ESSERE VELOCI: Capitolo 1 - Questione di traiettorie

In 14 anni di karting ho imparato una cosa fondamentale...
C'è una bella differenza tra andare veloce ed ESSERE VELOCE.
Nel primo caso bastano tanti cavalli e una scimmia, nel secondo caso servono un buon mezzo, ma soprattutto un pilota! 

E, si sa, i piloti si vedono in curva!

Non si può essere veloci perciò senza sapere qualcosa di traiettorie...  Quindi oggi parleremo di questo!

Ma partiamo dall'inizio.

Quando si parla di gare, velocità significa percorrere un certo spazio nel minor tempo possibile; se si vuole affrontare una curva velocemente bisogna tenere conto principalmente di 3 fattori:

-Frenata

-Percorrenza
-Accelerazione

Prima di andare avanti però voglio ricordarti qualcosa su come lavorano le gomme. Senza scomodare il modello ellittico, ci basti sapere che uno pneumatico può esercitare la massima forza sull'asfalto in una sola direzione; se è al limite in una direzione (ad esempio la sterzata) esercitare una forza in un'altra direzione (accelerare o frenare nello stesso esempio) avrà come conseguenza la perdita di aderenza dello stesso. 

Ora cominciamo a parlare di curve... 

PERCORRENZA:
Per cominciare consideriamo una curva percorsa a velocità costante. Con qualche conoscenza di fisica del liceo possiamo dire che la forza centrifuga che le gomme devono esercitare sull'asfalto per permettere all'auto di curvare è uguale alla massa dell'auto moltiplicata per il quadrato della velocità divisa per il raggio della curva.
In parole povere se vogliamo aumentare la velocità a cui possiamo curvare dobbiamo aumentare al massimo il raggio della curva; il modo migliore per farlo è stare all'esterno in ingresso curva, stringere a centro curva (il punto più stretto della traiettoria è detto Punto di Corda) e allargare nuovamente in uscita.   Una cosa di questo tipo..  

Questa però non è necessariamente la traiettoria più veloce, perchè non abbiamo tenuto conto di... 

FRENATA e ACCELERAZIONE: 

Perchè fare una curva velocemente significa frenare più tardi possibile e accelerare prima possibile! Se ricordi quello che dicevamo sulle gomme dovresti avere chiaro il concetto che il modo migliore per fare entrambe le cose è a ruote dritte. Le curve perciò se si vuole essere veloci bisogna "addrizzarle"... 

Ricapitoliamo.
La traiettoria verde è pensata per la percorrenza più veloce possibile a velocità costante; quella rossa è pensata per rendere migliori le fasi di frenata e accelerazione. 
La traiettoria verde quindi sarà la migliore per le situazioni in cui la velocità varia poco (nelle curve veloci), ma anche per quelle in cui vogliamo preservare gomme e mezzo meccanico.  E' inoltre la traiettoria più sicura per la guida su strada di tutti i giorni (all'interno della corsia..  ovvio 😉) 

La traiettoria rossa invece sarà più adatta per le curve in cui la fase di frenata e accelerazione saranno più intense (ovvero quelle lente) e si sposerà con una guida più aggressiva e meno conservativa con gomme e mezzo. 

Questa è solo la teoria di base ma per adesso direi che è tutto, approfondiremo i segreti della guida veloce in altri articoli. A presto, Stay Tuned!   😃

PS.

Lo so cosa stai pensando..   "Se nella foto c'è una curva lenta, perchè le F1 sono sulla traiettoria verde se la rossa è più veloce?"

La risposta è che le auto sono riprese in gara, con pieno di benzina e necessità di gestire le gomme.  Non mi credi?   Da' un'occhiata a questo video girato in qualifica... (dal secondo 20 in poi)

DI COSA E' FATTA: I materiali più usati nel mondo Automotive

Dai più conosciuti ai più ricercati, vediamo in breve quali sono i materiali più utilizzati nel mondo dell'Automobile:

I CLASSICI:

ACCIAIO:

Resiliente, economico, modulabile nelle caratteristiche meccaniche e facile da lavorare, l'acciaio è il materiale più diffuso nelle auto per il grande mercato.  Con questo materiale si può realizzare dalle lamiere per la carrozzerie, ai cerchi, ai componenti strutturali di telaio e sospensioni. 

GHISA: 

Lega di ferro e carbonio come l'acciaio, si differenzia da quest'ultimo per il suo comportamento fragile. In parole povere l'acciaio si piega, la ghisa si spacca.   In compenso offre un comportamento molto più rigido e lavora meglio ad alta temperatura; per questo viene utilizzata nella realizzazione di componenti di motore e trasmissione e nei freni.


 


LE LEGHE ALTERNATIVE:

ALLUMINIO:

L'alluminio può sostituire, in dipendenza del tipo di lega, sia l'acciaio in telaio e carrozzeria che la ghisa nei motori. Viene spesso adottato quando si cercano maggiori prestazioni in quanto è più leggero e più costoso dell'acciaio. E' anche meno resistente però, per questo motivo il suo impiego dev'essere ben valutato in quanto un pezzo in alluminio rispetto a uno in acciaio dev'essere più grande. Bisogna trovare perciò il compromesso migliore. 

MAGNESIO:

Di moda nell'automobile a cavallo tra gli anni 70 e 80. Il magnesio trova oggi principalmente applicazione nelle moto. Ha il migliore rapporto resistenza-peso tra tutti i metalli di più comune uso strutturale, un'eccezionale stabilità dimensionale e alta resistenza a impatto e ad ammaccature; per la sua bassa inerzia rappresenta inoltre un'ottima scelta per quelle parti meccaniche che subiscono frequenti e improvvisi cambi di direzione ad alta velocità. Recentemente il progresso fatto nello studio delle leghe di alluminio, insieme alla maggiore diffusione dei compositi, lo ha però reso poco conveniente in termini di costi di produzione relegandolo ad un utilizzo di nicchia in favore di altri materiali.


I COMPOSITI:

I compositi sono un campo vastissimo, mi limiterò perciò a parlare di quelli che più degli altri hanno trovato applicazione e importanza nel mondo dell'auto:  

VETRORESINA: 

La fibra di vetro è un composito che ha trovato una discreta applicazione nel campo Automotive sin dalla fine degli anni 70 principalmente per componentistica di carrozzeria.  La sua leggerezza e la relativa semplicità di lavorazione la rendono una valida soluzione per spoiler, minigonne e prese aria aggiunte.  Oggi ci sono auto dalla carrozzeria quasi interamente realizzata in vetroresina.

La DeLorean DMC-12 è stata pioniera in questo campo con il suo spoiler posteriore in vetroresina.

FIBRA DI CARBONIO: 
(Vedi immagine in copertina)

Ormai ampiamente utilizzato nel motorsport, grazie all'imbattibile rapporto resistenza peso e alla possibilità di ottenere anisotropia nelle caratteristiche meccaniche, la fibra di carbonio rappresenta la soluzione più valida per un'auto da corsa.  Il suo utilizzo va dalle componenti di carrozzeria allo chassis in generale fino a componenti di trasmissione. Viene impiegato anche per dischi freno date le performance superiori ad alta temperatura. I costi di produzione particolarmente alti e la difficile lavorazione limitano fortemente l'applicazione di questo materiale in auto di serie.  Vi sono comunque auto in commercio che ne fanno largo uso.  Un esempio è l'Alfa 4C che presenta un monoscocca realizzato interamente in fibra di carbonio.

Una citazione infine la meritano la ceramica (ampiamente usata per le pinze freno ma anche per altre componenti più di dettaglio) e il kevlar che da tempo ha un impiego strutturale nei telai nella massima Formula.
Un discorso a parte andrebbe fatto per gomme e plastiche di cui le auto sono piene oltre ovviamente al vetro di cui sono fatti i cristalli. Argomenti troppo vasti per parlarne ora.  Magari li vedremo più avanti..  o forse no!  xD 

Per oggi è tutto, alla prossima!  😜