Il cambio ruote durante un pit stop di Formula 1 è un’operazione fulminea e coreografica, frutto di un lavoro di squadra perfettamente sincronizzato. Il cuore di questa operazione sono l’abilità dei meccanici e la pistola pneumatica (avvitare) uno strumento potentissimo e specializzato, usato da ogni meccanico addetto a ogni ruota. Quest’anno a Monza nel GP d’Italia, il cambio gomme di Oscar Piastri sulla McLaren è avvenuto in 1”91.
Ecco come si svolge il cambio gomme al pit-stop di F1:
1. Arrivo della monoposto di F1 sulla Pit-Line
- Preparazione: un meccanico si posizione su ogni ruota, per un totale di quattro, impugnando la pistola pneumatica. Dietro di lui, altri due meccanici per ogni ruota sono pronti a sfilare la gomma usata e a montare quella nuova.
- Arrivo della monoposto: appena la monoposto si ferma, il semaforo a terra (lollipop man) viene sollevato, segnalando l’inizio dell’operazione. I meccanici con le pistole si posizionano.
2. Lo smontaggio
- Lavoro di squadra: non appena la vettura è sollevata dai martinetti (i jack), il meccanico addetto alla pistola pneumatica si avvicina alla ruota.
- Avvicinamento e pressione: il meccanico imposta la pistola con la rotazione giusta, punta la pistola sul dato e attiva la rotazione per lo smontaggio. La pistola è dotata di un’apposita bussola che si aggancia al dado centrale della ruota, che a differenza delle auto stradali è unico.
- La rotazione per una maggiore sicurezza e per prevenire lo svitamento accidentale del dado, il senso di rotazione del dado centrale è diverso tra i due lati della vettura.
Ruote di sinistra: il dado si svita in senso orario e si stringe in senso antiorario.
Ruote di destra: il dado si svita in senso antiorario e si stringe in senso orario. Questa scelta ingegneristica sfrutta la forza di rotazione della ruota stessa: in fase di frenata, la coppia torcente generata dalla ruota tende a stringere il dado, invece di allentarlo, rendendo il fissaggio ancora più sicuro. - Potenza e velocità: la pistola utilizza un’enorme pressione d’aria, che le permette di imprimere una coppia torcente (forza di rotazione) incredibile, allentando il dado in una frazione di secondo. Il meccanico preme il grilletto, il dado si svita e il rumore assordante e caratteristico della pistola avverte che l’operazione è quasi completata.
- Sostituzione: non appena il dado è allentato, il meccanico che si trova davanti alla pistola pneumatica (chiamato appunto “wheel-off”) sfila la gomma usata. Subito dopo, un altro meccanico (“wheel-on”) è già pronto per montare la nuova gomma.
3. Il rimontaggio
- Posizionamento della ruota: la nuova ruota viene fatta scivolare sul mozzo della monoposto. È fondamentale che venga posizionata in maniera precisa e rapida.
- Bloccaggio: il meccanico con la pistola pneumatica è pronto per avvitare il dado. Il meccanico cambia il senso di rotazione alla pistola, riposiziona la bussola sul dado e preme il grilletto della pistola, attivando la modalità di avvitamento. La pistola pneumatica serra il dado con una forza mostruosa, bloccando saldamente la ruota.
- Verifica: una volta che il dado è serrato, il meccanico alza il braccio con la pistola per segnalare che ha terminato il suo lavoro. Un sensore sulla pistola stessa o un meccanico di supporto (solitamente uno dei due che ha sfilato e rimesso la ruota) controlla visivamente che il dado sia serrato correttamente. Solo quando tutti e quattro i meccanici hanno segnalato la conclusione della loro operazione, il semaforo verde si accende e il pilota può ripartire.
La pistola
Le moderne pistole, wheel-guns (avvitatori) da pit usate in F1 (fornite da aziende specializzate come Paoli e aziende simili) non sono semplici chiavi pneumatiche: sono sistemi meccatronici tarati per alternare rimozione/fissaggio a velocità altissime, con sensori di posizione e indicatori visivi sul corpo dell’utensile.
All’estremità c’è una bussola con magneti o ritenuta che interfaccia il dado centrale. Il progetto del mozzo e del dado ha pochi giri di filetto (minimizzare i giri significa risparmiare tempo), per cui la pistola deve innestarsi con precisione millimetrica. Se l’innesto non è corretto, la pistola può girare il cerchio o il mozzo “a vuoto” senza trasferire la coppia necessaria al serraggio.
In aggiunta, molte wheel-guns moderne, integrano anelli LED o indicatori che mostrano lo stato operativo: modalità (allentamento/serraggio), posizione ed esito del serraggio.
Un aiuto visivo per il meccanico: i LED delle pistole McLaren
Durante i pit-stop, le pistole pneumatiche sono dotate di un sistema di feedback visivo che aiuta i meccanici a lavorare ancora più velocemente e con maggiore precisione. Un disco di LED è integrato attorno all’avvitatore e si illumina in modi diversi per ogni fase dell’operazione.
- Svitamento (luce bianca): quando il meccanico deve svitare il dado della ruota, i LED si illuminano di bianco. Questo colore indica che la pistola è pronta e sta operando nella direzione giusta per lo smontaggio.
- Avvitamento (luce blu): quando è il momento di serrare il dado, la luce cambia in blu. Questo segnale visivo immediato conferma al meccanico che ha selezionato correttamente il senso di rotazione per avvitare la nuova ruota, eliminando il rischio di errori e riducendo il tempo necessario per il passaggio tra le due fasi.
- Completamento (luce verde): dei sensori all’interno della pistola monitorano la posizione e la forza (coppia) del dado. Quando la ruota è avvitata in modo corretto e sicuro, i LED diventano verdi. Questa luce è un segnale istantaneo che il lavoro è completato. Non solo l’addetto alla ruota lo vede, ma anche il capo meccanico può notare il verde con un rapido sguardo, autorizzando la ripartenza della monoposto ancora più velocemente.
- Allarme (rosso): in alcuni sistemi il colore bianco/azzurro/verde è usato per indicare rispettivamente modalità e corretto serraggio; altre squadre o personalizzazioni possono usare combinazioni diverse (in alcune immagini/sorgenti si è visto anche un rosso come segnale di errore/assenza di aggancio).
Questo sistema di illuminazione a LED non è solo un dettaglio tecnologico, ma un vero e proprio strumento che ottimizza ogni frazione di secondo del pit-stop, rendendo l’intera operazione più efficiente e sicura.
Le pistole avvitatrici della F1 sono molto complesse e dotate di accessori come l’E-Shuttle fornito dalla Paoli, un accessorio per gli avvitatori che trasforma il cambio manuale del senso di rotazione dell’avvitatore in un processo automatico. Questo sistema permette l’inversione di rotazione in meno di 15 centesimi di secondo. I parametri controllati sono l’RPM, angolo di rotazione, telemetria della pressione e posizione dell’invertitore.