L’angolo di rake – o di inclinazione – è l’angolo che assume il piano longitudinale del veicolo rispetto all’orizzontale del terreno.
Un angolo di rake positivo significa che la parte posteriore del veicolo è sollevata rispetto alla parte anteriore, negativo è quando invece la parte anteriore è più alta di quella posteriore.
L’angolo di rake si misura di solito in gradi, ma può essere anche misurato in millimetri, inteso come differenza di altezza tra i due assi.
Un elevato angolo rake può arrivare per esempio fino a 3 gradi e oltre, mentre un basso rake è considerato contenuto fino a un massimo di 1 grado. Con un rake positivo, quello scelto nella maggior parte dei casi, si parla comunemente di assetto “picchiato”, proprio perché la vettura è puntata verso la parte anteriore, in modo visibile a volte anche ad occhio nudo.
Per modificare l’angolo di rake, gli ingegneri agiscono sull’altezza di marcia delle sospensioni, solitamente misurata in millimetri, optando per valori diversi tra i due assi.
Come il rake influenza l’aerodinamica del veicolo
L’angolo di rake modifica sostanzialmente il modo in cui l’aria fluisce sopra e sotto la vettura.
Un’inclinazione ben studiata può ottimizzare l’efficienza dei diffusori posteriori e degli altri componenti aerodinamici principali, come l’ala anteriore, l’ala posteriore e il fondo piatto, ma può anche portare a fastidiosi effetti se non è scelto in modo corretto. Facendo una prima semplificazione, maggiore è l’angolo di rake, maggiore sarà la deportanza generata dal veicolo.
Infatti, aumentando l’angolo di rake, osservando la vettura lateralmente, l’area tra l’asfalto e la scocca si espande in direzione del posteriore. Inoltre, il muso della vettura si schiaccia in avanti, restringendo la sezione di ingresso. Questo restringimento e la successiva espansione porta a una zona dove la pressione media è più bassa di quella atmosferica.
Rispetto a un angolo di rake nullo, l’aria subirà un’accelerazione maggiore nella zona iniziale di restringimento ed essendo l’area più vasta, sarà maggiore la deportanza generata. Aumentando l’angolo di rake, si nota inoltre come il punto di applicazione del carico aerodinamico complessivo (detto CP ed espresso come la risultante tra la deportanza generata dalle ali e quella generata dal fondo) si sposti in avanti, avvicinandosi al centro di gravità del veicolo. Questo si tramuta in un bilanciamento meno sottosterzante nelle curve veloci e in un maggior inserimento di curva, a discapito però della tenuta del retrotreno.
Ma al tempo stesso, un altro effetto è il leggero miglioramento del funzionamento dell’ala posteriore, che si troverà più in alto rispetto alla parte antistante: il flusso d’aria che la investe sarà infatti meno disturbato e più pulito, perché meno intaccato dalla scocca della vettura. Questo vale soprattutto nelle GT dove la cellula dell’abitacolo è molto ingombrante.
Effetti negativi
Ma l’angolo di rake ha un valore limite per ogni vettura. È necessario che il fondo e il diffusore lavorino insieme in modo ottimizzato e molte sono le variabili che intervengono in questa ottimizzazione. Le dimensioni del sottoscocca e del diffusore, le zone di ingresso e di uscita dell’aria, le altezze, il rapporto tra l’angolo del diffusore e l’angolo di ingresso dell’aria nella parte frontale.
Una progettazione inadeguata del gruppo fondo-diffusore può produrre il cosiddetto porpoising: si verifica quando si crea un tappo viscoso ad alta velocità, senza che l’aria possa più passare attraverso il fondo, perdendo la deportanza, aumentando di conseguenza l’altezza da terra e generando nuovamente un’elevata forza verticale. Ciò crea un movimento verticale ciclico sinusoidale con una certa frequenza che crea problemi di stabilità nella vettura. Per risolvere il problema, si può optare per un assetto più alto, riducendo però la deportanza e quindi il grip, oppure aumentando la rigidezza delle molle, che però comporta un peggioramento delle caratteristiche di guidabilità. Un grattacapo non da poco.
L’angolo di rake influisce infine anche sulla resistenza aerodinamica, che è la forza che si oppone al movimento in avanti del veicolo. All’aumentare dell’inclinazione aumenta la resistenza, riducendo l’efficienza (espressa appunto come downforce/drag) e la velocità di punta della vettura. Pertanto, trovare il giusto equilibrio è cruciale per massimizzare le prestazioni.
Scelta del passo
Quando concesso dai regolamenti, i progettisti possono scegliere il passo della vettura e tale scelta è strettamente legata all’angolo di rake. All’aumentare dell’angolo di rake si è in grado di produrre più deportanza sotto la scocca, con lo stesso passo. Per questo motivo, con un angolo di rake maggiore, si può raggiungere lo stesso target di deportanza ma con un passo più corto, a vantaggio del peso, dell’agilità e della guidabilità del veicolo.
Il vantaggio di un’auto a basso rake è invece che il carico aerodinamico avrà meno penalità in termini di resistenza aerodinamica – come detto nel paragrafo precedente – cioè sarà più efficiente dal punto di vista aerodinamico e il suo baricentro sarà più basso, il che aiuta sia le prestazioni che il degrado degli pneumatici. Lo svantaggio è che dovrà essere più lungo e quindi più pesante e meno agile.
Effetti sul trasferimento di carico
Un angolo di rake accentuato, a causa della maggiore altezza del posteriore, fa sì che l’asse anteriore venga caricato, con lo spostamento in avanti del baricentro della vettura, situazione che aiuta a ridurre il sottosterzo e a migliorare inserimento di curva nei tratti a bassa velocità, dove il bilanciamento meccanico ha più influenza del bilanciamento aerodinamico.
Di contro, l’asse posteriore, essendo più alto, può soffrire di un elevato trasferimento di carico trasversale in curva, dannoso per il grip complessivo di quell’asse. La ruota interna alla curva tende anche a sollevarsi maggiormente ed è quindi opportuno ottimizzare la motricità in uscita, per esempio aumentando la percentuale di bloccaggio del differenziale.
Altezze statiche e dinamiche
Come sappiamo, la distanza tra la vettura e il terreno cambia quando l’auto è in movimento ed è soggetta a trasferimenti di carico e alle sconnessioni, si parla infatti di altezze da terra statiche e dinamiche. Questi cambiamenti influiscono ovviamente anche sull’angolo di rake, che si trova a variare continuamente, producendo una scarsa ripetibilità del valore di deportanza, che va a svantaggio della guidabilità. La vettura diventa poco prevedibile ed è difficile fidarsi del grip offerto, specialmente nelle curve veloci.
Per il limitare il movimento delle sospensioni e avere un angolo di rake e un’altezza di marcia quanto più possibili stabili, si può optare di utilizzare sospensioni più rigide, rendendo la vettura più prevedibile dal punto di vista aerodinamico, ma al tempo stesso meno guidabile dal punto di vista meccanico, quindi in particolar modo nei tratti più lenti.
Rake variabile e assetto doppio
Una soluzione per sfruttare al massimo l’angolo di rake senza scendere a compromessi può essere quella di adottare un assetto “doppio”. Con questo termine, si fa riferimento a una configurazione che permette di ottimizzare la vettura per due diverse condizioni. Ad esempio un assetto con rake variabile, che consente di modificare l’inclinazione della vettura in base alla velocità. Come descritto nei paragrafi precedenti, più è alto l’angolo di rake più aumenta il carico aerodinamico, mentre un rake minore può ridurre la resistenza aerodinamica, aumentando la velocità di punta.
La capacità di variare dinamicamente l’angolo di rake può quindi offrire un vantaggio competitivo, permettendo di essere performante sia in rettilineo che in curva. Per fare ciò, serve un sistema di sospensione posteriore che lavora con una doppia rigidità verticale e di una sospensione anteriore che consente un controllo preciso dell’altezza da terra, per far sì che l’ala anteriore si trovi a lavorare ad un’altezza costante da terra. Nonostante le ampie variazioni di altezza dell’asse posteriore, deve essere consentita una corretta dinamica sia nello stato di inclinazione bassa (nei rettilinei e nelle curve veloci) che nello stato di elevato rake (nel momento della frenata e nelle curve lente). Quindi un doppio assetto: uno morbido per lavorare ad un’altezza elevata e un altro con maggiore rigidità verticale per controllare l’altezza della massa sospesa quando il telaio di abbassa.
Attraverso le barre anti-rollio, devono poi essere controllati i movimenti di coricamento in curva, anche quando l’assetto si trova a lavorare nella configurazione più morbida. L’enorme variabilità della forza deportante, è una grande complicazione per i tecnici che optano per un assetto doppio con un angolo di rake variabile, che porta a una difficilissima messa a punto, proprio per la natura aerodinamica “doppia” del veicolo.
Angolo di rake e regolamento F1 2026
A partire dal 2026, le monoposto di Formula 1 subiranno una trasformazione tecnica radicale, non solo per quanto riguarda il powertrain – che vedrà la componente elettrica molto più predominante rispetto ad oggi – ma anche sotto l’aspetto aerodinamico.
Le vetture saranno più corte e più strette di quelle attuali, con un passo di 3400 mm invece che 3600 mm e una larghezza complessiva di 1900 mm, quindi 100 mm in meno rispetto ad oggi. Nel tentativo di aumentare lo spettacolo e la velocità di punta, il downforce complessivo generato dalle monoposto sarà minore rispetto attuale, l’altezza da terra sarà aumentata, non ci sarà più il canale Venturi sotto le pance e verrà utilizzato un fondo piatto molto esteso con un grande “marciapiede” (la parte piatta che si estende lateralmente all’esterno delle pance).
Verrà quindi meno la capacità di sigillare l’aria sotto le pance e molto probabilmente sarà comune la scelta dei tecnici di adottare un elevato angolo di rake, per mitigare la perdita di deportanza, utilizzando la grande superficie del fondo come una sorta di tubo Venturi. Da sospensioni molto basse e molto rigide come quelle di oggi, che lavorano con ridottissime escursioni, si andrà verso sistemi più complessi e più morbidi, per gestire le variazioni di altezza del retrotreno, come spiegato nel precedente paragrafo.
Vetture che si abbassano in rettilineo al crescere delle velocità, ma più alte nelle curve, specialmente quelle lente, per assicurare il necessario carico aerodinamico. La maggiore altezza di queste nuove monoposto andrà anche a vantaggio anche della diminuzione degli effetti di bouncing e porpoising, che tanto hanno afflitto i tecnici, specialmente all’inizio dell’ultimo ciclo regolamentare.
