I fattori che influenzano l’aderenza
- Il coefficiente di attrito tra pneumatici e asfalto
- La dimensione dell’impronta pneumatici
- Il valore del carico verticale (peso vettura + deportanza aerodinamica)
Il coefficiente di attrito tra pneumatici e circuito è determinato dal tipo di superficie della pista e dalla mescola della gomma. Circuiti diversi utilizzano diverse varietà di asfalto che offrono livelli di presa variabili; alcuni tracciati presentano addirittura sezioni in cemento. Altri fattori possono influenzare il livello di aderenza, come ad esempio ciò che ha guidato in pista nei giorni precedenti; ad esempio, se il fine settimana si è svolta una gara di F1, è probabile che il circuito sarà molto aderente, a causa della quantità di gomma stratificata sulla superficie stessa. D’altra parte, nel caso dei circuiti cittadini, l’asfalto stradale, combinato con residui di ogni tipo, renderà la superficie scivolosa. Il coefficiente di attrito è inoltre fortemente influenzato dalle temperature, sia dell’asfalto sia delle gomme, e dall’umidità presente sul circuito; inutile precisare che in caso di pioggia il livello di aderenza sarà molto più basso che con l’asciutto.
L’aderenza delle gomme è direttamente proporzionale alla dimensione dell’area di contatto. L’impronta è la superficie di pneumatico che sta effettivamente toccando l’asfalto; quest’area è solitamente molto piccola, nell’ordine di qualche centimetro quadrato. Il modo più semplice per aumentare l’impronta è ad esempio montare pneumatici più larghi, risultando immediatamente in un aumento di grip.
In fine, l’ultimo fattore che influisce sull’aderenza di un pneumatico è il carico verticale sul pneumatico stesso. Maggiore è il peso caricato su una gomma, più questa viene schiacciata contro l’asfalto e maggiore è l’aderenza. Sappiamo che per essere veloce un’auto da corsa non può avere un peso elevato, e quindi un alto valore di carico verticale statico, per questo motivo le auto con alto carico aerodinamico possono mantenere una velocità in curva elevatissima: le gomme vengono spinte contro il terreno con molta forza, senza aggiungere peso all’auto. Se il peso è direttamente collegato al grip del singolo pneumatico è importante conoscere l’effetto di ogni trasferimento di peso sul comportamento dell’auto. Un pilota professionista ad esempio può gestire l’equilibrio dell’auto spostando l’aderenza tra gli assi anteriore e posteriore in percorrenza di curva; questo avviene con gli input di sterzo e pedali, muovendo il peso della vettura sulle quattro ruote attraverso le sospensioni.
La perdita di aderenza
E’ una paura molto diffusa tra i piloti quella della perdita di grip, con conseguente sbandata e nel peggiore dei casi, incidente. Fortunatamente la simulazione ci permette di evitare danni fisici e costosi danni meccanici, per cui sarà molto facile cercare il limite con le auto virtuali rispetto a quelle reali. Per prima cosa dobbiamo capire che quando un’auto perde aderenza non schizza immediatamente fuori strada senza controllo. Se gli input sono dolci e progressivi, il pilota riceverà molti segnali diversi riguardo l’imminente perdita di grip.
La perdita di grip può avvenire in due diverse direzioni: laterale o longitudinale. Lo scivolamento laterale può determinare sottosterzo (quando le ruote anteriori perdono aderenza e l’auto non gira quanto si vorrebbe) o sovrasterzo (quando le ruote posteriori perdono grip e l’auto ruota tendendo verso un testacoda).
La perdita di aderenza longitudinale invece determina una rotazione inferiore o superiore delle ruote rispetto alla velocità della vettura, nel primo caso durante un bloccaggio in staccata, e nel secondo caso in occasione di uno slittamento di potenza in accelerazione.
Gestire l’aderenza al limite
Ciò che maggiormente distingue il pilota professionista dall’amatore è la sua capacità di utilizzare le gomme fino al limite dell’aderenza e di mantenerlo per l’intera percorrenza di una curva. Il processo di ricerca del limite deve essere intrapreso a piccolissimi passi, senza cercare di aumentare troppo repentinamente la velocità in corrispondenza del punto di corda tra un giro e l’altro.
Supponiamo che la traiettoria sia quella ideale, e che frenata e angolo di sterzo siano ottimali; i primi giri di ambientamento saranno ben lontani dal limite, per questo motivo è possibile aumentare sostanzialmente la velocità in curva già dopo pochi giri. Mano a mano che ci si avvicina al limite invece l’aumento di velocità sarà molto contenuto, in questo modo quando un pilota supera il limite di aderenza e inizia a scivolare, lo sforamento sarà di una piccola % e quindi gestibile, evitando di generare un incidente.
Come controllare la perdita di aderenza
Oltre ad assicurarti di accelerare in percorrenza di curva molto gradualmente, ci sono altre accortezze che permettono di far sì che la perdita di aderenza sia progressiva e gestibile, quando questa si verifica..
Essere dolci negli input ed evitare trasferimenti di carico bruschi è una regola universale per essere veloci in pista, ma è anche fondamentale per guidare al limite del grip meccanico e delle gomme.
Sterzate brusche possono far perdere aderenza all’auto in modo improvviso e cogliere di sorpresa il pilota. Immaginiamo di spingere con forza una persona, se lo facciamo in modo brusco le faremo sicuramente perdere l’equilibrio, mentre se applichiamo la stessa forza in modo molto graduale la persona riuscirà a rimanere stabile.
Combinare Grip laterale e longitudinale
Come abbiamo già detto, un pilota esperto è capace di sfruttare l’aderenza al suo massimo potenziale durante le fasi di frenata, curva e accelerazione. La teoria può apparire semplice, ma metterla in pratica è qualcosa che solo i professionisti riescono a fare a pieno.
Il grafico mostra il Cerchio del Grip; rappresenta l’aderenza massima disponibile in ogni direzione: frenata, curva, accelerazione, e le varie combinazioni.
La prima cosa che bisogna capire bene, e questo grafico aiuta a farlo, è che ad esempio la frenata al 100% è possibile esclusivamente a ruote dritte, mentre per iniziare a curvare sarà indispensabile alleggerire la pressione sul freno.
Il centro del grafico (0%) rappresenta l’auto che si muove a velocità costante in linea retta e non è sottoposta a forze ne laterali ne longitudinali.
La fase successiva mostra la fase di frenata, con l’auto che procede in linea retta e sfrutta il 100% dell’aderenza per rallentare.
In questa fase l’auto inizia ad inserirsi in curva; il grafico mostra che per poter utilizzare parte del grip (laterale) per la curva, la decelerazione (longitudinale) non potrà essere potente come nella fase precedente.
L’auto si trova in prossimità del punto di corda, con il 100% del grip impegnato lateralmente per percorrere la curva. E’ la fase neutra in cui il pilota compie la transizione dal pedale del freno a quello dell’acceleratore.
Superato il punto di corda il pilota punta verso il punto di uscita, iniziando ad aprire l’angolo di sterzo e ad accelerare progressivamente. Il grafico mostra come sia necessario aprire l’angolo di sterzo per poter trasferire il grip disponibile dal far curvare l’auto (laterale) a farla accelerare (longitudinale).
Il Cerchio del Grip: principianti, amatori e professionisti a confronto
Il 100% dell’aderenza è un valore teorico al quale ogni pilota deve cercare di avvicinarsi per essere veloce in pista
Nel grafico vediamo come un pilota professionista riesca ad ottimizzare la frenata e ad utilizzare praticamente tutto il grip disponibile in tutte le fasi della curva. L’amatore e il principiante invece non sono altrettanto efficaci sui freni.
Ma è nell’inserimento che il professionista fa la vera differenza; grazie alla tecnica del Trail Braking, il pilota riesce a trasferire il grip longitudinale della frenata progressivamente a quello laterale dell’inserimento in curva, miscelandoli con dolcezza. L’amatore invece tenderà a rilasciare i freni completamente in questa fase e il principiante rallenterà eccessivamente, lasciando gran parte del grip disponibile inutilizzato.
L’obiettivo di ogni pilota è quello di aumentare la % di aderenza sfruttata in tutte le fasi delle curve, avvicinandosi il più possibile al cerchio esterno teorico che rappresenta il 100%; per farlo il pilota deve acquisire diverse tecniche e nozioni e saperle combinare assieme per ottimizzare la propria guida.