Freni F1 VS Le Mans

GRAN PREMI VS LE MANS, 
FRENI A CONFRONTO

di E. Mosca
Foto M. Campi

Alla vigilia della 24 Ore di Le Mans, alla quale ha partecipato per il 31° anno 
equipaggiando  gran  parte  delle  ve ure  in  tu e  le  categorie,  Brembo  ha 
comunicato  una  serie  di  da   molto  interessan   riguardo  gli  impian  
frenan ,  che  ci  consentono  di  fare  un  confronto  tra  quelli  u lizza   dalle 
Formula  1  nei  gran  premi  e  sui  proto pi  e  GTE  nella  maratona  francese.

1

Da  anni  i  gran  premi  di  Formula  1  e  la  24  Ore  di  Le  Mans  rappresentano  le  due  più 
importan  compe zioni al mondo per proto pi a qua ro ruote, scoperte nel primo caso 
e coperte nel secondo. La compe zione tra i Costru ori presen  in queste compe zioni, 
con massicci inves men , hanno portato le ve ure a disporre di potenze notevoli, fino 
a  mille  cavalli,  e  unitamente  allo  sviluppo  aerodinamico  raggiungere  prestazioni 
velocis che  eleva ssime.  A  fronte  dell’aumento  velocis co,  però,  per  essere 
compe ve  le  ve ure  devono  poter  contare  anche  su  sistemi  frenan   sempre  più 
evolu ,  che  consentono  di  rallentare  le  ve ure  in  spazi  sempre  più  brevi  oltre  a 
garan re  la  massima  efficienza  e  affidabilità  per  tu o  l’arco  della  compe zione: 
massimo  due  ore  per  un  gran  premio,  un  giorno  interno  per  la  maratona  de  La  Sarthe.

2

Impegno globale Brembo

Proprio  alla  vigilia  dell’87.ma  edizione  della  24  Ore  di  Le  Mans,  Brembo  che  fornisce  gran 
parte  dei  team  che  partecipano  alle  due  tipologie  di  corse  e  che  vanta  una  esperienza 
pluriennale  in  entrambi  gli  ambiti,  ha  fornito  degli  interessanti  elementi  di  confronto  tra  le  due 
differenti  tipologie  di  impianti  frenanti.  Innanzitutto  va  specificato  che  anche  in  F.  1  l’azienda 
bergamasca  fornisce  impianti  personalizzati  per  ogni  team,  ma  se  nel  Circus  si  tratta  di 
differenze di dettaglio nel caso della regina delle gare endurance vi sono differenze basilari tra 
le  quattro  categorie  che  vi  partecipano:  LMP1  e  LMP2  sono  prototipi,  che  utilizzano  dischi  e 
pastiglie  in  carbonio,  mentre  GTE  Pro  e  GTE  Am  sono  riservate  alle  Gran  Turismo  che 
utilizzano  dischi  in  acciaio.                                                                                                                             

3

Formula 1 vs LMP1                                                                                                                 

In Formula 1 le decelerazioni sono molto 
intense,  con  valori  spesso  superiori  ai  5 
g (a Monza 5,6 g), mentre alla 24 Ore di 
LeMans  l’intensità  della  frenata  non 
supera  i  3,3  g,  complice  la  differente 
massa tra le due tipologie di vetture: una 
monoposto di F. 1 vanta un peso minimo 
di  743  kg  con  pilota  a  bordo,  mentre  per 
una  LMP1  il  peso  minimo  è  di  875  kg 
(835  kg  le  LMP1  non  ibride).  Per  contro, 
mentre  un  gran  premio  di  F.  1  non  si 
protrae  oltre  le  due  ore  a  Le  Mans  si 
corre  per  un  giorno  intero.  Se  volessimo 
fare  un  confronto,  prendendo  come  paragone  il  circuito  di  Spa  abbastanza  simile  come 
caratteristiche  a  Le  Mans,  per  l’intero  Gran  Premio  del  Belgio  una  F.  1  affronta  circa  310 
frenate,  mentre  nell’arco  della  24  Ore  di  Le  Mans  una  LMP1  può  superare  le  4.200  frenate. 
L’unico  elemento  in  comune  tra  gli  impianti  frenanti  delle  vetture  che  affrontano  le  due 
differenti tipologie di gare è il carbonio con cui sono realizzati i dischi freno. Cambiano invece, 
e  anche  di  parecchio,  le  caratteristiche  dei  dischi  e  l’utilizzo,  come  mostra  la  tabella  qui 
sotto.                                                             

4

La  differenza  che  balza  subito  all’occhio  riguarda  il 
diametro  massimo,  278  mm  per  la  F.  1  mentre  per 
le  LMP1  arriva  fino  a  370  mm,  determinato 
dall’alloggiamento all’interno dei cerchi, da 13” in F. 
1  e  da  18”  nei  proto pi.  Lo  spessore  è  uguale,  32 
mm, ma sono molto più numerosi i fori di raffredda‐
mento  pra ca :  oltre  1.400  per  la  F.  1,  fino  a  430 
per la LMP1. Infa  la ven lazione delle LMP1 non è 
così esasperata come sulle F. 1, perché nella gara di 
24 ore i proto pi hanno il problema inverso rispe o 
alle  monoposto  nei  gran  premi,  dovendo  impedire 
invece  che  la  temperatura  di  esercizio  non  cali 
troppo, sopra u o di no e oppure  durante le neu‐
tralizzazioni.  In  entrambi  i  casi  le  ve ure  u lizzano 
anche  le  pas glie  Brembo  in  carbonio,  ovviamente 
di  spessore  maggiore  per  i  proto pi  in  modo  tale  da  garan re  la  piena  funzionalità  durante 
tu e le 24 ore di gara. Allo scopo, bas  pensare che su una Formula 1 il consumo di dischi e pa‐
s glie per l’intero gran premio è inferiore al millimetro, mentre su un proto po al termine della 
24  Ore  di  Le  Mans  si  registra  un  consumo  di  3‐4  mm  per  il  disco  e  di  8‐10  mm  per  la  pas ‐
glia.                                                                                                             

5

Carbonio per i proto pi, Ghisa per le GTE

I dischi dei proto pi delle catego‐
rie  LMP1  e  LMP2  sono  realizza  
in carbonio, materiale che coniu‐
ga  al  meglio  la  capacità  di  dissi‐
pare il calore e la leggerezza. Una 
delle  principali  differenze  tra  i 
dischi  u lizza   dalle  due  catego‐
rie  sta  nella  “modalità  di  fis‐
saggio”  del  disco  alla  campana: 
le LMP2 u lizzano il meno costo‐
so  trascinamento  a  bussoline, 
usato  fino  a  pochi  anni  fa  dalle 
LMP1,  mentre  la  categoria 
maggiore  ado a  nella  maggior 
parte  dei  casi  il  più  costoso  tra‐
scinamento  “spline”.  Una  soluzione  mutuata  dalla  F.  1,  che  consiste  nell’inserimento  di 
un elemento in  tanio (campana) che collega la fascia frenante al mozzo. Negli anni pre‐
ceden  la ven lazione era fortemente limitata nella portata in ingresso per effe o del 
blocco  causato  dai  fissaggi  della  fascia  frenante,  mentre  con  l’introduzione  dello  “spli‐
ne”,  una  sorta  di  ingranaggio  a  ruota  dentata,  la  parte  interna  del  disco  si  è  aperta  al 
flusso d’aria. Per le ve ure GTE (Grand Touring Endurance), invece il regolamento vieta 
l’u lizzo  di  dischi  freno  in  carbonio,  perciò  Brembo  fornisce  dischi  compos   con  fascia 
frenante in ghisa e campana in alluminio. In questo caso, però, i team possono scegliere 
tra differen   pi di “baffatura” delle fasce frenan , alla ricerca del miglior compromesso 
tra  “bite”  in  frenata  e  durata  di  dischi  e  pas glie.  Inoltre,  il  diametro  dei  dischi  varia 
molto tra anteriore e posteriore, anche in funzione delle scelte dei singoli team. In tu  i 
casi,  Brembo  me e  a  disposizione  dei  team  un  materiale  d’a rito  cara erizzato,  come 

vedremo  più  avan ,  da  un’usura 
estremamente  rido a  e  da  una 
più  efficace  conducibilità  termi‐
ca.  Questo  materiale  garan sce 
o mi  warm‐up,  cioè  massima 
rapidità nel raggiungimento della 
temperatura  d’esercizio  più  effi‐
ciente, ampio range di u lizzo sia 
in  termini  di  pressione  sia  di 
temperatura,  oltre  ad  una  rispo‐
sta di a rito molto lineare. Tu e 
cara eris che che consentono al 
pilota  la  perfe a  modulazione 
della  frenata.  Infine,  l’usura 
molto  limitata  consente  di 
mantenere  le  prestazioni  inalterate  e  ripe bili  da  inizio  a  fine  gara. 
                                                                                                                 

6

7

Le differenze tra LMP1 e GTE

“Detto  che  sulle  LMP1  il  materiale 

d’attrito  è  il  carbonio,  l’attenzione  di 
Brembo  si  è  concentrata 
sull’ottimizzazione  delle  dimensioni  dei 
dischi,  con  un  diametro  massimo  di  370 
mm per uno spessore di 32 mm ed i fori 
di  ventilazione  che  possono  arrivare  fino 
a  400.  Il  range  della  temperatura  di 
esercizio spazia tra i 350° e gli 800°, con 
un consumo che nell’arco delle 24 ore di 
gara  può  arrivare  a  3­4  mm.  Le  vetture 
GTE  utilizzano  invece  dischi  freno  in 
ghisa,  che  possono  arrivare  a  un 
diametro  massimo  di  390  mm  per  uno 
spessore di 35 mm. Questi non hanno fori di ventilazione, ma pale o alette fino a un massimo 
di  72.  Il  loro  range  ottimale  di  esercizio  spazia  tra  i  300°  ed  i  750°  ed  il  consumo  per  l’intera 
gara  è  limitato  a  1  mm.  Su  entrambe  le  tipologie  di  materiali,  però,  pesa  l’incognita  della 
temperatura corretta di esercizio, determinata da vari fattori quali le condizioni meteo avverse 
oppure, come nel caso del circuito francese, il raffreddamento dei materiali sui lunghi rettilinei. 
Se questo può determinare una frenata non ottimale per le GTE, sulle quali si adottano dischi 
con  alettature  di  raffreddamento 
specifiche  per  questo  tipo  di  tracciati 
veloci,  problemi  ancora  maggiori 
possono  insorgere  sui  prototipi.  Infatti  la 
temperatura  di  esercizio  dei  dischi  in 
carbonio  non  dovrebbe  mai  scendere 
sotto  i  350°,  eventualità  tutt’altro  che 
remota  nelle  situazioni  sopra  citate, 
soglia  sotto  la  quale  per  l’eccessivo 
raffreddamento  si  può  verificare  la 
cosiddetta  “vetrificazione”  (glazing)  del 
materiale  d’attrito  che  non  solo  può 
compromettere  l’efficacia  della  frenata 
ma  addirittura  determinare  un  consumo 
eccessivo  e  precoce  del  disco  freno.

8

9

Diverse anche le pinze

Tu e  le  pinze  Brembo  u lizzate 
in  gara  dai  proto pi  e  GTE  sono 
di  po  monoblocco,  cioè  rica‐
vate dal pieno di un unico blocco 
di  materiale  oppure  da  un 
forgiato.  Ma  oltre  alle  differen  
geometrie  scelte  da  ciascun 
team,  per  i  quali  la  forma  del 
corpo  pinza  è  proge ata  al  fine 
di o mizzare il rapporto massa/
rigidezza,  le  principali  differenze 
tra  i  componen   u lizza   dalle 
varie  pologie  di  automobile, 
proto pi o GTE, riguarda il mate‐
riale u lizzato per la realizzazione della pinza e la finitura su‐
perficiale.  Ad  occhio  nudo  è  questa  la  principale  differenza  che  spicca:  le  pinze  dei 
proto pi LMP1 prevede un riporto di nickel, mentre le pinze delle LMP2 e GTE sono ca‐
ra erizzate  da  una  superficie  ossidata.  Ma  la  differenza  più  sostanziale  è  so opelle. 
Infa ,  le  pinze  per  LMP2  e  Gte  sono  realizzate  in  lega  leggera  di  alluminio,  mentre 
quelle delle LMP1 sono realizzate in una par colare lega di alluminio/li o che garan sce 
un  rapporto  decisamente  migliore  in  termini  di  peso/rigidezza.  Per  la  cronaca,  gli 
impian   frenan   Brembo  equipaggiano  la  maggior  parte  delle  ve ure  in  tu e  le  clas‐
si.                                                 

10

Si frena come in 12 gran premi

Pur  essendo  quello  di  Le 
Mans un tracciato molto più 
lungo rispe o a quelli su cui 
corre  la  Formula  1,  ad  ogni 
giro  le  auto  effe uano  solo 
11  frenate.  Il  tempo  speso 
in  frenata  da  una  LMP1 
ammonta al 15%  dell’intera 
durata  della  gara,  cioè  circa 
3  ore  e  un  quarto,  mentre 
per  le  GTE  si  arriva  ad  una 
percentuale  del  17%,  che 
equivale  ad  oltre  4  ore  di 
u lizzo. Questo significa che 
l’impianto  frenante  di  un 
proto po durante  la 24 Ore 
di Le Mans è so oposto a un u lizzo, mediamente, simile a quello di una monoposto di 
Formula 1 in 12 gran premi. Naturalmente sono differen  anche i valori delle decelera‐
zioni a cui sono so opos  i pilo  delle varie categorie: quelli della LMP1 affrontano una 
decelerazione media per giro di 2,3 G, che scende a 1,6 G per quelli delle GTE. A tu  è 
comunque richiesto un carico sul pedale del freno che ammonta a circa 800 kg per ogni 
giro, e se pensiamo che l’equipaggio vincitore della scorsa edizione con la Toyota TS050 
Hybrid percorse 388 giri totali il conto è presto fa o: i tre pilo  hanno dovuto eservitare 
un  carico  complessivo  di  310  tonnellate.  Tanto  per  dare  un’idea,  delle  11  frenate  del 
circuito francese 6 sono classificate dai tecnici Brembo come altamente impegna ve per 
i  freni,  4  di  media  difficoltà  e  una  sola  è  light.  Tra  queste  la  più  impegna va  è  quella 
dell’Arche  Chicane,  che  interrompe  il  Mulsanne  Straight,  dove  le  LMP1  arrivano  a  335 
km/h  ed  i  pilo   frenano  per  3,21  secondi,  con  un  carico  sul  pedale  di  105  kg  e 
percorrendo  195  mt,  per  scendere  a  110  km/h.  Ques   numeri  danno  perciò  l’idea  di 
quanto  la  24  Ore  di  Le  Mans  sia  un  banco  di  prova  insos tuibile  per  un’azienda  come 
Brembo  per  sviluppare  soluzioni  tecniche,  sia  in  termini  di  migliori  prestazioni  possibili 
sia  come  affidabilità,  che  una  volta  verificate  possono  poi  essere  trasferite  sulle  auto 
stradali.

11

12

13