In questo articolo vi spieghiamo come funzionano le prese d’aria freni di una monoposto di F1 e cosa succede in caso di ostruzione accidentale.
Durante il Gran Premio dell’Emilia Romagna a Imola, Antonio Giovinazzi ha dovuto “rinunciare” a qualche prezioso punto iridato. Mentre si trovava in nona posizione, dietro al suo compagno di squadra Kimi Raikkonen, una visiera a strappo è finita nella presa d’aria del freno posteriore destro della sua Alfa Romeo.
Non è la prima volta che succede e, insieme a Brembo, andiamo a scoprire come funzionano le prese d’aria dei freni e cosa succede in caso di ostruzione accidentale.
L’importanza delle prese d’aria dei freni
Intorno ai corner ruota di Formula 1 abbiamo visto svilupparsi nel tempo delle brake duct in carbonio sempre più sofisticate, con prese d’aria, flap e deviatori di flusso progettati ad hoc e in grado non soltanto di raffreddare l’impianto frenante, ma di svolgere anche funzioni aerodinamiche.
Questo perché, ripulendo l’aria dalle turbolenze che si generano con il moto rotante della gomma si può ridurre la resistenza all’avanzamento della monoposto o aumentarne il carico aerodinamico.
In presenza dell’ostruzione di anche solo una delle prese d’aria, il disco e le pastiglie si troverebbero a lavorare costantemente a temperature superiori rispetto a quelle di funzionamento ottimale. Ne conseguirebbe un loro ossidamento e nell’arco di una manciata di intense frenate la temperatura del materiale d’attrito andrebbe ad impennarsi vorticosamente.
L’accidentale mancanza di adeguata ventilazione può mandare quindi in crisi prima il fluido freni e poi il materiale d’attrito. Oltre a consumarsi molto velocemente, il materiale d’attrito inizierebbe a bruciarsi, erodendo parte del disco, mentre il fluido freni andrebbe in ebollizione, generando il fenomeno del vapour lock. Se la monoposto continuasse a girare e il pilota quindi spingesse maggiormente sul pedale del freno, l’usura raggiungerebbe i fori di ventilazione fino a portare il disco al rischio di esplosione.
Più stabili le pinze freno perché l’alluminio con cui sono realizzate fonde a 700°C. Le pinze Brembo a 6 pistoni hanno una soglia di garanzia di 210°C, inferiore alla temperatura minima di esercizio per i dischi, il cui range d’utilizzo è tra i 350°C e i 1.000°C.
A differenza di dischi e pastiglie, che raggiungono temperature elevatissime anche nelle condizioni di impiego più esasperate come il GP del Canada, il cui layout comporta tante staccate, tutte decise e molto ravvicinate, le pinze Brembo non superano mai i 200°C.
L’impegno di Brembo nel campionato di Formula 1 2021
Altri casi di ostruzione accidentale delle prese d’aria dei freni
La storia della Formula 1 non è nuova a episodi come quello occorso a Giovinazzi a Imola. Senza andare troppo lontani, al primo Gp dell’anno, Fernando Alonso è stato protagonista di un episodio analogo.
Tutta colpa della carta di un panino che si è incastrata nelle prese d’aria dei freni posteriori della sua Alpine, generando un surriscaldamento che ha finito con il minare il funzionamento dell’impianto frenante. Che qualcosa non andasse per il verso giusto se ne sono accorti gli ingegneri ai box, attraverso la telemetria e hanno optato per il ritiro in quanto continuare avrebbe rappresentato un azzardo per l’incolumità del pilota e anche dei suoi colleghi.
Lo stesso Alonso nel 2015, durante il GP di Spagna con la McLaren, fu costretto ad abbandonare la gara al 25° giro, dopo momenti di paura per un problema ai freni posteriori. Il malfunzionamento era stato provocato proprio da una visiera a strappo che si è era infilata nella presa d’aria.
E anche motivo Carlos Sainz dovette fare una sosta supplementare durante il GP del Canada del 2019, a causa, anche lì, di una visiera finita nel brake duct facendo aumentare le temperature oltre il range di esercizio.