Le MotoGP sono motori 1000 cc da 270 cavalli, ma con superfici di contatto al suolo ridotte e una mancanza di carico aerodinamico rispetto alle monoposto che si riflette nei loro tempi sul giro rispetto a quelli della Formula 1. prendiamo l’esempio dell’ultimo circuito visitato da moto, quella di Austin, Valtteri Bottas ha conquistato la pole position in F1 in 1’32″029 nel Gran Premio 2019 (allora su Mercedes), mentre Maverick Viñales (Aprilia) ha dominato le qualifiche della MotoGP in 2’00″864 di pochi giorni fa.
Tuttavia, un altro interessante confronto fatto qualche anno fa vide contrapposte in partenza da fermo la KTM RC16 di Dani Pedrosa e la Red Bull RB8 di Liam Lawson, e fu la moto a vincere a mani basse, soprattutto grazie ad un miglior rapporto peso/potenza (la RB8 pesa 640 kg rispetto ai 157 kg della KTM).
La ristrettezza delle motociclette si traduce anche in una resistenza aerodinamica molto bassa, che consente loro di raggiungere una velocità massima superiore a 350 km/h su un buon numero di piste (tra cui Austin, che ha una V-max di 356,4 km/h/h ), e addirittura 366,1 km/h per il record ufficiale registrato lo scorso anno al Mugello.
Tutto questo va bene in linea retta, ma come fanno i conducenti a rallentare nei tratti tortuosi?
Un disco freno della MotoGP.
Foto: Brembo
Quale tecnologia c’è dietro i freni della MotoGP e chi li produce?
Per la nona stagione consecutiva, l’azienda italiana Brembo fornisce ai 22 piloti della MotoGP un impianto frenante e un servizio completamente personalizzati. Questo sistema è composto da pinze freno, dischi in carbonio e acciaio, pompe freno, pompe frizione e pastiglie.
La pinza monopezzo, denominata GP4, è realizzata da un solido pezzo di alluminio. È dotato di un sistema di amplificazione che permette di aumentare la coppia frenante, il che significa che esercitando la stessa pressione sulla leva del freno, il beneficio ottenuto dal pilota è maggiore. Nel frattempo, un dispositivo a molla sul sistema anti-trascinamento riduce la coppia residua e impedisce che pastiglie e rotori entrino in contatto tra loro.
L’uso dei dischi anteriori in carbonio genera una notevole potenza frenante. Brembo offre diverse misure di diametro, ciascuna disponibile in tre tipologie di materiali: ventilato, massa alta (pista frenante alta) e massa standard (pista frenante bassa). Nella parte posteriore viene utilizzato un disco in acciaio di diametro inferiore, poiché il freno motore contribuisce al processo su questa parte della motocicletta.
Le diverse opzioni per i dischi freno in MotoGP.
Foto: Brembo
Durante la stagione, la maggior parte dei ciclisti utilizza dischi in carbonio da 340 mm di diametro, suddivisi tra massa elevata (per i requisiti di frenata più elevati) e massa standard (per i requisiti più bassi) con specifiche del materiale elevate. Sono disponibili anche dischi da 320 mm e soluzioni con dischi ventilati da 355 mm di diametro per i circuiti più impegnativi come Spielberg, Buddh, Motegi, Buriram e Sepang.
Indipendentemente dal diametro, lo spessore dei dischi è di 8 mm. Ciò significa che i freni della MotoGP sono in realtà più grandi, in termini di diametro, di quelli di una vettura di Formula 1, ma molto più sottili: i freni della F1 sono larghi 32 mm. Il loro peso, invece, varia tra 1 kg e 1,4 kg a seconda del diametro e delle specifiche utilizzate. In totale, tra ruota anteriore e posteriore, l’impianto frenante di una MotoGP pesa circa 5,5 kg.
La temperatura di esercizio di un disco in carbonio su una MotoGP deve essere compresa tra 250°C e 850°C. In confronto, i dischi in acciaio realizzati da Brembo per Moto2 e Moto3 operano tra 100°C e 650°C.
Quanto velocemente può rallentare una MotoGP?
Con un peso di 157 kg più il pilota, poco più grande di un fantino, la MotoGP può decelerare poco più di 1,5 g. Facciamo un esempio concreto, quello del Gran Premio delle Americhe sul COTA. Su questo circuito – classificato “medio” in termini di sforzo di frenata, con il 26% del giro dedicato a rallentare le moto – la sosta più grande si trova alla fine del rettilineo di ritorno. La velocità di avvicinamento alla curva 12 è di 338 km/he la velocità minima durante la curva è di 65 km/h. La svolta richiede uno spazio di frenata di 293 metri, ovvero 5,8 secondi. La pressione frenante richiesta è di 12,5 bar e la potenza frenante massima è di 120 kW x 2.
Jorge Martín (Pramac Racing) in piena frenata.
Foto: Gold and Goose / Immagini di sport motoristici
“È nel momento della dissipazione del calore che il disco in carbonio è più efficace”, spiega Mattia Tombolan, ingegnere di pista Brembo MotoGP. “Per le proprietà del materiale stesso del carbonio, può assorbire molto più calore di un disco di acciaio, ma può anche dissiparlo molto rapidamente. Per ottenere lo stesso livello di dissipazione con l’acciaio sarebbe necessario un disco molto grande, che sarebbe molto più pesante Tuttavia, il peso ha un impatto considerevole sulla manovrabilità della moto.
La dimensione di un disco in carbonio influisce anche sul resto del sistema. “La dimensione del disco ha un impatto diretto sulla coppia frenante applicata dal conducente”, aggiunge Mattia Tombolan. “Un disco più grande genera anche un maggiore effetto giroscopico che ostacola la capacità della moto e del pilota di cambiare direzione”.
“Se metto la stessa pressione sulla pompa freno e se ho un disco più grande, con raggio maggiore e maggiore slancio, applicherò una coppia frenante maggiore. Quindi il pilota avrà la sensazione di dover esercitare meno pressione per ottenere la forza frenante che desidera. D’altra parte, un disco più piccolo significa che il pilota deve esercitare molta più pressione, quindi dipende dalle preferenze del pilota.
Un disco freno della MotoGP.
Foto: Brembo
Sebbene la scienza sia la stessa dei sistemi frenanti della F1, il modo in cui il pilota attiva il sistema è completamente diverso. Nel caso di F1, lo fa premendo con forza il pedale sinistro. In MotoGP tutto avviene sul manubrio per il freno anteriore e tra il piede e la mano sinistra per il freno posteriore.
“Quando applichi più di 100 barre con il piede [en F1]puoi anche sfruttare la decelerazione della macchina per aiutarti”, spiega Mattia Tombolan. “In MotoGP si parla di 10-15 battute, che applichiamo con le dita. Direi che le sensazioni di un pilota MotoGP sono più importanti, e inoltre non dimentichiamo che il pilota si muove sulla moto, non è attaccato .”
“Quindi direi che il feedback del pilota è ancora più importante quando si parla di parte tecnica, per tradurre le sue sensazioni e non solo i numeri. In MotoGP bisogna davvero instaurare un rapporto con il pilota e il capo meccanico per regolare la motocicletta dal punto di vista della frenata.”
Meccanici Yamaha al lavoro sui freni della M1.
Foto: Brembo
La frenata spiegata da un pilota della MotoGP
In MotoGP dal 2019 e con cinque vittorie all’attivo, Miguel Oliveira guida ora un’Aprilia per Trackhouse Racing dopo aver corso su KTM. Spiega cosa vuol dire guidare una di queste auto a 360 km/h e scoprire dov’è il limite per rallentare ed entrare in un tornante a meno di 60 km/h.
“La prima domanda che ci si pone in termini di frenata è: cosa rappresenta il 100%?” chiede retoricamente. “Bisogna trovare il limite. E in generale il nostro limite in frenata è quando la gomma posteriore si solleva da terra. Ogni volta che la gomma posteriore si alza o l’anteriore si blocca, è lì che sento il limite e regolo la frenata pressione, in modo da mantenere quanta più pressione possibile senza superare questo limite durante tutta la fase di frenata.
“Come vediamo oggi, non c’è molto vantaggio nel tenere la moto dritta per frenare. Cerchiamo di usare tutta l’aerodinamica e tutta la gomma posteriore per frenare. Per quanto riguarda l’uso del freno posteriore, cerchiamo di usarlo il meno possibile, per permettere al freno motore di essere più efficace, ma dipende dalla moto e dall’elettronica. Facciamo molti aggiustamenti.
“Lavoriamo molto sull’ingresso in curva. Lo usiamo per ridurre la velocità quando ne abbiamo bisogno. Naturalmente, non possiamo mantenere molta pressione quando siamo in questa fase di frenata per entrare in curva, quindi è qui che utilizziamo principalmente il freno posteriore. Con il freno motore e il freno posteriore cerchiamo di trovare l’equilibrio per non essere troppo vivaci o aggressivi quando giriamo la moto in curva, altrimenti sovraccarichiamo l’anteriore e lì sei tu può perdere l’anteriore.”
Miguel Oliveira (Trackhouse Racing Team).
Foto: Gold and Goose / Immagini di sport motoristici
A differenza di altri, Oliveira non utilizza il comando con il pollice per il freno posteriore. “Preferisco usare il piede, perché posso esercitare più pressione con il piede,” lui spiega.
In F1, spesso vediamo i piloti bloccare la ruota anteriore quando si avvicinano a una curva. In MotoGP succede anche questo, ma è molto meno evidente all’occhio dello spettatore… “Lo sentiamo abbastanza facilmente”, spiega il pilota portoghese. “Quando succede, lasci scivolare un po’, non rilasci subito il freno, puoi far scivolare un po’ la moto tenendo l’anteriore bloccato, ma è davvero una sensazione a cui ti abitui e alla quale reagiamo in modo del tutto naturale.”
E che dire della forza necessaria sulla leva quando devi martellare? Come abbiamo accennato, i piloti di F1 esercitano con il piede un’enorme pressione sul pedale del freno nell’abitacolo, ma come funziona con una leva in MotoGP?
“Non è così difficile, lo sai” risponde Miguel Oliveira. “Penso che servano dagli 11 ai 12 chili sulla leva del freno per generare la potenza frenante necessaria. Ma la cosa principale su cui concentrarsi è quanto usarla in gara, quanto bisogna essere precisi oltre i 300 km/h. La frenata I voti sono molto importanti e la cosa più difficile è continuare a posizionarsi regolarmente durante la gara, quando le gomme si stanno degradando e il carico di carburante diminuisce!”.
Fabio Quartararo (Yamaha Factory Racing) in frenata.
Foto: Gold and Goose / Immagini di sport motoristici
Oliveira ha vinto anche sette volte in Moto2 e sei volte in Moto3. È quindi ben posizionato per confrontare dischi in carbonio e acciaio. “È passato molto tempo dall’ultima volta che guidavo con questi freni.” lui sorrise. “Ma se ricordo bene, è proprio al primo tocco che si nota la grande differenza. Con i freni in carbonio… bwoah! Ti fermi davvero forte appena li tocchi.”
Perché i piloti della MotoGP allargano le gambe in frenata?
Infine, grande domanda: perché i piloti della MotoGP tendono ad allargare la gamba e a lasciarla per aria in fase di frenata? A cosa serve questo atto di equilibrio?
“Viene utilizzato principalmente per ridurre la resistenza dell’aria”, spiega Oliveira. “Lo usiamo anche come mezzo di equilibrio, per caricare il posteriore perché quando scivoli di lato, allunghi la gamba e questo crea un baricentro verso l’interno e verso il basso, quindi aiuta anche a rallentare un po’.”
