Non sono nemmeno passate 24 ore dal contorto Gran Premio degli Stati Uniti che è già ora di parlare del diciannovesimo appuntamento della stagione 2016 di Formula 1. Si torna in Messico sul bel circuito Hermanos Rodríguez dove i Team troveranno un’aria più rarefatta (con meno ossigeno) rispetto a quella presente a Austin ed è per questo che è opportuno rispolverare un articolo con concetti espressi prima del debutto della F1 sul tracciato messicano, nella scorsa stagione.
GP MESSICO: Mexico City si trova a 2250 metri d’altezza
Per chi non lo sapesse, il GP del Messico verrà corso ad un altitudine veramente importante: 2.286 metri sul livello del mare.Confrontando le altitudini di altri GP presenti nel calendario 2016 di Formula 1, quella a cui ci si avvicina di più è il GP del Brasile che si corre a “soli” 800 metri d’altezza. “FISICAMENTE” cosa cambia? Cambia che l’aria ad altitudini più elevate ha una densità minore rispetto al valore che si ha ad una altezza pari al livello del mare (0 m slm). L’aria, al contrario dell’acqua, è un fluido facilmente comprimibile, e per questo la densità e la pressione aumentano all’aumentare del peso della colonna d’aria soprastante (insomma, più ci si avvicina al livello del mare e più la densità cresce poiché cresce il peso della colonna d’aria soprastante). Passando a darvi qualche numero: al livello del mare e a 0 °C, la densità dell’aria è pari a 1,292 kg/m³ (a 15°C scende ad 1.225 kg/m³); a parità di condizioni ambientali ma ad una altezza sul livello del mare di 2200 m circa (quindi indirettamente con una pressione relativa ambientali inferiore), la densità cala di circa il 20% dei valori sopra riportati.
ALTITUDINE: con gli aspirati, una perdita di potenza di circa il 20% a 2250 m
Parlando di quel che succedeva quando in Formula 1 si correva con i motori aspirati e non con motori endotermici turbocompressi, c’è sicuramente qualcosa da dire. Con gli aspirati c’era poco da fare; si perdeva il “calcio in culo” dal posteriore, con addirittura potenze a 2286 metri d’altezza del 20-25% inferiori a quelle ottenibili su piste situate ad un’altezza di 0 m sul livello del mare.
Ovviamente, meno potenza significava anche un minor raffreddamento dei vari componenti del motore endotermico. Il problema è che in altura, l’aria è più rarefatta e quindi, nella stessa sezione delle aperture di raffreddamento, a 2200 m passa meno aria rispetto a 0 m slm. Per questo i Team, quando i motori erano aspirati potevano sfruttare gli stessi cofani, o comunque le stesse aperture di raffreddamento sia che si stava a basse altitudini che ad alte. La minor densità dell’aria utile al raffreddamento dell’unità endotermica veniva bilanciata da una minor potenza del motore.
GP MESSICO: a durissima prova gli ICE delle varie Power Unit
Ma la Formula 1 del 2016 propone gioielli tecnologici che fanno uso di motori V6 turbocompressi da 1.6 litri. Su un motore turbocompresso, la minor densità dell’aria la si può combattere con un aumento della pressione del turbo (i componenti del gruppo turbocompressore gireranno a velocità più elevate) per ottenere potenze più elevate di quelle che si otterrebbero a parità di condizioni del motore rispetto ad una quota ben più bassa. Questo assicura ai turbo, delle prestazioni generali non cosi differenti (viceversa per gli aspirati) anche a diverse quote di utilizzo. E’ facile quindi dedurre che nel prossimo Gran Premio, le unità endotermiche saranno parecchio sollecitate per cercare di avvicinarsi ai loro “standard” di potenza. Per terminare il discorso sulla potenza generata dal motore ad una altezza di 2286 m slm, è probabile che in un circuito cosi probante per la parte ICE della Power Unit, le differenze tra motoristi potrebbero anche ampliarsi. Questo perchè alcuni motoristi potrebbero anche non riuscire ad aumentare la pressione di sovralimentazione della propria PU, per non incorrere in possibili e probabili problemi meccanici; o addirittura i problemi potrebbero nascere da consumi elevati di carburante legati ad uno sfruttamento più spinto del motore endotermico.
GP MESSICO: con 20°C d’aria ambiente soluzioni di raffreddamento come se ci fossero il doppio dei gradi
E per quanto riguarda il raffreddamento? Considerando che le potenze degli attuali V6 sovralimentati non si ridurranno come nel caso dei motori endotermici aspirati, i Team dovranno pensare a qualche cambiamento, anche importante. Diminuendo la densità, si può con certezza dire che l’aria a 2286 m slm è più rarefatta e quindi per raffreddare i vari componenti della Power Unit, e non solo, serviranno “aperture” più generose.
Da notare come la Mercedes lo scorso anno abbia aveva portato in pista ad Austin una modifica alla propria W06 finalizzata proprio ad un raffreddamento maggiore di endotermico e parti ibride mentre quest’anno la particolare soluzione sul cofano della W07 negli Stati Uniti non è apparsa. Stiamo parlando delle famose “orecchie” utilizzate dal Team tedesco soprattutto nel 2014, ma anche negli ormai lontani test di Barcellona di questo 2015. In generale comunque tutti i Team porteranno in pista le loro versioni di cofani motore con prese d’aria di grandezza massima.
GP MESSICO: le vetture raggiungeranno velocità simili/maggiori che a Monza con ali più cariche
Dato che l’aria a 2250 m slm è ben più rarefatta rispetto ad una altezza più consona per far correre delle vetture di F1, c’è da considerare un enorme vantaggio dal punto di vista aerodinamico: la resistenza aerodinamica sarà notevolmente minore. Molti Team pensano addirittura che le vetture saranno molto più veloci del previsto, con velocità che potranno toccare i 360/365 km/h. Insomma, velocità paragonabili alle TOP SPEED di Monza, ma con carichi notevolmente più elevati, questo sempre per contrastare la bassa densità dell’aria, andando a cercare downforce.
GP MESSICO: tutti i Team dovranno alzare il posteriore delle loro vetture, altrimenti..
E dal punto di vista degli assetti come si potranno comportare i vari Team? Sarà fondamentale che utilizzino assetti rake ben più spinti poiché a parità di angolo del diffusore, l’aria che passerebbe al di sotto dell’auto a 2250 m slm, sarebbe molta meno rispetto ad un altitudine inferiore. Ciò significa che a parità di angolo si andrebbe a perdere il controllo dello strato limite sulla parte inferiore del diffusore. Da un punto di vista sospensivo, i vari Team dovranno cercare di ridurre la rigidezza delle molle anteriori e posteriori di circa 3500-4500 kg/m per compensare la perdita di carica aerodinamico.
