Analyse: Hoe gaan F1-teams om met fors hogere remkracht?

Een van de gebieden waarop de verandering ingrijpend zal zijn, is het remmen. De krachten worden naar verwachting zo’n 25 procent hoger dan in 2016 het geval was. Dat betekent dat de afmetingen van de remschijven aangepast moeten worden. De reglementen schrijven voor dat de maximale dikte van de schijven mag toenemen van 28 naar 32 millimeter. De verandering is in onderstaande foto zichtbaar.

Brembo remmen

Foto: Brembo

Er verandert heel wat meer dan enkel dat de rijder harder op de rem moet trappen. De toenemende grip voor 2017 kan de karakteristieken van bepaalde circuits drastisch veranderen. Banen die voorheen niet zwaar waren voor de remmen, vormen opeens grote uitdagingen.

Vanwege de complexiteit van de moderne remsystemen - met name de wijze waarop de remmen en luchthappers gebruikt worden voor het managen van de bandentemperatuur en het behalen van aerodynamisch gewin - zorgt ervoor dat de teams zeer verdeeld zijn over de beste concepten voor 2017.

Breedte van een remschijf (28mm)

Tekening: Giorgio Piola

Waar komt de toename van 25 procent vandaan?

Wanneer je de reglementsveranderingen voor komend jaar bekijkt, is een toename van de remkracht niet het eerste dat direct opvalt. Het lijkt namelijk logisch dat een auto met minder topsnelheid en een hogere snelheid in de bochten juist minder hard hoeft te remmen - niet meer. Juist wanneer de topsnelheid toeneemt - en daarmee harder afgeremd moet worden voor de bochten - is een stijging van de remkracht een logisch gevolg.

De dynamiek van raceauto’s is echter een zeer gecompliceerd geheel. De toename in de hoeveelheid grip - zowel door bredere banden als door de stijgende hoeveelheid downforce - vormt in dit geval de sleutel. Dat zorgt ervoor dat de F1-coureurs harder en later kunnen remmen.

Mauro Piccoli, manager bij remleverancier Brembo, legde aan Motorsport.com uit: “Het gripniveau ligt hoger waardoor je tijdens het remmen meer kracht kunt overbrengen in een korter tijdsbestek. Dat resulteert in een piek in de remkracht. We verwachten een stijging van 25 procent.”

De snellere auto’s hebben nog meer consequenties. Nu bepaalde bochten plankgas genomen kunnen worden, arriveren de rijders met veel hogere topsnelheden bij een andere bocht. Piccoli legt uit: “In bochtencombinaties, met een eerste bocht direct gevolgd door een tweede knik (zoals bochten 2/3 op Silverstone), remde een auto af voor de eerste bocht waardoor de snelheid minder hoog was bij het ingaan van de tweede. We verwachten dat op sommige circuits waar de eerste bocht niet al te krap is, deze vol gas genomen kan worden. De snelheid is dus veel hoger bij het insturen voor bocht twee.”

“Wat wij denken is dat op banen als Silverstone of Brazilië het aantal rempunten vermindert maar de intensiteit van deze momenten toeneemt. Dat vertaalt zich in een hogere remkracht. Circuits die voorheen niet zwaar waren voor de remmen, zijn dat vanaf 2017 wel. En wanneer je de remschijf in een kortere tijd blootstelt aan meer energie, moet deze hitte sneller afgevoerd worden. Daarom is er meer koeling nodig.”

Technische veranderingen

De toenemende krachten resulteren in een aanpassing van de reglementen. De maximale breedte van de remschijf neemt toe tot 32 millimeter. Dat betekent dat er meer flexibiliteit ontstaat voor de koeling. Het aantal koelgaten lag tot dit jaar op maximaal 1.200 maar dat kan komend seizoen uitgebreid worden tot 1.500. “De dikkere schijven bieden ons meer ruimte om koelgaten te boren”, voegde Piccoli toe. “Tevens kunnen we de stevigheid vergroten, omdat we een enorme toename in remkracht voorspellen. We hebben dus een remschijf nodig die deze krachten kan weerstaan.” Volgens Piccoli stijgen de G-krachten tot boven de 6G.

Evolutie van Brembo remschijven 2005-2015

Afbeelding: Giorgio Piola

Impact op het inhalen

Hoewel de bolides er in 2017 spectaculair uit zullen zien en de rondetijden fors omlaag duiken, vreest men dat het spektakel op de baan zeker niet toeneemt. Sterker nog: inhalen zou wel eens stukken lastiger kunnen worden.

Meer downforce zorgt ervoor dat rijders elkaar minder makkelijk kunnen volgen. De kortere remafstand maakt het er eveneens niet eenvoudiger op om een rivaal te verschalken. Piccoli stelt dat het best mee kan vallen. De remspecialist verwacht juist dat bepaalde remzones langer worden omdat de F1-coureurs met hogere snelheden bij de bocht arriveren: “De remafstanden worden zeer zeker korter maar we moeten niet vergeten dat het remmen niet langer vergelijkbaar is met de afgelopen jaren. Wanneer de snelheid niet afneemt doordat de rijders voor een eerdere bocht niet hoeven te remmen, wordt de remzone voor de daaropvolgende bocht langer. De snelheid ligt een stuk hoger dus de remafstand kan toenemen. Ook neemt de remkracht toe. We hebben simulaties uitgevoerd maar het is lastig om gemiddelden te berekenen vanwege de vele verschillende circuits. Maar voordat we gaan gokken, moeten we de auto’s eerst gezien hebben. In Barcelona krijgen we een goede indicatie. Na die test kunnen we nauwkeurigere voorspellingen geven.” 

Brake-by-wire lay-out

Afbeelding: Giorgio Piola

Teams zijn verdeeld

Een interessant aspect aan dit geheel is dat de meningen van de teams verdeeld zijn over de maximale afmetingen van de remschijven waarmee zij aan de achterkant gaan rijden. De introductie van het Brake-by-Wire systeem in 2014, waarbij het kinetische Energy Recovery System bijdraagt aan het afremmen van de auto, zorgde ervoor dat de remschijf en remklauw kleiner werden. De diameter van de schijf nam af van 278 tot 268 millimeter - al gebruikten alle Brembo-teams afgelopen jaar de maximale dikte van 28 millimeter.

Ondanks de voorspelde toename in remkracht hebben sommige teams ervoor gekozen om niet over te stappen op remschijven met een dikte van 32 millimeter. Zij zijn van mening dat de 150 gram extra gewicht die gepaard gaat met de dikkere schijf niet voldoende voordeel oplevert.

Piccoli verklaart: “Op dit moment zijn er teams die vasthouden aan de schijf van 28 millimeter en teams die kiezen voor een dikte van 32 millimeter aan de achterzijde. Dat heeft zeker te maken met de remmen en remprestaties maar dat is niet de enige reden. De afgelopen jaren werden de remmen ook gebruikt om de temperatuur van de banden te managen. De twee opties die we hebben zorgen ook voor een andere manier waarop de temperatuur aan de achterzijde onder controle gehouden wordt. We moeten afwachten. De keuze heeft ook te maken met het ontwerp van de remklauw. Iedereen die gekozen heeft voor een klauw van 32 millimeter kan dit terugbrengen tot 28 millimeter indien noodzakelijk. Je kunt altijd een dunnere schijf gebruiken. Het wordt lastiger voor diegenen die kiezen voor 28 om over te stappen naar 32 millimeter.”

Op dit moment heeft een kleine meerderheid gekozen om vast te houden aan de breedte van de afgelopen jaren. Het antwoord op de vraag welke optie het beste is, krijgen we mogelijk zodra de testwerkzaamheden van start zijn gegaan en de teams de Pirelli-banden voor 2017 beter begrijpen.

“We moeten afwachten wat de werkelijke kracht op de remmen wordt en wat een rijder nodig heeft”, aldus Piccoli. “De rijder denkt in de remzone niet aan de remkracht of druk. Hij wil enkel weten in hoeverre de auto afremt wanneer hij het pedaal indrukt met een bepaalde kracht. We moeten afwachten wat de gevolgen van deze veranderingen zijn. Wat is de remkracht ten opzichte van het gevoel van de rijder? Dan kunnen we de remsystemen goed afstellen. We hebben in de simulator veel werk verzet maar elk team heeft een eigen remsysteem. Daarom zullen we verschillende concepten zien. We moeten afwachten wie het bij het juiste eind heeft.”

De tests in Barcelona zullen niet enkel laten zien hoe snel de nieuwe generatie auto’s is. Er zal ook veel duidelijk worden hoe snel zij stoppen.

Jolyon Palmer, Renault Sport F1 Team RS16 blokkeert de banden bij het remmen

Foto: XPB Images