Motorsport
Tecnica evoluzione
Approfondimenti sull'elettronica
Controlli attivi su un volante di F1
Il termine “computer” potrebbe persino essere riduttivo, seguite la didascalia presente sull’immagine e vi illustreremo le principali funzioni disponibili su un volante così avanzato. Settaggi che tra l’altro non vengono impostati solo ai box o al momento del via, bensì vengono corretti soprattutto durante la gara a mano a mano che il serbatoio va scaricandosi di carburante e le gomme iniziano ad usurarsi, ma non solo…
N.1 Speed Limiter
Il pulsante che attiva/disattiva il limitatore elettronico di velocità. Il pilota lo attiva poco prima della linea che delimita l’ingresso nella corsia box. Nell’istante in cui viene premuto, un dispositivo, provede a tagliare l’alimentazione e l’accensione al motore che viene momentaneamente tarato per non far superare gli 80 km/h alla vettura. Nel momento in cui il pilota lo attiva sta già frenando violentemente avendo ritardato il momento della frenata all’ultimo metro disponibile.
N.2 - N.21 Differenziale+/Differenziale-
Il pilota si serve di questi due pulsanti rispettivamente per aumentare/ridurre la percentuale di bloccaggio del differenziale elettronico. Nel momento in cui la vettura inizierà a manifestare tendenze sottosterzanti agirà sul tasto “Differential+” ottenendo un maggiore inserimento della vettura in curva sia in fase di rilascio (ingresso curva), sia in fase di accelerazione (uscita curva). Viceversa se la macchina, a serbatoio vuoto, dovesse diventare più nervosa ed iniziare ad anticipare le traiettorie impostate dal pilota, allora si agirà su tasto “Differential-” riducendo il bloccaggio e quindi l’inserimento della vettura.
N.16 Differential selective switch
Invece di agire tramite i tasti più e meno della funzione citata al punto sopra, il pilota può scegliere di richiamare particolari settaggi memorizzati in prova. Questo manettino rende più veloci le operazioni che il pilota esegue in pochi istanti mentre viaggia a velocità da brivido.
N.3 - N.20 Engine PUSH/Engine BREAK
Il pilota si serve di questi tasti per modificare a suo piacimento l’erogazione del motore. Se si accorge che il grip è elevatopuò permettersi di scaricare a terra in modo più rabbioso la coppia motrice disponibile. Viceversa in condizioni di scarsa aderenza (un tratto di pista sporco o bagnato) può ottenere un’erogazione più tonda e morbida.
N.6 Engine PUSH Setting Switch
Come per il differential, anche l’erogazione del motore ha dei parametri già impostati che risparmiano tempo e distrazioni al pilota. Ad esempio se inizia a piovere, il pilota, può passare direttamente al settaggio per l’erogazione sul bagnato senza passare per tutti i livelli intermedi.
N.4-N.19 Gear upshift/Gear Downshift
Le famose e adorate leve del cambio F1 che conoscete già tutti benissimo.
N.8 Traction control
Questo tasto permette di inserirlo/disinserirlo. Solitamente non si disinserisce se non in caso di avarie elettroniche. Nel momento in cui il pilota disinserisce il Traction Control deve sapere che non sta più guidando una F1 moderna, bensì una vettura alla René Arnoux e Gilles Villeneuve. Oggi però questo può rappresentare un serio problema in quanto le vetture vengono progettate in modo ancor più estremo tenendo conto della presenza del traction control senza il quale sono realmente inguidabili.
N.5-N.18 Traction control+/Traction control-
Due pulsanti che invece risultano più alla portata dei piloti in quanto permettono un maggiore/minore slittamento delle ruote motrici.
N.7-N.15 Clutch Lever
La leva della frizione si trova al volante.
N.9 Team info inLap
Tasto che richiama i dati forniti dal box in merito al giro. Permette di visualizzare sia gli intermedi del giro in corso, sia il tempo del giro precedente.
N.10 Burn out
Personalmente non conoscevo l’esistenza di questo tasto ma posso ipotizzare che si debba attivare per avere il massimo bloccaggio del differenziale qualora si voglia dare… un pò di spettacolo :)
N.11 Multifunctional switch
Manettino completamente personalizzabile che può ospitare particolari richieste del pilota.
N.12 Lambda
Richiama i dati sulla carburazione e le temperature presenti agli scarichi. Il pilota può sempre sapere se è il caso di arricchire leggermente la carburazione.
N.13 Diagnostic
Permette di visualizzare le anomalie presenti nel mezzo. Perdite di pressione olio, errori, rotture…
N.14 Wing angle info switch
Le ali sono ora regolabili persino dal volante ed il pilota può scegliere di avere più o meno carico anche solo in brevi tratti della pista
N.17 Team Radio
Apre il contatto radio con il proprio ingegnere di pista.
N.22 Neutral
Mette rapidamente in folle la vettura.
N.23 Display page change
Visualizza i dati della pagina successiva programmata sul display del volante.
Antispin
Negli anni passati si sono sperimentati diversi sistemi (più o meno legali ) con lo scopo di riprodurre un antispin. Di seguito alcuni esempi:
Taglio dell’accensione
E' il sistema più utilizzato e più semplice e forse il meno costoso da utilizzare, consiste nell’intervenire direttamente sull’accensione di alcuni cilindri (togliere per alcuni millisecondi la corrente alle candele nei cilindri) allo scopo di non far salire il regime del motore ed avere meno potenza: più il sistema era sofisticato più si aveva anche uno spegnimento progressivo dei cilindri ed uno studio più approfondito del sistema al fine di evitare che una parte del motore sia più calda dell’altra.
Taglio dell’alimentazione
Si toglie per alcuni millisecondi l’alimentazione di benzina ad alcuni iniettori.
Diagrammi tridimensionali
Ad una certa pressione sull’acceleratore di norma corrisponde una determinata apertura di farfalla e uno specifico regime di giri, però se in questa relazione si fanno entrare in gioco atri parametri come la coppia motrice, si crea un diagramma che mette in relazione numero di giri, apertura farfalla e potenza e quindi si ha la possibilità di avere una mappatura ideale che permette un controllo di trazione ed una erogazione della potenza dolce e progressiva specie all’uscita delle curve lente;
Differenziale
Entrano in gioco parameri di funzionamento come la coppia istantanea misurata e/o derivata dall’albero di entrata, la differenza di velocità fra le ruote motrici, la differenza con la copia di uscita, quindi si controllano diversi parametri per poter gestire un buon antispin;
Limitatore di velocità della pitlane
E' un banale limitatore della velocità che funziona tagliando il regime di rotazione del motore finché si scende alla velocità imposta in corsia box. Molti piloti premevano il pulsante del limitatore nelle curve più lente per ottenere un effetto antipattinamento, alcuni team avevano provveduto ad introdurre nel software delle loro centraline una funziona che azionava automaticamente il limitatore ogni qualvolta la vettura scendeva sotto una certa velocità;
Freni
Una soluzione adottata dal team Minardi e Ferrari consisteva nel frenare la ruota che slittava fino a quando la velocità di rotazione della ruota non scendeva ai valori in cui si annullava lo slittamento.
Di queste soluzioni alla luce dei nuovi regolamenti non sono percorribili quella legata al differenziale e quella legata ai freni.
Come lavora il controllo di trazione
Dopo averli proibiti nel 1993, la FIA, osservando le enormi difficoltà incontrate dalle varie squadre al fine di simulare il controllo di trazione mediante software, reintroduce la possibilità di dotare le vetture di controllo di trazione. Il secondo periodo del controllo di trazione parte quindi nel 2001 al GP di Spagna. Lo scopo del controllo di trazione è quello di eliminare il più possibile lo slittamento delle ruote. La ruota quindi lavora meglio, offre più grip e si usura in modo più regolare evitando inutili surriscaldamenti. La guida diventa molto più intuitiva, facile e sicura. Grazie al controllo di trazione, il pilota non deve regolare il carico agendo sull'acceleratore ma può affondarlo completamente in breve tempo attendendo che l'elettronica e le condizioni del pneumatico concedano la dovuta aderenza. Solitamente si dice che i piloti siano molto bravi nell'individuare il limite del pattinamento, tuttavia, con il controllo di trazione, perdono quella sensibilità che li contraddistingue, inoltre i sovrasterzi sono molto più rari se non del tutto assenti (specie in uscita di curva). D'altra parte, però, nonostante l'elevata sensibilità dei piloti abili nel gestire una vettura priva di TC, questi non saranno mai così rapidi nel togliere il gas, quando subentra il sovrasterzo, come un dispositivo elettronico. Quello che si cerca è pertanto l'immediatezza nel raggiungere le condizioni ottimali di grip e conseguente stabilità del veicolo in situazioni molto delicate come l'uscita di curva o la percorrenza di una chicane molto veloce. Un computer è infatti in grado di rilevare e correggere un pattinamento in pochi centesimi di secondo riducendo la potenza del motore intervenendo sulla quantità di carburante che viene fornita al motore, modificando l'angolo di apertura delle farfalle, alterando l'accensione, ecc..
I tecnici che si occupano dei pneumatici in F1 sostengono che una gomma lavora meglio se la sua rotazione viene accelerata in modo molto graduale e con una spinta lieve. In caso di eccessivo slittamento le gomme perdono aderenza ed il veicolo accelera molto più lentamente di quanto potrebbe. Il controllo di trazione permette invece un'accelerazione costante all'uscita di ogni curva, di qualunque tipologia essa sia. I sensori che rilevano la velocità delle ruote sono solidali alle quattro ruote della vettura, questo rende possibile in ogni istante il rilevamento, da parte della gestione elettronica della vettura, dell'esatta velocità di ogni ruota. Dal confronto della velocità delle ruote anteriori (le quali non sono motrici, ovviamente) con quelle posteriori si ricava la velocità minima di rotazione delle ruote e la differenza tra la rotazione delle ruote anteriori e quelle posteriori. Quando ad esempio il controllo di trazione rileva una differenza del 103% tra le due rotazioni, esso interviene per riportare la differenza entro i valori ammessi. In realtà si tratta di un valore indicativo che va corretto di pista in pista al fine di ottenere un buon bilanciamento della vettura. Se la differenza di velocità di rotazione delle ruote, permessa, tra retrotreno e avantreno viene aumentata, il veicolo avrà un carattere tendente al sovrasterzo. Viceversa, a mano a mano che la suddetta differenza viene ridotta, il veicolo manifesterà una difficoltà via via maggiore nell'inserirsi in curva tendendo al sottosterzo.
Un computer è in grado di agire su più parametri contemporaneamente ed in tempi ridotti, questo significa che il pilota può tenere affondato il gas più facilmente senza preoccuparsi di eventuali pattinamenti e sbandate: il controllo di trazione calcolerà tutto. Al contrario in assenza di tale dispositivo il pilota risponde più lentamente nell'adattare la vettura alle condizioni della pista e il tempo che intercorre tra il momento in cui rileva che può aprire il gas ed il momento in cui lo apre effettivamente portandosi poi all'apertura desiderata, è molto più lungo. Ciò si traduce in una perdita di tempo inutile per la resa del veicolo nei tempi sul giro ma talvolta utile per lo spettacolo. Va comunque considerato che anche la sicurezza e la prevenzione di collisioni e incidenti di varia natura è ottimizzata grazie alla presenza del traction control. Al pilota rimane comunque la possibilità di aumentare o ridurre l'intervento del controllo di trazione (vedi la sezione sopra "Controlli attivi su un volante di F1") al fine di adattare la situazione al feeling che ha giro per giro con la propria vettura.
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