F1 Tech: Dit moet je in de gaten houden bij de onthulling van de 2022-auto’s

De Formule 1 maakt zich op voor een week vol presentaties. De komende dagen worden de auto’s van Red Bull Racing (9 februari), Aston Martin (10 februari) en McLaren (11 februari) aan de wereld getoond. Ook al zal het in veel gevallen gaan om een ‘basismodel’ waaraan nog flink gesleuteld wordt voordat de eerste wintertest plaatsvindt, toch zijn er heel wat technische aspecten die interessant zijn om in de gaten te houden. Motorsport.com maakt een rondje.

Alle F1-teams reizen met heel wat vraagtekens af naar de eerste wintertest, van 23 tot 25 februari op het Circuit de Barcelona-Catalunya in Spanje. Niemand weet de krachtsverhoudingen en in hoeverre een concurrent een briljante innovatie uit de hoge hoed tovert. De ingrijpende reglementsveranderingen zorgen voor veel nieuwe mogelijkheden om de rangorde overhoop te gooien.

De teams die de basiskeuzes goed gemaakt hebben, hebben een dubbel voordeel. Ze beschikken niet alleen direct over een competitieve bolide, maar kunnen ook het geld dat gereserveerd is voor de ontwikkeling van de auto volledig besteden aan het verder verbeteren van de prestaties. De renstallen die de plank misgeslagen hebben, zullen eerst flink moeten investeren om de gemaakte fouten recht te zetten. En gezien het budgetplafond is dat een groot nadeel. Je kunt je dus afvragen of we van meet af aan zeer innovatieve en extreme concepten zullen zien. De teams zullen moeten afwegen in hoeverre het loont om een gokje te wagen. Het lijkt aannemelijk dat de teams in de loop van het seizoen convergeren naar de meest succesvolle concepten.

 

Aerodynamisch concept

Het ziet ernaar uit dat er in 2022 in grote lijnen twee ontwerpfilosofieën mogelijk zijn. De eerste optie zoals Haas, met een zeer compacte sidepod waarbij de power unit dicht op het chassis wordt geplaatst. Dit resulteert in een lange verbinding tussen versnellingsbak en achteras, maar biedt voor de diffuser nog veel bewegingsvrijheid. De andere optie is een hoge, smalle sidepod die ver naar achteren doorloopt. In dit geval kan de power unit wat verder naar achteren gemonteerd worden en is de afstand tussen versnellingsbak en achteras beperkt. Hierdoor ontstaat een langere, smalle venturitunnel.

Dit zijn twee verschillende manieren om de regels te interpreteren. Het is aan de ontwerpers om te bepalen welk concept het meest efficiënt is. Dat zal de nodige verschillen kunnen opleveren, dus dat is zeker interessant om in de gaten te houden bij de presentaties.

Wielbasis

De afgelopen jaren waren er aanzienlijke verschillen op te merken tussen de teams qua wielbasis. De Mercedes was bijvoorbeeld erg lang - voordelig op lange rechte stukken - en de Red Bull was een stuk korter - voordelig in de bochten. De wielbasis (de lengte tussen de voor- en achteras) zal in 2022 niet heel veel anders zijn dan we in 2021 gezien hebben. Op dit vlak kunnen de wagens dus aardig van elkaar verschillen. De introductie van een maximale wielbasis voorkomt echter wel voor dat de wagens alsmaar langer worden. 

Een kortere wielbasis, en dus een kortere auto, zorgt voor een lager gewicht. Het ziet ernaar uit dat het gewicht een belangrijke rol gaat spelen: het lijkt erop dat heel wat teams moeite hebben om in de buurt te komen van het minimumgewicht van 795 kilogram. Een kortere wielbasis bespaart de nodige kilo’s. En we weten dat op een circuit als Barcelona 10 kilogram aan gewicht ongeveer drie tienden aan rondetijd waard is.

Sidepods

Het gebied waarop we waarschijnlijk de grootste ontwerpverschillen tussen de teams zullen zien, is de sidepod. Het groen gemarkeerde bodywork toont de gebruikelijke vorm van de sidepod, het oranje gedeelte laat de undercut-regio zien. 

De nieuwe reglementen schrijven diverse nieuwe criteria voor die impact hebben op de vorm van de sidepods. Zo moet de bovenste side impact protection spar (SIPS) minimaal 60 millimeter hoger geplaatst worden dan voorheen. Daarmee wordt het gebruik van de hoge inlaat, in 2017 door Ferrari geïntroduceerd en afgelopen jaar door bijna alle teams gebruikt, zo goed als uitgesloten. De nieuwe reglementen voorkomen ook dat de teams allerlei ingewikkelde vinnetjes en vleugelconstructies rondom de opening van de sidepod kunnen plaatsen. 

We hebben echter bij de onthulling van de Haas al kunnen zien dat de teams zo creatief mogelijk omgaan met de regels, in de hoop ergens winst te kunnen boeken. De VF-22 verschilt op een aantal punten al aanzienlijk van het showmodel dat de FOM vorig jaar op Silverstone presenteerde. De show car en de getoonde renders beschikten over een langwerpig, hoog sidepod bodywork met daarin wat koelpanelen verwerkt. In praktijk zullen de teams waarschijnlijk kiezen voor een veel korter en aerodynamisch aantrekkelijker concept, net zoals de afgelopen jaren gebruikt is.  

Zoals altijd wordt de vorm van het bodywork van de sidepods bepaald door de componenten die onderhuids zitten. De ontwerpers willen een zo strak mogelijk design, maar daarin moeten wel alle radiatoren, intercoolers en elektronica verpakt zijn. 

Versnellingsbak

Aan de achterzijde van de bolides zijn belangrijke beslissingen genomen over het ontwerp van de versnellingsbakbehuizing. Dit heeft niet alleen impact op de wielbasis en de positie van andere structuren en elementen, maar het kan ook het ontwerp van de flessenhalsregio bepalen.

Neus

Weer even terug naar de voorkant van de auto. De vorm van de neus is ook veel meer aan regels gevonden dan voorheen. De FIA gaat opnieuw een poging doen om de teams in de richting van een esthetisch mooiere lage punt te dwingen. Wel is er vrijheid voor wat betreft de lengte van de neus ten opzichte van de positie van de voorvleugel, maar dit wordt ook bepaald door de positie van de vooras. Deze moet zich tussen de voorzijde van het chassis en 100 millimeter naar achteren bevinden. 

De grote verandering in de manier waarop de aerodynamica aan de voorkant aansluit op die in het midden van de auto, kan erin resulteren dat de teams in dit opzicht andere keuzes maken dan in het verleden het geval was. Ook zullen we gedurende het seizoen de nodige aanpassingen zien qua neuslengte, met de verwachting dat alle teams naarmate de tijd verstrijkt dichter bij elkaar komen met de designs. Het wordt dus interessant om te zien hoe de teams omgaan met deze gebieden en wat uiteindelijk de beste oplossing blijkt.

Ophanging

Een ander vlak waarop we verschillen tussen de diverse teams kunnen verwachten, heeft te maken met de voorwielophanging. Er wordt gefluisterd dat McLaren overstapt op de pull rod in plaats van de push rod. Ferrari heeft hier de meeste ervaring mee: de Scuderia gebruikte dit concept tussen 2012 en 2015. De Ferrari en de Haas komen door hun nauwe band veelal overeen, en de Amerikaanse bolide beschikte op hun renders over een push rod. 

Ook hier is het weer de vraag in hoeverre de ophanging past in het totale aerodynamische concept. Er kan gekozen worden voor de minder optimale variant, als dit verderop de wagen bij het ontwerp van de sidepods en de vloer weer voordelen oplevert. Een kwestie van plussen en minnen. 

Ferrari F2012 pull rod voorwielophanging

Illustratie: Giorgio Piola

De verpakking van de pull rod-ophanging binnen het chassis zorgt voor een kleine verbetering van het zwaartepunt. Daar staat tegenover dat het voor de monteurs lastiger is om door het gebrek aan bewegingsvrijheid snel aanpassingen door te voeren. Het is maar net waar het team de voorkeur aan geeft.

Vleugels en diffuser

2022 front view rules

Illustratie: Giorgio Piola

Het ontwerp van de voorvleugel is nog maar eens vereenvoudigd. Er is afscheid genomen van de neutrale, vlakke sectie rondom de neus zodat de krachtige Y250 vortex verdwijnt. Dit werd de afgelopen jaren door de teams gebruikt om de lucht te sturen, maar zorgde ook voor veel vuile lucht naar achteren. De vleugel komt ook 25 millimeter hoger dan voorheen, op 100 millimeter boven de grond in plaats van 75 millimeter. 

De voorvleugel bestaat uit maximaal vier elementen, begrensd door de opwaarts gevormde endplate en de neus. De endplate beschikt niet langer over een voetplaat aan de buitenzijde. De afgelopen jaren werd dit gebruikt om de lucht langs de roterende voorwielen te sturen, met vuile lucht tot gevolg. Ook de vinnen onder de vleugel, eveneens om lucht de gewenste richting op te sturen, zijn verboden. De totale breedte van de vleugel blijft 2.000 millimeter.

Aan de achterkant wordt de achtervleugel hoger. We komen dichterbij de hoogte die tussen 2009 en 2016 (950 millimeter) werd gebruikt. De hoogte is nu vastgesteld op 910 millimeter (voorheen 870 millimeter). Dat is geen onverwachte keuze, aangezien het doel van de nieuwe regels is om het spektakel te vergroten. Om dat te bewerkstelligen, moet de vuile lucht achter de leidende wagen veranderd worden. Het verhogen van de achtervleugel is niet de enige ingreep. De breedte van de bovenste sectie neemt toe van 950 naar 1.230 millimeter.

Al deze veranderingen hebben ontegenzeggelijk invloed op de vuile lucht die een wagen genereert. Ook de vleugel langs de diffuser keert terug. De Haas beschikte over een enkel element, waar een dubbel element is toegestaan. Ook de vorm van de diffuser is aanzienlijk veranderd, met name door de komst van de venturitunnels onder de wagen. Het uiteinde is versmald tot 750 millimeter, waar dit voorheen nog 1.050 millimeter was. Daarentegen mag het element wel aanzienlijk hoger worden: 310 in plaats van 175 millimeter.

Op de renders van het FOM en Haas was het niet zichtbaar, maar het DRS-systeem blijft ook in 2022 op de wagens zitten. Het bewegende gedeelte dat kan openklappen is net als de afgelopen jaren 960 millimeter breed, met een opening van 85 millimeter. 

Video: Max Verstappen blikt terug op zijn winterbreak