Sospensioni interconnesse: ecco come funziona il FRIC

In questi giorni, complice la nuova direttiva FIA, non si fa che parlare del sistema FRIC. Scopriamo cos’è e come agisce sulle attuali vetture di Formula 1.

L’ultimo chiarimento della FIA sul regolamento tecnico della Formula 1 sta facendo scalpore nel Circus: è stato praticamente vietato il sistema, conosciuto ai più come FRIC, che permette di interconnettere il sistema sospensivo dell’asse anteriore con quello dell’asse posteriore, in modo da avere reazioni omogenee ed uniformi della monoposto a tutto vantaggio di trazione, guidabilità ed aerodinamica.

Ciò che più sorprende non è tanto la decisione in sé, banalmente inquadrabile come un reset dei distacchi prestazionali tra le varie squadre, quanto il fatto che coinvolga un sistema tutt’altro che nuovo, bensì presente in Formula 1 da anni, cominciando con la Renault F1 di Alonso nel 2008 e proseguendo con Red Bull Racing, fino ad arrivare alla migliore interpretazione attuale, che è quella appartenente alla Mercedes. E’ stato finora sempre sottoposto alle verifiche tecniche di rito e le ha sempre superate. Finora, appunto Ora che la FIA lo sta per bandire dal regolamento tecnico, il team tedesco è stato il primo a scegliere di non utilizzarlo al prossimo GP di Germania.

Ma vediamo meglio i principi fisici su cui si basa questo sistema meccanico (di questo si tratta, dato che non potrebbe mai essere elettronico per esplicita, questa sì, norma del regolamento).

Nella dinamica di una vettura, sia da Formula 1 che stradale, esistono due moti principali che intervengono ogni qualvolta si freni, si acceleri e si curvi: beccheggio e rollio. Il beccheggio è la tendenza della vettura ad “affondare” in avanti quando si frena e all’indietro quando si accelera. Seppure moltissimi addebitino questo fenomeno alla taratura morbida di molle e ammortizzatori, esso avviene anche su una Formula 1 (che presenta regolazioni durissime) perché in realtà è generato dal trasferimento di carico che si ha sempre quando si impone una accelerazione – positiva o negativa che sia – alla vettura per via di fenomeni legati all’inerzia della vettura stessa.

In termini ingegneristici, esso è descritto come la rotazione della vettura intorno ad un asse perpendicolare alla direzione di avanzamento. Sia chiaro: il trasferimento di carico ed il suo coordinato beccheggio possono essere considerati positivi sotto il profilo della trazione pura, in quanto aggiungono carico verticale in avanti, quando si frena, ed indietro, quando si accelera, dando maggior trazione proprio dove serve in queste situazioni dinamiche. Si prova però ad eliminare il beccheggio perché questo movimento del telaio destabilizza la vettura e ne rende più complessa ed imprevedibile la dinamica di marcia.

Il discorso può essere ripetuto identicamente per il rollio, definito ingegneristicamente come una rotazione intorno all’asse longitudinale della vettura (direzione del moto) e fisicamente come la tendenza della vettura stessa a “coricarsi” sulle ruote esterne nella percorrenza di una curva. In questo caso il rollio, sempre dovuto al trasferimento di carico legato all’inerzia del corpo in moto, è meno positivo sotto il profilo della trazione, perché tende a caricare troppo le ruote esterne e a non far lavorare bene le ruote interne che vedono ridursi il loro carico verticale e quindi la capacità di generare trazione; pertanto questa fase dinamica della messa a punto delle monoposto è molto curata.

In Formula 1 per regolamento il telaio interconnesso, ovvero il collegamento tra le quattro ruote agente su ammortizzatori e stabilizzatori, è permesso, con l’unico vincolo che non ci deve essere né un controllo elettronico e né una qualunque possibilità di regolazione da parte del pilota in gara. Pertanto molte squadre in questi ultimi anni hanno studiato e presentato la soluzione tecnica del controllo idraulico di ammortizzatori e stabilizzatori, anche se poi non sempre c’è stata la definitiva integrazione in vettura. Tutti questi sistemi si concentravano però sulla limitazione del beccheggio, in quanto la progettazione e costruzione dell’impianto idraulico atto a questo scopo, ma soprattutto la sua messa a punto, sono relativamente agevoli e molto importanti in termini di trazione in uscita di curva e stabilità in ingresso.

Il grande merito del team Mercedes AMG F1 è stato quello di riuscire a mettere a punto un telaio interconnesso che riesce a controllare sia il rollio che il beccheggio, in modo da poter avere una vettura sempre bilanciata in ogni situazione dinamica. I grandi vantaggi che questa situazione ha comportato sono sotto gli occhi di tutti ed un esempio lampante è stato l’ultimo Gran Premio d’Inghilterra a Silverstone: le Mercedes hanno girato in alcuni tratti di gara con un ritmo infernale, arrivando anche a dare più di due secondi a giro a tutte le altre monoposto. Innanzitutto, un bilanciamento perfetto in termini di movimenti del telaio dovuti ai trasferimenti di carico fa sì che la monoposto possa garantire un’impronta ideale a tutti e quattro gli pneumatici contemporaneamente, generando quindi una trazione ottimale che permette di sfruttare a pieno le doti del propulsore Hybrid, vero punto di forza del team di Stoccarda.

Attenzione, non parliamo soltanto di trazione pura a bassa velocità (tipica situazione da uscita di curva), bensì anche di quella trazione nei curvoni veloci e nei rapidi cambi di direzione che un tempo solo le monoposto Red Bull potevano vantare. Siccome questa tecnologia Mercedes F1 del telaio interconnesso è conosciuta da un po’ di tempo, come mai nessun team rivale si è adeguato tecnicamente? In realtà ci hanno provato molti, quasi tutte le grandi scuderie e da quest’anno anche qualcuna delle “medie” come la Force India, ma non è un’operazione semplice, dato che la calibrazione di un apparato così ricco di componenti richiede lunghe ore di simulazione e test.

Ora, con la decisione della FIA di sconsigliare l’utilizzo del sistema FRIC (e simili), molto potrebbe cambiare in quanto siamo a stagione in corso e gli adeguamenti non possono essere chissà quanti. Certo è che sarà un danno per chi come Mercedes ha fatto un gran lavoro su questo punto ed ora non può lavorarci così tanto per ritrovare un buon equilibrio, ma allo stesso tempo nemmeno le altre squadre potranno farlo. Provando a fare un’ipotesi, la dinamica della monoposto dovrebbe cambiare tanto, perché si tratta di un sistema che è praticamente la spina dorsale di una vettura di Formula 1, ma la verifica di questa idea potremo averla solo osservando cosa accadrà nelle prossime gare del Mondiale.