Cuscinetti ibridi per applicazioni in Formula 1

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Una moderna vettura di Formula 1 rappresenta non solo la massima
evoluzione di un prodotto automobilistico, ma anche la frontiera tecnologica
di molte altre discipline.
In base a questa considerazione è nata all’ inizio del 2001 la SKF Racing Unit, una unità specifica che fa parte dell’Automotive Division, Car Business Unit. Per garantire le prestazioni richieste in applicazioni così estreme, la Racing Unit deve portare nel mondo delle competizioni il meglio della tecnologia SKF, per ogni tipologia di cuscinetti. Per questo collaboriamo con tutti i centri di Engineering SKF, in Francia, Germania, Olanda, Svezia, Austria, e tutte le Divisioni sono coinvolte. Inoltre i prodotti sono realizzati presso i reparti di prototipazione, e tale processo garantisce il rispetto di specifiche di prodotto non comuni ad altre applicazioni.
   I parametri che guidano il progetto della vettura determinano necessità specifiche, quali la riduzione degli ingombri, dei pesi e della necessità di lubrificazione. Questa progettazione portata al limite richiede componenti specifici, dedicati e disegnati per una missione non comune.
   Per garantire un vantaggio competitivo ai nostri clienti, la SKF propone l’uso di corpi volventi in ceramica e l’utilizzo di materiali leggeri quali i polimeri e le leghe d’alluminio per la realizzazione delle gabbie. Questo ha portato ad una riduzione di peso fino a circa 500 grammi per la trasmissione, e fino a 300g per le ruote, rispetto ai prodotti precedentemente utilizzati. Ulteriori guadagni di peso sono stati realizzati con una progettazione specifica per le necessità applicative. In un contesto dove ogni grammo risparmiato può portare ad un incremento di prestazioni decisivo per la vittoria, questo è un risultato notevole.
   L’uso di materiali ceramici si è dimostrato vincente in tutte le applicazioni, per via della minore densità del materiale, ma soprattutto per le ridotte necessità di lubrificazione. Una minore quantità di lubrificante permette una riduzione di peso, ma comporta anche un vantaggio in termini di riduzione delle perdite di potenza necessaria per il sistema idraulico. Inoltre l’elevato modulo elastico garantisce un incremento della rigidezza del cuscinetto nel sistema; per esempio, nel caso dei cuscinetti ruota, le prestazioni del pneumatico variano sensibilmente in funzione delle deformazioni del gruppo ruota sotto carico.
   L’uso di corpi volventi in ceramica determina pressioni di contatto molto alte, che devono essere mantenute a velocità elevatissime. Tali condizioni applicative spingono ai limiti le caratteristiche dei materiali impiegati. Per questo motivo la Racing Unit è sempre in contatto con l’Engineering Research Centre in Olanda e SKF Ceramic Bearing in Austria. Proprio per le applicazioni Formula 1 sono state sviluppate ed implementate nuove specifiche qualitative dei materiali ceramici, per un controllo ancora più accurato di ogni possibile difetto che ne possa limitare le prestazioni.
   La ceramica viene utilizzata in ogni tipo di cuscinetti, ed in particolare nei FPCBB (cuscinetti a sfere a 4 punti di contatto), nei CRB (cuscinetti a rulli cilindrici), nei DGBB (cuscinetti radiali a sfere) e negli ACBB (cuscinetti obliqui a sfere). Le applicazioni spaziano dal supporto alberi del cambio, al distacco frizione, alla distribuzione del motore ed alle sospensioni.
   L’utilizzo dei cuscinetti ibridi SKF fa parte di un contesto di continuo sviluppo dei migliori prodotti e delle migliori tecnologie, che è alla base di un rapporto vincente con molti team di F1 ed in particolare con la Scuderia Ferrari.
Paolo Andolfi,
  
SKF Racing Unit, Italia
  
Tel. 011/9852704
  
paolo.andolfi@skf.com