F1 23 Approfondimento: Grip Meccanico e Sospensioni

Ciao Top Driver!

Nel precedente articolo abbiamo parlato del grip e del coefficiente di frizione.

Oggi, per capire meglio come e perché si origini il grip, entriamo un po’ di più nel dettaglio.

Il grip si genera da due principali meccanismi: adesione molecolare ed isteresi.

Partiamo dal primo, ovvero le interazioni delle molecole della gomma e quelle della superficie della pista. 

In sostanza, le catene molecolari dello pneumatico formano legami con la superficie stradale.  

Queste catene vengono allungate e accorciate, mentre vengono creati/spezzati nuovi legami tra molecole di gomma e di asfalto, fintanto che la gomma continua a rotolare.

Queste interazioni sono ovviamente invisibili ad occhio nudo, perché stiamo parlando di micrometri (per capirci, un globulo rosso misura di norma intorno agli 8 micrometri di diametro), ma se potessimo zoomare all’infinito, vedremmo proprio dei pezzi di gomma comportarsi come una sorta di ventosa.

Questa, tra l’altro, è anche la ragione per cui uno pneumatico deposita la gomma su una pista.

I legami molecolari infatti, possono staccarsi dalla pista o dallo pneumatico stesso, nel quale caso le molecole di gomma vengono effettivamente strappate dalla parte più esterna dello pneumatico depositandosi sulla superficie della pista.

Questi pezzi di gomma possono depositarsi sulla traiettoria, il che farà aumentare l’aderenza della pista perché gli pneumatici delle monoposto che transitano sulla linea ideale entreranno in contatto anche con la gomma depositatasi sulla pista, piuttosto che solo con la pista.

Oppure, in alternativa, se le temperature di esercizio sono troppo elevate e la mescola dello pneumatico si sta degradando, la gomma può depositarsi sotto forma di marbles che vengono disperse fuori dalla traiettoria di gara, riducendo in quel caso l'aderenza di quel particolare tratto della pista.

L’altro motivo per il quale si genera grip, è l’isteresi.

L’isteresi è la capacità di un corpo elastico di deformarsi sotto l'azione di una forza (nel nostro caso lo pneumatico sotto il carico del downforce ad esempio), mantenendo questa deformazione per un certo periodo di tempo anche dopo che la forza stessa è cessata. 

In poche parole è l’interazione tra la gomma stessa e le asperità dell’asfalto.

Qualsiasi asfalto, anche quello che sembra il più perfetto, non è mai perfettamente liscio, così come ci appare in F1 23 o dalle immagini televisive.

La superfice reale della pista in realtà molto ruvida ed il contatto tra lo pneumatico è limitato alle protuberanze più alte su ciascuna delle due superfici.

Guarda questa foto dell’asfalto del circuito del Qatar: tutto sembra, meno che una superficie perfettamente liscia!

Considera che la gomma di cui sono formati gli pneumatici è un materiale viscoelastico, ovvero un materiale che ha alcune proprietà dei solidi (elasticità) e alcune dei liquidi (viscosità), pertanto altamente deformabile.

Questo materiale viene continuamente compresso e rilassato in numerose situazioni come ad esempio il passaggio sui cordoli, sulle asperità o anche semplicemente in frenata o nel bel mezzo di una curva.

In questo modo, le molecole al suo interno si scontrano tra di loro causando un certo accumulo di energia (e calore).

Quando il pneumatico è rilassato, una parte di quell'energia viene rilasciata.

A causa della viscosità del materiale, quando uno pneumatico viene sottoposto a una forza, questo non ritorna immediatamente nella sua posizione e forma originale quando questa forza non è più applicata, ma impiega un po’ di tempo.

Ed è proprio l’isteresi che permette alla gomma di adattarsi alle asperità dell’asfalto, dei cordoli e di aderire alle superfici.

Inoltre, con l’aumentare della temperatura, le proprietà elastiche della gomma diminuiscono ed aumentano, invece, quelle viscose dato che la gomma diventa più calda e più facile da deformare. 

Una gomma più deformabile, cioè più morbida, si insinuerà più in profondità tra le rugosità dell’asfalto e di conseguenza il grip aumenterà

Per questo motivo, quando un asfalto è appena stato rifatto, c’è più grip.

La superficie della pista presenta dei bordi più “appuntiti” che sporgono dall'asfalto, e sui quali la gomma “grippa” proprio grazie al fenomeno dell’isteresi. 

Stesso motivo per cui, sul bagnato, si predilige una traiettoria diversa da quella che si usa sull’asciutto (che è sempre la più corta e la più veloce in quelle condizioni).

Nei tratti fuori traiettoria, oltre a non essere presenti oli ed eventuali resti di gomma (che con la pioggia diventano viscidi), l’asfalto sarà meno levigato e più appuntito visto che normalmente non vi transitano mai monoposto.

Una superficie bagnata infatti, impedisce il contatto tra la gomma e la superficie, bloccando di fatto l’interazione molecolare tra asfalto e gomma.

Le forze di attrito dovute alla deformazione (isteresi), forniscono la maggior parte della forza di attrito tra uno pneumatico e una superficie bagnata, dove appunto non c'è alcuna interazione molecolare.

L'isteresi fornirà comunque un coefficiente di attrito di circa 0,4, quindi, mentre l’adesione molecolare è fortemente compromessa quando la superficie stradale è coperta da uno strato d’acqua, l’aderenza con isteresi non lo è.

In sostanza, gli pneumatici ad alta isteresi sono ottimi in caso di pioggia!

Fatta questa premessa, vediamo come tutto questo viene influenzato dalle sospensioni! 

Quando si parla di sospensioni, la prima cosa a cui si associano sono le molle.

E quando si parla di molle all’interno del setup, si pensa subito al loro gradi di rigidezza.

Ma cosa vuol dire esattamente?

Il tasso di rigidezza di una molla, in termini semplici, ci dice quanto sarà difficile comprimere o allungare una molla quando si applicherà una forza. 

Una molla con un tasso di rigidezza elevato richiederà una forza maggiore per produrre una data deformazione rispetto a una molla con un tasso di rigidezza più basso.

L’unità di misura nel Sistema Internazionale è il newton per metro (N/m) ma, da sempre, su F1 abbiamo valori puramente numerici da 1 a 11 o, da quest’anno, da 1 a 41.

Noi di ADT conosciamo però tutti i tassi di rigidezza delle molle, che ci servono per creare assetti perfettamente bilanciati anche a livello meccanico.

Conoscere questi valori è fondamentale quando cerchi sia di stabilire la corretta altezza da terra, sia quando devi bilanciare a livello meccanico il sovrasterzo od il sottosterzo.

Nel videocorso Setup Turbo forniamo tutti i valori di sospensioni e barre antirollio (Se non hai già preso Setup Turbo, clicca qui).

Le auto di F1 tuttavia NON HANNO molle elicoidali, qualcuno può magari erroneamente pensare di si. 

Già dai primi anni 2000 sono state abbandonate in favore delle barre di torsione, che assolvono allo stesso compito, ma sono infinitamente più piccole e più leggere.

Il compito di queste barre di torsione e quindi di tutto il sistema sospensivo, è quello in primis di gestire e garantire sempre l’altezza da terra ottimale della monoposto: altezze minime richiedono tanta rigidezza, per evitare che la monoposto spanci e finisca con il grattare il fondo sulla pista.

Ma le sospensioni ovviamente gestiscono anche il bilanciamento meccanico (insieme alle barre antirollio) ed il trasferimento di peso, longitudinale e laterale, quindi entrano in gioco in frenata, in accelerazione ed in curva.

Avere sospensioni morbide renderà la monoposto meno reattiva ma ne migliorerà il grip meccanico…perché?

Per quanto visto prima sulle gomme!

Con una sospensione morbida il trasferimento di carico tra anteriore e posteriore (in fase di trazione) sarà più graduale e meno brusco, dando modo allo pneumatico di adattarsi meglio a quelle che sono le asperità della pista.

Viceversa, una sospensione più rigida, renderà l’auto più responsiva ma anche meno facile da gestire, visto che la molla si comprimerà molto velocemente.

Bene Top Driver, siamo giunti alla conclusione di quest'articolo in cui ti abbiamo mostrato un approfondimento sulle Sospensioni e su come si generi il Grip Meccanico.

Per approfondire meglio il concetto e andare più nello specifico sulle sospensioni su F1 23, ti consigliamo di dare un'occhiata alla Q&A che si è svolta l'11 Ottobre sul nostro canale YouTube:

In questa live troverai anche delle risposte ad alcune domande molto importanti che possono interessare la tua esperienza di guida su F1 23: dalle Tecniche di Guida al Setup, passando per le strategie.

Per guardare questa live Q&A, clicca in basso!

Un saluto e nel dubbio tieni giù!

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