Tech analyse: F1-teams zoeken tijdwinst via airbox-ontwerp

Ongelooflijk maar waar: tot 1983 was de roll-bar het enige onderdeel van een Formule 1-bolide dat goedgekeurd moest worden door een volwaardig gecertificeerd engineer. 

Vooruitgang op het gebied van veiligheid (mede als gevolg van steeds strenger wordende crashtests) werd sindsdien snel geboekt. Het is echter interessant om te zien dat dit deel van de auto, dat ooit bedoeld was om de rijder te beschermen, nu meer dan ooit tevoren wordt benut om de prestaties te verbeteren. Mercedes heeft dit jaar de grootste airbox, en het is niet voor het eerst dat dit team op dit terrein de grenzen aftast. Sinds de Spaanse Grand Prix van 2010 gebruikt het team verschillende kleine openingen in lijn met het bodywork, om lucht ter koeling naar de motor te laten stromen.

Luchtinlaat van de Force India VJM04

Tekening door: Giorgio Piola

In 2011 reed Force India met een vergelijkbaar concept als dat van Mercedes uit 2010, maar dan op een meer conventionele wijze. De VJM04 beschikte over ‘snorkels’ aan beide kanten van de haaienvin, voor koeling van de Mercedes FO 108Y V8-motor.

Luchtinlaat van de Toro Rosso STR9

Tekening door: Giorgio Piola

De teams in de Formule 1 gingen de laatste jaren steeds verder met hun ontwerpen – zelfs nadat de auto's de verplichte crashtests hadden doorstaan – dus de FIA besloot om vanaf 2012 beperkingen op te leggen. De nieuwe regels, opgesteld nadat sommige teams gingen experimenteren met de F-duct, zorgden ervoor dat teams elders op zoek gingen naar prestatiewinst. De introductie van de hybride-motor in 2014 bracht de airbox echter weer onder de aandacht bij de ontwerpers.

De toegenomen behoefte aan koeling, niet enkel voor de compressor maar ook voor de radiatoren en air-to-air coolers, maakte de airbox weer relevant. Toro Rosso besloot een vergrote versie te gebruiken, door de conventionele bovenste opening uit te breiden met een tweede opening eronder.

Evolutie van de airbox bij de Mercedes W01

Tekening door: Giorgio Piola

De grote airbox die door Mercedes gebruikt wordt, verdeelt de luchtstroom. De centrale opening zorgt voor de aanvoer van koele lucht naar de compressor en de buitenste openingen leveren aan de andere koelers. Het belang van het behoud van de juiste temperatuur is van groot belang, aangezien de elementen van de krachtbron binnen een nauwe temperatuurrange moeten blijven om de motor maximaal te laten presteren. Wanneer de temperatuur niet meer in de ideale window zit, beïnvloedt dat de betrouwbaarheid, prestaties en efficiëntie van de power unit. 

Luchtinlaat Mercedes W01

Tekening door: Giorgio Piola

Tijdens de wintertests voegde Mercedes horizontale sensoren toe aan de airbox van de W07. Daarmee werd de hoeveelheid lucht die werd opgevangen, gemeten, om er zeker van te zijn dat de juiste hoeveelheid lucht in alle kanalen terechtkomt. De informatie werd gebruikt om de data van de test te verfiëren met de verwachtingen van de CFD- en windtunneltests.