Come funziona la frizione in F1: partenze, palette e aderenza

Spiegazione: come funziona la frizione in Formula 1?

La frizione di una monoposto di Formula 1 consente al pilota di collegare gradualmente il motore acceso alla trasmissione, trasformando un’auto ferma in una vettura che accelera. Alla partenza, il modo in cui avviene questo collegamento contribuisce a determinare se l’auto scatta senza problemi, fa pattinare le gomme posteriori o fatica a muoversi.

Il pilota la aziona con una paletta sul volante. Dietro a quel movimento c’è un gruppo compatto di dischi in carbonio, molle e componenti idraulici: elementi che devono trasmettere una coppia enorme, consentendo al tempo stesso un controllo preciso nei primi metri di gara.

A cosa serve davvero la frizione?

Con una marcia inserita e l’auto ferma, il motore deve poter girare senza costringere le ruote posteriori a muoversi. Disinnestando la frizione, il motore viene separato dall’albero d’ingresso del cambio, permettendo ai due di girare a velocità diverse.

Innestandola, il collegamento viene ripristinato. Durante questa fase, la frizione può trasmettere coppia anche se i suoi due lati ruotano a velocità differenti. Questo fenomeno è detto slittamento della frizione e consente all’auto di partire in modo progressivo.

Lo slittamento della frizione e il pattinamento delle ruote avvengono in punti diversi. Il primo si verifica all’interno della frizione; il secondo quando le gomme motrici girano più velocemente di quanto richiederebbe l’avanzamento dell’auto sulla strada. Per partire bene bisogna gestire entrambi.

Come i dischi in carbonio trasmettono la coppia

La frizione di una F1 è composta da dischi alternati collegati al lato motore e al lato cambio.

Una molla li tiene premuti l’uno contro l’altro. L’attrito tra le superfici trasferisce la coppia alla trasmissione. Un attuatore idraulico aziona il meccanismo di disinnesto, riducendo la forza di serraggio affinché i due lati possano ruotare indipendentemente o slittare l’uno rispetto all’altro.

L’uso di più superfici d’attrito permette di trasmettere una coppia considerevole in un ingombro ridotto. I materiali d’attrito in carbonio-carbonio sono adatti alle condizioni di funzionamento più impegnative, mentre peso e inerzia rotazionale contenuti sono priorità fondamentali nella progettazione.

Non esiste un’unica specifica pubblica valida per le frizioni di tutte le squadre. Numero e dimensioni dei dischi, così come i dettagli costruttivi, vanno quindi considerati scelte progettuali e non caratteristiche universali della F1.

Perché i piloti usano una paletta anziché un pedale

Il comando della frizione si trova sul volante, separato dalle palette usate per richiedere i cambi di marcia.

Tirando la paletta verso di sé, il pilota disinnesta la frizione; rilasciandola gradualmente, la innesta di nuovo. Il movimento della mano si traduce in un comando elettronico, mentre il sistema idraulico esegue l’operazione meccanica.

Il regolamento 2026 consente al massimo due palette della frizione. Se ne sono montate due, devono avere funzioni e configurazioni identiche e non è consentito interagire tra loro.

È un dettaglio importante quando si leggono spiegazioni più datate sulle partenze. Due palette non significano due frizioni separate, e le descrizioni del passato, secondo cui il rilascio di una paletta permetteva di raggiungere un punto di stacco preimpostato, non vanno applicate al sistema attuale.

Che cos’è il punto di stacco?

Il punto di stacco è il momento in cui la frizione comincia a trasmettere coppia durante l’innesto.

Individuarlo con precisione aiuta la squadra a capire in che modo un determinato movimento della paletta si traduca nell’avvio della vettura. La temperatura e l’usura influiscono sul comportamento della frizione, perciò può essere necessario ricontrollare una regolazione impostata in precedenza quando cambiano le condizioni.

Ecco perché gli ingegneri chiedono ai piloti di individuare il punto di stacco o di effettuare una partenza di prova. Queste procedure forniscono indicazioni sulla frizione e sulla risposta dell’auto prima della partenza vera e propria.

La preparazione delle gomme affronta un altro aspetto del problema. Le sgommate aiutano a portare le gomme posteriori verso la temperatura desiderata, influenzando la quantità di coppia che possono trasmettere all’asfalto.

La frizione regola l’erogazione; le gomme determinano quanta parte della coppia si trasforma in accelerazione utile.

Cosa succede quando si spengono i semafori?

Con la marcia di partenza inserita e la frizione disinnestata, il pilota mantiene il motore al regime previsto per lo scatto.

Quando si spengono i semafori, rilascia la paletta fino alla posizione iniziale d’innesto, coordinando il movimento con l’acceleratore. Man mano che l’auto prende velocità, lo slittamento residuo della frizione diminuisce, fino al completo innesto.

Trasmettere una coppia eccessiva rispetto all’aderenza disponibile provoca un pattinamento eccessivo delle ruote. Se il motore viene caricato troppo bruscamente, i giri possono calare e l’auto può restare impacciata. Anche trasmettere una coppia insufficiente penalizza l’accelerazione.

La sfida, quindi, non consiste soltanto nel reagire in fretta. Il pilota deve coordinare il rilascio della frizione e l’acceleratore con la risposta del motore e con l’aderenza disponibile sotto la vettura.

Il nostro precedente approfondimento sulle difficoltà di Verstappen nelle partenze in Cina mostra perché una partenza problematica non possa essere attribuita automaticamente a un guasto della frizione: anche l’erogazione della potenza fa parte della stessa catena.

I piloti usano la frizione a ogni cambio di marcia?

I piloti non rilasciano e innestano manualmente la paletta della frizione a ogni cambiata.

Richiedono il cambio di marcia con le palette al volante e i sistemi di controllo della trasmissione lo eseguono. Il regolamento consente di gestire la frizione e la coppia dell’unità motrice durante questa procedura, ma richiede che sia il pilota a richiedere ogni singolo cambio.

Questo distingue il cambio di marcia in velocità dalla partenza da fermo. Al via, il pilota deve collegare gradualmente due parti della trasmissione che ruotano a velocità molto diverse. Una volta in movimento, il cambio gestisce rapidamente i rapporti senza che sia necessaria la stessa procedura manuale usata per partire.

Perché l’elettronica non può perfezionare la partenza da sola

Il regolamento impone che il pilota controlli direttamente l’innesto della frizione, fatte salve eccezioni specifiche come i cambi di marcia, la ricerca del punto di stacco e la prevenzione dello spegnimento del motore. Inoltre vieta il controllo di trazione e i dispositivi fisici che aiutano il pilota a individuare o mantenere posizioni intermedie precise della paletta.

L’elettronica può tradurre il comando del pilota in una risposta meccanica controllata. Spetta comunque al pilota valutare il rilascio e l’aderenza disponibile.

Il sistema anti-spegnimento offre una possibilità di recupero quando il motore rischia di spegnersi. Disinnestando la frizione, può rimuovere il carico e dare al pilota l’opportunità di riprendere il controllo. L’intervento interrompe la trasmissione della potenza, quindi mantenere acceso il motore può comunque comportare una notevole perdita di slancio.

Perché la temperatura della frizione è importante

Lo slittamento genera calore. Una certa quantità è inevitabile in partenza, ma uno slittamento prolungato o ripetuto sottopone il gruppo a maggiori sollecitazioni termiche.

Le indicazioni tecniche di AP Racing spiegano che il calore eccessivo può danneggiare i componenti circostanti e ridurre la forza di serraggio delle molle, favorendo altro slittamento indesiderato. Il materiale d’attrito in carbonio non rende l’intero meccanismo immune al surriscaldamento.

Le squadre hanno quindi bisogno di una frizione che offra una risposta costante oltre a una capacità di trasmissione della coppia adeguata. Il pilota deve sapere quale effetto avrà sulle ruote posteriori anche un piccolo movimento della paletta.

I benefici vanno oltre i primi metri. Come abbiamo spiegato nella nostra analisi della vittoria di Antonelli ad Austin, mantenere il comando alla partenza può dare a una squadra più libertà di seguire la strategia che preferisce. Un rilascio preciso della frizione aiuta a difendere la posizione in pista conquistata in qualifica.