F1 Tech: Hoe Mercedes downforce terug probeert te winnen

De nieuwe reglementen voor de aerodynamica lijken vooral de teams die gebruikmaken van een lage rake te hebben geraakt. Deze teams hebben er tijdens de winter dan ook het hardste aan gewerkt om de verloren downforce weer terug te winnen. Hoog tijd voor een blik op de nieuwe Mercedes en hoe het team heeft gereageerd op de reglementswijzigingen.

Agressieve vloer

Toen Mercedes tijdens de wintertest eindelijk de nieuwe vloer van haar W12 liet zien, leek het erop dat het de meest rigoureuze maatregelen had genomen van alle teams. Dit zijn de details.

Mercedes AMG F1 W12 vloer

Foto: Giorgio Piola

De teams hebben de rand van de vloer in deze regionen al een tijd omhoog staan, maar om ervoor te zorgen dat de luchtstroom over en onder de vloer in verschillende mate samenstroomt, heeft Mercedes dit jaar een aantal aflopende golfsecties toegevoegd. Dit zou het verlies aan downforce voor een deel moeten verzachten nu het aanbrengen van gaten en sleuven in de vloer door de nieuwe regels aan banden is gelegd.
Hoewel de regels voorschrijven dat de vloer schuin moet aflopen richting het achterwiel, heeft Mercedes (net als een aantal andere teams) ervoor gekozen om een deel van de beschikbare vloerruimte op te geven in ruil voor een extra inkeping. Hiermee wordt een uitsnede in een Z-vorm gecreëerd waarbij de vloer korte tijd terugkeert naar een parallelle lijn, alvorens deze opnieuw schuin afloopt richting het achterwiel. In het geval van Mercedes is deze parallelvormige sectie nog vrij kort vergeleken met de exemplaren van bijvoorbeeld Red Bull.
Voor het achterwiel heeft Mercedes een aantal oplossingen gevonden, waaronder een verzameling omhulde naar buiten staande vinnen, om daarmee een aerodynamisch effect te creëren. Deze vinnen hebben drie schotten in verschillende vormen en lengtes die de luchtstroom tussen de rand van de diffuser en deze kant van de band lijken te moeten begeleiden. Vervolgens, in schril contrast met alle andere teams, staat de vloer richting de achterkant omhoog gekanteld, en is aan de onderzijde van de vloer een extra zogenaamde ‘Gurney-flap’ aangebracht.
Mercedes heeft er veel werk ingestoken om op dit punt de luchtstroom richting de flessenhals te vergroten, nadat de vorm van de sidepods was aangepast om de uitgang van de koeling hoger te positioneren. Tegelijkertijd heeft het team ook de vorm van de vloer aangepast, om er zo voor te zorgen dat de vloer afloopt onder de versnellingsbak, waarmee er voor de lucht nog meer ruimte wordt gecreëerd om naartoe te stromen.

Zelfs met deze verregaande veranderingen, was het duidelijk te zien dat de W12 in bepaalde omstandigheden niet zo stabiel was als Lewis Hamilton en Valtteri Bottas zouden willen, wat betekent dat Mercedes de rest van het seizoen nog genoeg werk voor de boeg heeft.

Mercedes lijkt er vergeleken met een aantal concurrenten harder aan gewerkt te hebben om met de details van haar vloer een deel van de verloren downforce terug te winnen. Er moet dan ook gekeken worden naar de impact van een aantal andere reglementswijzigingen om te begrijpen waar het team heeft ingeleverd.

De vleugeltjes die aan de onderzijde van de brake ducts zijn gemonteerd, zijn dit jaar 40 millimeter smaller geworden. Dit lijkt geen al te groot verschil, zeker gezien het feit dat alle teams in hetzelfde schuitje zitten. Er is echter een wezenlijk verschil als je ziet hoe deze vleugeltjes gericht staan in verhouding met de vloer die er vlak voor ligt, samenhangend met de hellingshoek waar de auto onder staat, de zogenaamde rake. De teams die gebruik maken van een hoge rake gebruiken deze vleugeltjes anders dan de teams met een lage rake. Het lijkt erop dat de smallere vorm de teams met een lage reek voornamelijk heeft gehinderd.

Daarnaast is ook de lengte van de schotten in de diffuser met 50 millimeter afgenomen, wat logischerwijs vooral de teams met een hoge rake zou moeten raken. Echter, de teams die gebruikmaken van een lage rake hebben hun diffuser zo ontworpen dat ze voordeel konden halen uit het feit dat deze schotten lager bij het asfalt lagen. Nu dit voordeel is weggehaald, zal de diffuser van de teams met een lage rake waarschijnlijk minder effectief zijn.

Red Bull in de achtervolging

De RB16B is voor 2021 uitgerust met een nieuwe achterwielophanging, die deels geïnspireerd is op de lay-out waar Mercedes vorig seizoen al van gebruikmaakte.

Red Bull Racing RB16B comparison rear suspension

In beide gevallen is de aerodynamica de grootste reden voor de implementatie van deze wielophanging. De teams proberen de verschillende onderdelen van de ophanging namelijk zo te positioneren dat het aerodynamisch meer voordeel oplevert. Red Bull heeft het ontwerp van Mercedes niet helemaal over kunnen nemen, aangezien het team daarvoor meer tokens in had moeten zetten dan de renstal tot haar beschikking had. Het heeft echter toch de nodige veranderingen door kunnen voeren, die ongetwijfeld voor een betere luchtstroom zullen zorgen over de achterzijde van de auto.

Het grootste verschil bij Red Bull is de positionering van de spoorstang (gemarkeerd in het blauw). Het team heeft deze naar de voorkant verplaatst en de draagarm in feite omgedraaid, waardoor het achterste deel ervan zo hoog en zo ver mogelijk naar achteren kan worden geplaatst. Het stelde het team voor een enorme structurele uitdaging. Hoewel de optimale aerodynamische positie je namelijk extra snelheid op kan leveren, is het alleen de moeite waard wanneer je niet extra gewicht toevoegt aan de auto waarmee deze tijdswinst weer verloren zou gaan.

Mercedes AMG F1 W11 achterwielophanging

Foto: Giorgio Piola

Zoals gezegd heeft Red Bull niet de hele ophanging van Mercedes kunnen kopiëren. Bij Mercedes is het meest naar achteren geplaatste element van de ophanging namelijk geplaatst op de achterste crashstructuur (het deel dat bij een crash de klap moet absorberen), en niet op de drager van de versnellingsbak. Red Bull wist dit element niet te kopiëren, aangezien het daarvoor de hele crashstructuur aan had moeten passen, waarvoor het nog meer tokens in had moeten zetten.