Come si sono evoluti i freni della F1 nel 2024

Le modifiche ai regolamenti della Formula 1 sono state considerevoli nel 2022. Mentre gran parte del dibattito sin dal suo inizio ha ruotato attorno al design delle sponde laterali e al modo in cui i team hanno gestito al meglio il passaggio ai piani inferiori dei potenti, molti altri aspetti del design sono stati influenzati .

Questi altri aspetti si sono evoluti regolarmente durante questo periodo al fine di migliorare le prestazioni complessive di ciascuna vettura. Uno di questi elementi è l’impianto frenante, dove diverse aree di progettazione si intersecano per ottenere il massimo delle prestazioni.

Dopotutto, non è solo una questione di fornire prestazioni meccaniche ottimali, l’impianto frenante deve anche fornire un raffreddamento sufficiente per sostenere tale sforzo, limitandone l’impatto aerodinamico. Inoltre, l’interazione termica tra i freni e il cerchio ha un effetto sulle prestazioni e sul degrado del pneumatico, poiché la temperatura complessiva del pneumatico può essere influenzata dal trasferimento di calore tra i due.

Come ci si aspetterebbe, l’approccio generale adottato dai team è lo stesso, poiché sono tutti vincolati dalle stesse regole, ma c’è ancora abbastanza margine di manovra affinché ciascuna struttura abbia il proprio DNA progettuale, con varie soluzioni che emergono ancora dopo diversi stagioni trascorse sotto l’egida dello stesso regolamento.

Ricapitolando, le modifiche per il 2022 miravano principalmente a controllare il modo in cui il calore e il flusso d’aria fuoriescono dall’assemblaggio, con i team che hanno impiegato varie tattiche di progettazione durante la precedente era normativa per migliorare il passaggio del flusso attorno alla ruota. Ciò includeva elementi come assi soffiati e linee trasversali nel sistema frenante che servivano principalmente a migliorarne l’efficienza aerodinamica, piuttosto che essere necessari per raffreddare i freni.

Per vietare queste soluzioni aerodinamiche, le normative non consentono più al flusso d’aria di fuoriuscire dalla faccia esterna dei condotti dei freni e di uscire attraverso il cerchio. Invece, sulla paratia all’estremità del condotto del freno è presente un’area designata dove viene espulsa l’aria calda (vedere la soluzione RB18, sopra).

Ciò ha portato i team a creare più strati all’interno del loro sistema frenante per gestire meglio il flusso d’aria e il calore prima che venga espulso dal sistema.

Questo sistema “estraibile” è generalmente costituito da tubi (che portano aria fredda verso la pinza e la restituiscono verso l’uscita dopo averla raffreddata), almeno un tamburo interno (con vari rilievi che permettono di modificare la traiettoria del flusso d’aria) e un tamburo esterno finale (che a differenza di prima non deve avere fori o aperture per trasferire aria o calore al flusso d’aria esterno).

Se confrontiamo le linee che portano aria fresca alla pinza delle McLaren (in alto a sinistra) e delle Mercedes (a destra), ad esempio, vediamo che i concetti differiscono. La Mercedes ha optato per un più tradizionale tubo singolo e corto tra l’ingresso e la pinza, mentre la McLaren ha scelto una disposizione con due canali, alimentando ciascun lato della pinza in modo indipendente.

E, mentre con queste normative è diventato comune racchiudere il disco del freno all’interno della propria carenatura, per gestire meglio la dissipazione del calore, alcuni team hanno ora creato delle aperture all’interno della carenatura e del tamburo interno per consentire a parte del calore generato di trovare la sua modo tra i diversi strati dell’assieme.

Come si può vedere qui, Mercedes (in alto a sinistra) e Red Bull (a destra) hanno entrambi progettato modelli con queste caratteristiche, anche se il loro approccio è molto diverso, in quanto la prima ha optato per piccole aperture ellittiche sulla superficie superiore e sulla faccia esterna del tamburo interno. La Red Bull, dal canto suo, ha preferito un’apertura più ampia, circondata da un inserto metallico che probabilmente funge da dissipatore di calore.

Come ci si aspetterebbe, c’è ancora molta prestazione da trovare nei cambiamenti a questo livello, dato che si tratta di un’intersezione prestazionale tra molte aree di progettazione. I team evolvono costantemente le dimensioni delle prese d’ingresso e di uscita per adattarsi alle caratteristiche di ciascun circuito, trovando al contempo modi per gestire meglio il flusso d’aria e il calore internamente per ottimizzare lo scambio di calore tra i freni e gli pneumatici, attraverso i cerchi.