Venerdi e del Sabato visto che le prove private durante l’anno sono state abolite. Il motore Renault verrà adeguato agli altri propulsori visto il debito di cavalli accumulato nel corso degli anni.

Questo articolo è stato scritto da Formula1News in collaborazione con F1Automotori

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