agosto 2013 - FUNOANALISITECNICA F1ANALISITECNICA
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SPA-FRANCORCHAMPS. L'ANALISI TECNICA DELL'ING. BENZING

Come ogni martedì, è possibile leggere, grazie alla collaborazione di questo blog con quello di Benny Casadei Lucchi, l'analisi del Gp di Spa-Francorchamps curata dall'Ing. Benzing.

Red Bull dominatrice del Belgio, Mercedes così così, Ferrari in crescita. Tocca all’ingegner Benzing svelarci e spiegarci che cosa hanno combinato i team durante la pausa estiva. Di Enrico  Benzing   G. P. del Belgio – Il G. P. del Belgio è stato interamente vissuto alla luce della grande svolta tecnica compiuta da Adrian Newey, con l’aerodinamica della Rbr in configurazione alleggerita, senza più esagerazioni nell’accorciamento dei rapporti di trasmissione. Per due anni il “maestro” ci ha abituati, orientando un po’ tutti gli avversari, alle più basse velocità di punta dello schieramento, in favore degli sforzi di trazione. [continua]

CHE DIFFERENZA DI CARICO AL POSTERIORE TRA RED BULL E FERRARI

La gara di Spa- Francorshamps è stata, secondo la mia modesta impressione, emblematica per capire le sostanziali differenze di carico aerodinamico che il corpo vettura Red Bull riesce a generare rispetto a Ferrari e company.
Ora cercherò di far capire anche a voi il mio pensiero su quanto ho capito analizzando dettagliatamente questo Go, in special modo le prove libere di venerdì che hanno fatto capire parecchie cose.


Prendiamo in esame il pacchetto aerodinamico utilizzato da Sebastian Vettel e Felipe Massa che durante tutta la giornata hanno utilizzato un'ala posteriore da basso carico per capire il comportamento della vettura con un assetto aerodinamico molto scarico.

Se avete registrato le prove su MySky, potete andare ad osservare il comportamento delle due vetture e potrete constatare che la Red Bull RB9 di Vettel era, nonostante il basso carico deportante generato dall'ala posteriore (corda ridotta) molto equilibrata, veloce nel settore 1,3 e abbastanza buona nel tratto guidato (settore 2).

Il comportamento della Ferrari F138 di Massa invece non era buono e analizzando il settore 2, caratterizzato da curve veloci in rapida successione si può tranquillamente notare quanto la vettura soffrisse di sovrasterzo. Questo sta a significare che la F138 era poco equilibrata ed aveva un retrotreno molto “leggero” rispetto all'avantreno.



Quindi, attraverso questa semplice analisi si può tranquillamente constatare che la Red Bull, realizzata da Adrian Newey, ha ancora un notevole vantaggio di carico aerodinamico posteriore generato dal corpo vettura in quanto riesce a sfruttare in modo superiore a tutti gli altri team gli scarichi per generare carico. Questo carico viene generato grazie ad un sistema di scarico molto efficiente e grazie anche alle particolari mappature del motore Renault che riescono in parte a replicare i famosi scarichi soffiati della stagione 2011.

La Ferrari, per poter recuperare il gap tecnico che la separa dalla scuderia di Milton Keynes deve, soprattutto, lavorare tantissimo nel retrotreno della vettura sia a livello aerodinamico (scarichi, fondo e diffusore) che elettronicamente per poter massimizzare lo sfruttamento del propulsore nella generazione di carico sfruttando l'effetto Coanda per riproporre le “minigonne termiche” tra la parte esterna del diffusore e le ruote posteriori.

Aspettiamo con molto interesse il pacchetto aerodinamico che gli ingegneri di Maranello introdurranno nella trasferta asiatica di Singapore che verrà provato in questi giorni in uno dei test aerodinamici che la FIA permette ai team di effettuare durante la stagione.

REVIEW TECNICA SPA-FRANCORCHAMPS

Il circuito di Spa-Francorchamps rappresenta da sempre una grandissima sfida per gli ingegneri in quanto è formato da due settori particolarmente veloci in qui si viaggia a massima velocità per oltre 40s (Sector1+Sector3) e da uno composto da cambi di direzione e curve da alta velocità in cui il carico aerodinamico è fondamentale. Quindi è importante scegliere il giusto compromesso sia aerodinamico che in termini di assetto per essere veloci nel tratto veloce senza perdere troppo tempo nel settore guidato.
Per fare questo, tutti i team, si sono presentati su questo tracciato con delle ali posteriori  da bassissimo carico che non sono state usate, durante le qualifiche e la gara, in quanto si è preferito utilizzare una configurazione aerodinamica da medio carico. Tutte le ali da basso carico, utilizzate durante le prove libere, verranno utilizzate sul circuito di Monza che rappresenta il circuito più veloce dell'intero mondiale.
Andiamo ora ad analizzare le principali novità viste in pista in questo fine settimana:

Red Bull
Sulla RB9 è stato introdotto un muso leggermente più alto e molto più sottile nel bordo di entrata rispetto a quello usato negli ultimi Gp.
Le telecamere non sono più collocate sulla punta del muso come in Ungheria bensì sono state collocate prima dei braccetti della sospensione anteriore. Nella parte bassa del muso è stata rimossa la "gobba".
Modifiche rivolte a migliorare la velocità massima della vettura e incrementare la portata d'aria sul fondo della vettura.

Durante le prove libere di venerdì pomeriggio sono state fatte prove comparative tra due versioni di ala anteriore. Come potete vedere dalle immagini in basso Vettel ha utilizzato un'ala dotata di due flap collocati nel flap a sbalzo(upper flap) collegato alla paratia laterale dell'ala.
Se osservate l'ala utilizzata da Webber ha, invece, tre profili sull'upper flap e quindi è un'ala in grado di generare più carico deportante rispetto a quella di Vettel. Infatti, anche analizzando i tempi di ieri, si può osservare che Vettel è stato più veloce del compagno di squadra nel Sector 1 e 3 (veloci) mentre Webber è stato molto rapido nel Sector 2 che è quello più guidato.
Entrambi le ali sono dotate sul profilo principale, di tantissimi generatori di vortice per prevenire lo "stallo" dell'ala alle altissime velocità che si registrano sul tracciato belga.

Ala Mark Webber
Ala Vettel
E' stato, inoltre, collaudato un nuovo diffusore che presenta una parte esterna molto arrotondata e il nolder sopra il diffusore è stato accorciato rispetto a quello usato in Ungheria.
Diffusore provato durante le libere
Sempre durante le prove libere di venerdì è stata usata sulla RB9 un ala posteriore molto scarica per cercare di migliorare la velocità massima della RB9 che, fino a questo Gp, è sempre stata il "tallone d'Achille" della vettura. L'ala provata, oltre alla bassa incidenza dei flap, non presenta nessuna soffiature nella parte alta della paratia verticale mentre è stata confermata la soffiatura nella parte bassa della paratia laterale.

Non tutte le novità collaudate durante le libere sono state mantenute sulla vettura durante le qualifiche e la gara in quanto, viste le pessime condizioni atmosferiche, gli ingeneri hanno deciso di utilizzare un asseto più carico rispetto a quello utilizzato durante le prove libere di venerdì.

Confermato il muso "appuntito" con le telecamerine piazzate davanti alle sospensioni anteriori abbinato all'ala anteriore dotata di un "upper flap" formato da due elementi.
Anche al posteriore hanno optato per un'ala più carica rispetto a quella usata da Vettel nelle prove libere di venerdì. Quest'ala, oltre ad una corda maggiore, presenta anche tre soffiature sulla paratia laterale dell'ala stessa. L'ala a basso carico priva di nessuna feritoia sulla paratia laterale verrà sicuramente riproposta nel prossimo Gp di Monza.

  Dopo le Prove aerodinamiche effettuate al diffusore, la RB9 è stata dotata, per le qualifiche e la gara, della vecchia versione del diffusore che era stata introdotta nel precedente Gp di Budapest.
Ferrari
Lavoro diversificato in casa Ferrari durante le prove libere di venerdì in quanto i piloti hanno collaudato due configurazioni aerodinamiche diverse al posteriore.
Felipe Massa ha usato l'ala posteriore da basso carico (foto 1) che prevede soltanto due feritoie sulla paratia laterale. Il profilo principale tende ad abbassarsi in prossimità delle paratie verticali.
foto 1
Alonso, invece, ha utilizzato un'ala da medio carico (foto 2) che differisce dall'altra in vari punti:
- differente disegno del mainplane;
- differente disegno del flap mobile;
- differente corda sia del profilo principale (mainplane) che di quello mobile;
- numero di feritoie nella parte alta della paratia laterale.
foto 2
Dopo aver analizzato i dati, gli ingeneri Ferrari hanno optato per un assetto da medio carico e quindi hanno installato su entrambe le F138 l'ala utilizzata da Alonso durante le libere di Venerdì. Questo tipo di ala non è nuova in quanto è la stessa che è stata utilizzata durante il Gp di Silverstone con l'unica differenza che è stata rimossa la soffiatura nella parte inferiore della paratia laterale. 
Anche all'avantreno sono state valutate due differenti versioni di ala che differivano tra di loro dalla diversa forma dei flap superiori.

foto 1 - Ala venerdì
Entrambe le versioni di ala sono dotata di importanti soffiature nel profilo principale che hanno la funzionalità di garantire la giusta portata d'aria sotto al profilo anche alle alte velocità, quando l'ala, sottoposta al carico , tende a schiacciarsi verso la pista. Se non ci fossero queste soffiature l'ala potrebbe entrare in stallo comportando un aumento di drag/resistenza all'avanzamento.
I flap a sbalzo (foto 1) hanno un andamento curvilineo verso l'alto nella zona più interna e sono collegati, come nell'ala vista ieri ai box, alla paratia laterale dell'ala (foto 2).
Per la qualifica e la gara è stato scelto di usare l'ala di foto 2 che garantiva un più elevato carico all'avantreno nelle curve veloci. Molto probabilmente, l'ala con i flap superiori incurvati, verrà riproposta a Monza. 
foto 2 - ala usata durante qualifiche e gara

Per cercare di migliorare la qualifica e portare più velocemente in temperatura gli pneumatici soprattutto su piste fredde come quella di Spa- Francorchamps, gli ingegneri Ferrari hanno modificato gli sfoghi d'aria nei cestelli dei freni. Le feritoie sono state create per scaldare più velocemente il cerchione che andrà a sua volta a trasmettere il calore allo pneumatico.

In Ferrari per recuperare performance hanno lavorato anche sul fondo e sul diffusore per adattare la monoposto al circuito belga di Spa. Nella zona del fondo, in prossimità delle ruote posteriori, è stata riproposta la deriva per incanalare i gas di scarico nella zona esterna del diffusore.
Da notare quanti sensori gli ingegneri della Ferrari hanno collocato nella zona del fondo per riuscire a esaminare il corretto funzionamento degli scarichi.

Dalla foto in basso è possibile notare che esiste un vero e proprio tunnel alzando la deriva e creando nella zona del fondo un piccolo tunnel.


Modificato leggermente anche il diffusore posteriore della F138 che presenta un gurney flap leggermente modificato nella parte esterna che ora ha una forma leggermente più arrotondata rispetto a quello usato negli ultimi Gp.
Confrontandole con le foto relative al tipo standard si vede che la parte arrotondata è leggermente più ampia.

Lotus
La Lotus ha deluso tantissimo su questo tracciato ed ha dimostrato di non essere competitiva su questo tipo di tracciati in quanto anche a Montreal non era stata molto veloce.
Gli ingegneri puntavano moltissimo sul sistema di riduzione della resistenza all'avanzamento DRD che è stato provato da entrambi i piloti durante le prove libere di venerdì mattina. Il sistema poi è stato tolto da entrambe le vetture prima delle FP2 in quanto non ha dato i risultati che gli ingegneri si aspettavano.
La Lotus ha, inoltre, deciso di posticipare l'introduzione in pista della E21 dotata di passo allungato. La scuderia di Enstone che doveva provare per la prima volta questa soluzione sulla vettura di Grosjean ha deciso di non correre nessun rischio. In settimana, in fabbrica, hanno riscontrato dei problemi alla sospensione anteriore dopo l'allungamento di 10 cm dell'interasse della monoposto.
Questi problemi verranno analizzati e risolti in breve tempo e la Lotus E21 a passo lungo dovrebbe debuttare a Monza.
In termine di novità tecniche non si è visto tantissimo di interessante. Le cosa da segnalare sono:

Sotto la monoposto è stata installato un turning vanes che presenta delle inedite soffiature



Al posteriore è stata portata un'ala da medio carico che presenta una corda sia del mainplane che del flap mobile molto più elevata rispetto agli altri team. Questa scelta è stata fatta in quanto si prevedevano che il DRD funzionasse e quindi potevano "limitare i danni" in termine di velocità massima nel primo e nel terzo settore ed essere molto veloci nel tratto centrale in quanto disponevano di maggior carico deportante.
Sulle fiancate sono stati introdotti tre generatori di vortice per migliorare l'andamento dei flussi verso la zona posteriore della vettura ed aumentare così l'effetto degli scarichi nel generare carico aerodinamico.

Mercedes
Come ha ammesso anche Hamilton la W04 non disponeva di aggiornamenti ma di semplici adattamenti al circuito.
Confermato il muso alto dotato dei profili larghi che era stato introdotto al Nurburgring per massimizzare la portata d'aria nella zona inferiore della vettura. L'unica differenza è che non presentava la "gobba" che viene utilizzata quando i circuiti richiedono un elevato carico deportante.

Ala posteriore da basso carico il cui profilo principale ha un andamento molto simile a quello cisto sulla F138. Sulle paratie verticali sono presenti soltanto due soffiature. Confermata, invece, la feritoia nella parte bassa delle paratie verticali.
Cofano motore dotato di pinna verticale che è stata introdotta sulla W04 nel Gp del Canada.

McLAREN
La McLaren ha dimostrato anche a Spa di essere leggermente in ripresa e anche sulla MP4-28 i nuovi aggiornamenti tecnici  hanno cominciato a dare ottimi risultati. Un grazie lo devoo anche alla Pirelli in quanto la monoposto sebra adattarsi molto meglio alle gomme con struttura in Kevlar rispetto a quella in acciaio che si usava fino a qualche gp fa.
Dalle foto possiamo notare il pacchetto aerodinamico da basso carico portato dalla McLaren sul tracciato belga. Interessante il disegno dei turning vanes sotto il muso che sono composti da tre appendici la cui prima coppia ha una forma molto svergolata. Grazie a questi dispositivi aerodinamici gli aerodinamici di Woking vogliono incrementare e migliorare la portata d'aria sotto il fondo della Mp4-28.

Ala posteriore da basso carico caratterizzata da una corda molto ridotta sia sul main plane che sul profilo mobile.Sono presenti tre soffiature nella parte alta della paratia laterale ed è stata confermata la soffiatura nella parte bassa della paratia stessa.



Nella zona in prossimità delle ruote posteriori il fondo ha una forma leggermente spiovente e si nota la presenza di una deriva verticale per incanalare in miglior modo i gas caldi provenienti dagli scarichi nella zona dell'estrattore posteriore.

Adattato anche il diffusore al circuito di Spa-Francorchamps che presenta un piccolo profilo nella parte esterna del diffusore.
Nuovo il layout del beam wing (profilo inferiore) dell'ala posteriore con modifiche anche sulle frange della parte bassa della paratia laterale dell'ala stessa.


Sauber
Ala anteriore da basso carico deportante che presente un interessante ed inedito disegno dei profili princiipali che sono separati tra di loro da una soffiatura molto svergolata.
Confermato solo l'upper flap collegato alla paratia laterale dell'ala.


Ala posteriore da basso carico che presenta una forma a "V". Si notano tre feritoie nella parte alta delle paratie laterali e una grossa soffiatura nella parte bassa.

Si nota la presenza, ai lati della presa di alimentazione del motore, delle piccole "orecchie" che vanno ad alimentare il sistema DRD che la scuderia elvetica aveva provato ai recenti test di Silverstone. Il DRD non ha dato, come in casa Lotus, i risultati aspettati ed è stato subito riposto nel "cassetto"


Toro Rosso
Nuova ala anteriore per la scuderia di Faenza che si differenzia dalla precedente sia per il disegno dei profili principali che per quello degli upper flap. Il profilo principale nelle precedenti versioni, aveva una forma molto squadrata nella parte vicina al muso. Ora questa zona è stata molto arrotondata.
Si nota la presenta di una termocamera sulla paratia laterale dell'ala posteriore per monitorare costantemente le temperature delle gomme anteriori.



Williams
Ala posteriore da basso carico che presenta un main plane con una forma ad "U" rovesciata. Sulla paratia laterale sono presenti cinque feritoie nella parte alta ed è stata confermata la soffiatura nella parte bassa.


Caterham
Ala posteriore da basso carico aerodinamico che presenta una corda ridotissima ed un nuovo disegno del sistema DRS


SPA-FRANCORCHAMPS: RED BULL SCEGLIE UN ASSETTO PIÙ CARICO


Viste le pessime condizioni atmosferiche in Red Bull hanno pensato di utilizzare un asseto più carico rispetto a quello utilizzato un setup aerodinamico leggermente più carico rispetto a quanto visto durante le prove libere di venerdì. 
Confermato il muso "appuntito" con le telecamerine piazzate davanti alle sospensioni anteriori abbinato all'ala anteriore dotata di un "upper flap" formato da due elementi. Ieri, Mark Webber aveva provato un 'ala dotata di un "upper flap" composto da ben tre flap che, per ora, è stata abbandonato.


Anche al posteriore hanno optato per un'ala più carica rispetto a quella usata da Vettel nelle prove libere di venerdì. Quest'ala, oltre ad una corda maggiore, presenta anche tre soffiature sulla paratia laterale dell'ala stessa. 
L'ala a basso carico priva di nessuna feritoia sulla paratia laterale verrà sicuramente riproposta nel prossimo Gp di Monza. 
Dopo le Prove aerodinamiche effettuate al diffusore, la RB9 è stata dotata, per le qualifiche e la gara, della vecchia versione del diffusore che era stata introdotta nel precedente Gp di Budapest.


SPA-FRANCORCHAMPS: DIFFUSORE E FONDO DELLA FERRARI F138

In Ferrari per recuperare performance hanno lavorato anche sul fondo e sul diffusore per adattare la monoposto al circuito belga di Spa. Nella zona del fondo, in prossimità delle ruote posteriori, è stata riproposta la deriva per incanalare i gas di scarico nella zona esterna del diffusore. 
Da notare quanti sensori gli ingegneri della Ferrari hanno collocato nella zona del fondo per riuscire a esaminare il corretto funzionamento degli scarichi.


Dalla foto in basso è possibile notare che esiste un vero e proprio tunnel alzando la deriva e creando nella zona del fondo un piccolo tunnel.


Modificato anche il diffusore posteriore della F138 che presenta un gurney flap leggermente modificato nella parte esterna che ora ha una forma leggermente più arrotondata rispetto a quello usato negli ultimi Gp.

Confrontandole con le foto relative al tipo standard si vede che la parte arrotondata è leggermente più ampia.

Diffusore con estremità arrotondata

diffusore standard


SPA-FRANCORCHAMPS: FERRARI SCEGLIE L'ALA DA MEDIO CARICO

In Ferrari, vedendo le FP3, sembrano aver optato per usare l'ala da medio carico che si era già vista sulla Rossa nel recente Gp di Silverstone. Anche Massa ha utilizzato l'ala da medio carico con l'aggiunta del Monkey Seat sul profilo inferiore dell'ala per aumentare ulteriormente il carico (la differenza tra le due ali la potete leggere qui http://www.f1analisitecnica.com/2013/08/configurazione-aerodinamiche-diverse.html)
Il carico posteriore generato dalla Ferrari, per ammissione di Marc Genè, è identico per entrambi i piloti. Questo sta a significare che Alonso usa un'ala più carica rispetto a Massa che recupera parte del carico perso con un 'ala grazie al Monkey Seat.
In Ferrari, probabilmente, hanno optato per un assetto misto cercando più carico deportante anche in vista della pioggia che è prevista per le qualifiche e la gara di domani.
Con quest'ala posteriore la vettura sembra molto più bilanciata rispetto a quando, nella giornata di ieri, era stata usata la versione a bassa deportanza.

SPA-FRANCORCHAMPS: IN CASA RED BULL SONO STATE USATE DUE DIVERSE ALI ANTERIORI

Durante le prove libere di venerdì pomeriggio in casa Red Bull hanno effettuato prove comparative tra due versioni di ala anteriore. Come potete vedere dalle immagini in basso Vettel ha utilizzato un'ala dotata di due flap collocati nel flap a sbalzo(upper flap) collegato alla paratia laterale dell'ala. 
Se osservate l'ala utilizzata da Webber ha, invece, tre profili sull'upper flap e quindi è un'ala in grado di generare più carico deportante rispetto a quella di Vettel. Infatti, anche analizzando i tempi di ieri, si può osservare che Vettel è stato più veloce del compagno di squadra nel Sector 1 e 3 (veloci) mentre Webber è stato molto rapido nel Sector 2 che è quello più guidato. 
Entrambi le ali sono dotate sul profilo principale, di tantissimi generatori di vortice per prevenire lo "stallo" dell'ala alle altissime velocità che si registrano sul tracciato belga. 
Sarà interessante capire quale soluzione di ala sceglieranno di usare in casa Red Bull nella qualifiche e durante la gara. 


Ala Vettel

Ala Webber

CONFIGURAZIONE AERODINAMICHE DIVERSE TRA I DUE PILOTI FERRARI

Lavoro diversificato in casa Ferrari in quanto i piloti hanno scelto due configurazioni aerodinamiche diverse al posteriore. 
Felipe Massa ha usato l'ala posteriore da basso carico (foto in alto) che abbiamo già analizzato nella giornata di ieri.
Alonso, invece, ha utilizzato un'ala da medio carico (foto in basso) che differisce dall'altra in vari punti:
- differente disegno del mainplane;
- differente disegno del flap mobile;
- differente corda sia del profilo principale (mainplane) che di quello mobile;
- numero di feritoie nella parte alta della paratia laterale.
confronto 


SPA-FRANCORCHAMPS: MODIFICHE AI CESTELLI DEI FRENI SULLA FERRARI F138

Per cercare di migliorare la qualifica e portare più velocemente in temperatura gli pneumatici soprattutto su piste fredde come quella di Spa- Francorchamps, gli ingegneri Ferrari hanno modificato gli sfoghi d'aria nei cestelli dei freni. Le feritoie sono state create per scaldare più velocemente il cerchione che andrà a sua volta a trasmettere il calore allo pneumatico.




SPA-FRANCORCHAMPS - NUOVA ALA ANTERIORE SULLA FERRARI F138

Stamane, sulla F138 è stata montata una configurazione di ala anteriore che differisci da quella che abbiamo visto nella giornata di ieri nella zona dei flap principali.
Come potete vedere dalle immagini in basso le forme dei flap (quelli colorati in bianco con il simbolo di Santander) hanno un layout diverso rispetto all'ala che abbiamo visto nel post di ieri Ala anteriore Ferrari F138-Giovedì
foto 1 - Ala venerdì
Entrambe le versioni di ala sono dotata di  importanti soffiature nel profilo principale che hanno la funzionalità di garantire la giusta portata d'aria sotto al profilo anche alle alte velocità, quando l'ala, sottoposta al carico , tende a schiacciarsi verso la pista. Se non ci fossero queste soffiature l'ala potrebbe entrare in stallo comportando un aumento di drag/resistenza all'avanzamento.
I flap a sbalzo (foto 1) hanno un andamento curvilineo verso l'alto nella zona più interna e non sono collegati, come nell'ala vista ieri ai box, alla paratia laterale dell'ala (foto 2).








SPA-FRANCORCHAMPS: NUOVO DIFFUSORE SULLA RED BULL RB9


Molto interessante il nuovo diffusore che stanno provando in casa Red Bull che presenta una parte esterna molto arrotondata e il nolder sora il diffusore è stato accorciato rispetto a quello usato in Ungheria.
La parte esterna di questo diffusore sembra seguire la filosofia lanciata in questa stagione dalla Lotus di James Allison. Ricordiamo che una soluzione del genere era stata provata anche dalla Ferrari al recente Gp di Budapest. 





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