Nella Formula 1 moderna la gestione dell’energia è diventata uno degli elementi più complessi della prestazione sul giro. Non si tratta soltanto della potenza disponibile dalla power unit, ma soprattutto di come l’energia elettrica viene distribuita lungo tutte le migliaia di metri del circuito. Il tema è emerso chiaramente anche dalle parole di Charles Leclerc, che ha spiegato come il comportamento del sistema di deploy possa cambiare quando il pilota modifica il proprio modo di affrontare una frenata: “È meglio non andare mai oltre il limite, fare sempre la stessa cosa, piuttosto che arrivare in Q3 e provare qualcosa. Mi dispiace un po’ perché questa era una delle mie forze nel passato, però mi abituerò”. Il pilota della Ferrari ha infatti raccontato che forzare particolarmente una staccata o guidare una curva in modo diverso rispetto al solito può mandare in fumo la gestione ottimale dell’energia nella restante parte del giro perchè il sistema si aspetta una certa quantità di recupero energetico in una curva e se quella frenata cambia, anche il bilancio energetico si modificherà.
Le mappe energetiche sono alla base di questa nuova F1
Per capire perché questo accade bisogna entrare nel funzionamento del software che gestisce l’ERS ossia come funziona davvero il software di deploy. Contrariamente a quanto si possa pensare, il sistema che gestisce l’energia in Formula 1 non è basato su modelli di intelligenza artificiale che imparano in tempo reale durante il giro. Questo non significa che l’intelligenza artificiale non venga utilizzata in Formula 1. Al contrario, algoritmi avanzati di ottimizzazione vengono sempre più spesso impiegati nei simulatori dei team per studiare la distribuzione ideale dell’energia lungo il giro. Questi modelli analizzano milioni di combinazioni possibili per individuare la strategia di deploy più efficace per ogni circuito. Tuttavia, il risultato di queste simulazioni viene poi tradotto in mappe energetiche statiche che il software della power unit esegue durante il giro. In altre parole, l’intelligenza artificiale può aiutare a progettare la strategia energetica del giro, ma il sistema che la applica in pista rimane deterministico.
Insomma, attraverso il simulatore del team viene ricostruito il giro in dettaglio e vengono stimati diversi parametri fondamentali: quanto si frena in ogni curva, quanta energia può essere recuperata nelle decelerazioni, quanto tempo la vettura trascorre a pieno gas, dove è più efficace utilizzare l’energia elettrica e altre cose. Il risultato è una mappa energetica del giro che stabilisce dove recuperare energia e dove utilizzarla. In condizioni ideali il funzionamento del sistema segue uno schema piuttosto semplice: nelle frenate l’ERS recupera energia attraverso il generatore collegato all’asse posteriore, mentre nei rettilinei l’energia accumulata viene rilasciata per aumentare la potenza disponibile. Sebbene la base della strategia energetica venga costruita al simulatore prima dell’arrivo in pista, il lavoro degli ingegneri continua durante tutto il weekend. Le prove libere sono fondamentali per verificare quanto le simulazioni siano vicine alla realtà. Attraverso la telemetria raccolta in pista i team possono misurare quanto recupero energetico avviene realmente in ogni frenata e quanto consumo si registra nelle varie fasi di accelerazione. Se i dati differiscono dalle previsioni iniziali, le mappe di deploy vengono chiaramente aggiornate. In questo modo il modello energetico del giro viene progressivamente affinato in base alle condizioni reali del circuito.
Perché una frenata diversa può cambiare tutto
Il punto critico è che queste mappe energetiche si basano su una sequenza relativamente stabile di frenate e accelerazioni. Ogni curva contribuisce a generare una certa quantità di energia che viene poi utilizzata nel rettilineo successivo. Se il pilota modifica sensibilmente la fase di frenata — per esempio frenando più tardi o riducendo la durata della decelerazione — la quantità di energia recuperata può risultare diversa da quella prevista dal modello. È proprio questo il fenomeno a cui faceva riferimento Leclerc. Se il sistema si aspetta di recuperare una certa quantità di energia in una curva ma il recupero reale è inferiore, la batteria può arrivare al rettilineo successivo con meno energia disponibile rispetto a quanto previsto dalla mappa del giro. Quando questo accade il software della power unit deve intervenire per mantenere il bilancio energetico. Il modo più immediato per farlo è ridurre il deploy dell’energia elettrica.
Per il pilota la sensazione è quella di una perdita improvvisa di spinta, il fenomeno comunemente definito clipping. In realtà, in questo momento il sistema sta semplicemente correggendo il modello energetico del giro per evitare che la batteria si scarichi completamente prima della fine del giro. La gestione dell’energia è ormai diventata quindi una delle componenti più sofisticate della prestazione in Formula 1. Non riguarda soltanto la potenza della power unit, ma il modo in cui l’energia viene recuperata e distribuita lungo il circuito. In questo contesto il pilota non è soltanto colui che spinge la vettura il più al limite possibile, ma anche colui che fornisce al sistema energetico i dati necessari per mantenere in equilibrio il modello del giro. Ed è proprio questo equilibrio che può rompersi quando una frenata cambia anche solo di pochi metri.
