Dai freni a disco di acciaio a quelli in Carbonio
Freni auto normali VS Formula 1: cosa cambia nei dischi fra acciaio e Carbonio
Dai freni a disco di acciaio a quelli in Carbonio, ecco come sono cambiati i freni a disco auto da Formula 1 e cosa cambia con i dischi freno tradizionali
Se accelerare è emozionante, anche una frenata al limite può dare il batticuore grazie all’ottimo lavoro dei freni a disco delle auto normali. Brembo ci racconta però dei freni auto normali VS Formula 1, questi ultimi capaci di prestazioni monstre. I moderni impianti delle auto stradali, equipaggiati per lo più con freni a disco di acciaio o ghisa, garantiscono comunque frenate già molto buone. Gli strumenti dicono che una supercar emiliana in frenata decelera a 1,15 g, più dell’accelerazione di gravità, mentre auto “normali” rallentano a circa 1 g. Decelerazioni apprezzabili per l’uso stradale, quindi, ma quel che accade nelle Formula 1 ricorda più le missioni spaziali che le automobili.
FRENI AUTO NORMALI VS FORMULA 1
Per capire quali sono le forze in gioco ci possiamo riferire a dati diramati da Brembo, un nome italiano che non ha bisogno di presentazioni. Già una prima cifra è impressionante: la potenza frenante sviluppata alla curva di St. Devote, nel circuito di Monaco, è stata mediamente di 2.175 kW. La curva dopo il traguardo del GP Giappone è ancor più impegnativa, dato che la potenza frenante è di circa 3.000 kW. Questi 3 MW (!) di potenza dissipata permettono alle Formula 1 di passare da 315 a 103 km/ora in soli 2,41 secondi. Ma quanti g permettono i freni auto normali VS le Formula 1? Il record spetta probabilmente alla pista di Spa-Francorchamps, (GP del Belgio): la frenata alla Bus Stop vale 5,8 g mentre La Source genera 5,2 g. Valori quindi che moltiplicano per 5 quelli dei migliori impianti stradali.
LA MORSA SUI DISCHI FRENO DELLE FORMULA 1
Per dissipare potenze degne di una piccola centrale elettrica i dischi delle Formula 1, così come quelli di altri sport del motore, non sono più di metallo ma in compositi di Carbonio. Si tratta di componenti con un diametro tutto sommato contenuto (278 mm), piuttosto spessi (32 mm) e, soprattutto, dotati di una resistenza quasi soprannaturale. Rispetto ai dischi freno tradizionali quelli delle Formula 1 resistono a temperature di 1.000 C° e a pressioni elevatissime. Ma quanto “mordono” le pinze il disco auto Formula 1? Non abbiamo dati ma la telemetria dice che la frenata delle curva prima del traguardo a Spa richiede uno sforzo al pedale di 177 kg. Questo dato, indicativo della forma fisica dei piloti, implica una pressione sul disco ben superiore alla tonnellata, visto il rapporto fra cilindro maestro e cilindretti. Le pinze stesse sono fatte di una costosa, resistente e leggera lega di Alluminio e Berillio.
DAI FRENI A DISCO DI ACCIAIO A QUELLI IN CARBONIO
Sforzo al pedale, decelerazione, resistenza sono migliorati significativamente rispetto a 10 anni fa. Questo anche per i progressi nei dischi in Carbonio, compresi quelli costruttivi. I dischi delle Formula 1 oggi possono avere da 800 fori di ventilazione (medium cooling) fino ai 1.480 fori della versione very high cooling. 5 anni fa le aperture erano al massimo 1.000 mentre nel 2009 erano 300 in un disco spesso 28 mm. I fori hanno un diametro di 2,5 millimetri e sono eseguiti uno ad uno da un macchinario che ha tolleranza di 4 centesimi di mm. L’effettuazione di tutti i fori richiede dalle 12 alle 14 ore di lavoro, un’altra differenza abissale rispetto ai freni in acciaio o ghisa. Anche le pastiglie sono in carbonio e hanno un coefficiente d’attrito circa doppio dei freni auto normali.
AUTO NORMALI E FORMULA 1 LONTANE MA…
Ma c’è qualche punto di contatto fra freni auto normali e quelli delle Formula 1? I numeri e l’aspetto dicono: NO ma la questione va approfondita. I dischi carboceramici di sportive stradali, come la Porsche Macan e della Giulia Quadrifoglio Verde, derivano da quelli di Carbonio della Formula 1. Quelli della Ferrari FF durano tantissimo (300 mila km), pesano 7 kg invece dei 14 di quelli in ghisa e agiscono da -50 a 1.000C°. I dischi in Carbonio delle Formula 1 pesano circa 2 kg ma durano 800 km ed entrano in temperatura sopra i 350 C°. Un altro punto di contatto è la frenata posteriore by wire delle Formula 1, in vigore dal 2014. Se il sistema Continental della Giulia si avvicina concettualmente a quello delle auto Formula 1, è proprio Brembo ad averne presentato uno ancor più avanzato. Le pinze posteriori sono infatti elettriche e quelle anteriori hanno un azionamento misto, con l’elettronica a dominare.