Tech analyse: Waarom Mercedes zo dominant was in Baku

Met afstand het meest opvallende van het Grand Prix-weekend in Baku was de dominantie van Mercedes en de teams met een Mercedes-motor. Maar de motor is niet het enige geheim achter het imponerende optreden van Nico Rosberg.

Het stratencircuit in Baku zorgt voor heel wat interessante uitdagingen voor zowel de rijders als de engineers. Niet alleen wat betreft de lay-out maar ook op meteorologisch gebied. De windsnelheid en -richting en de temperaturen spelen een significante rol tijdens het afstellen van de auto. Zoals we weten zijn de Pirelli-banden zeer gevoelig voor temperatuurveranderingen. Elke compound is ontworpen voor een eigen temperatuurwindow, wat impact heeft op zowel de prestaties als de degradatie. 

Mercedes W07 airbox

Tekening: Giorgio Piola

Mercedes gebruikte in de vrijdagtrainingen thermische camera’s aan beide zijden van de airbox om op alle vier de hoeken van de auto de temperatuur in de gaten te houden. Een significante toename in het gebruik van deze camera’s is een bijkomstigheid van de nauwe samenwerking tussen Mercedes en Qualcomm. De camera’s zijn voorzien van een hypermodern 5 gigahertz WiFi-systeem (zo’n driemaal sneller dan het standaard protocol - ongeveer 1.500 megabits per seconde). De dataoverdracht begint zodra de auto de pitstraat binnenrijdt. Daardoor hoeft niet langer in de pitbox een laptop ingeplugd te worden om de data te downloaden.

Dit heeft verdere voordelen dat de auto veel langer op de baan kan blijven aangezien het binnenhalen van de data veel minder tijd kost. Daarmee kan het team de afstelling en kennisvergaring maximaliseren. 

Hoewel je hier tegenin kunt brengen dat alle teams al geruime tijd gebruik maken van dergelijke camera’s, waarbij de meeste teams een achterwaarts gerichte camera bevestigen op de voorvleugel, kan de hoeveelheid data die verzameld wordt door de versie van Mercedes niet verwerkt worden door de standaard telemetriesystemen en moet die apart binnengehaald worden. 

Het is opmerkelijk dat - gezien de gevoeligheid van de banden voor veranderingen van temperatuur en afstelling - andere teams dergelijke methoden tijdens de trainingen nog niet hebben toegepast. Of zij zien de noodzaak er niet van in, of zij hebben niet de technische partners op hetzelfde resultaat te bereiken. Het is echter duidelijker dan ooit tevoren dat, mede door de komst van de derde compound, de banden een groot verschil kunnen maken. 

De ‘lepel’-achtervleugel

Mercedes’ eindeloze jacht op progressie is onnavolgbaar. Het team heeft tijdens elke Grand Prix al updates geïntroduceerd, groot of klein. Daarmee is het gat naar de concurrentie met slechts enkele uitzonderingen intact gebleven. Het doet denken aan de beste tv-series, waarbij de schrijvers zowel oog hebben voor de rode draad en het ultieme doel, maar ondertussen elke aflevering weer een eigen verhaal geven.

De ‘lepel’-achtervleugel is het eerste voorbeeld van een losse maar uitstekende verhaallijn. De versie die in Baku gebruikt werd, werd al in VT1 in Montreal getest door Nico Rosberg. Een duidelijk teken dat het team vooruit denkt, zodat zij in staat zijn om de resultaten van de tests in Canada te kunnen vergelijken met de data uit de windtunnel en computersimulaties. Ruim op tijd voor het raceweekend in Baku. 

Mercedes leek in Montreal al na enkele ronden overtuigd van het succes van de vleugel, al reed het team in Baku zonder de hoepelvormige Monkey Seat. Het ontwerp van de achtervleugel is niet nieuw, want afgelopen jaar gebruikte de kampioensformatie het concept al op Spa en Monza. Het biedt een goede balans tussen het genereren van downforce en het beperken van luchtweerstand. Blijkbaar doorzag de concurrentie dat niet. Ferrari en Red Bull stelden hun gebruikelijke achtervleugels af naar een niveau dat we vermoedelijk ook op Spa en Monza zien.

Het probleem met een circuit als Baku is dat er sprake is van beide uitersten: langzame bochten die downforce vereisen en lange rechte stukken waar je minimale luchtweerstand wilt creëren, wat ook weer invloed heeft op de bandenprestaties. Een voorbeeld: Ferrari ontdekte al snel dat de nieuwe specificatie voorvleugel voor Baku in de middelste sector niet voldoende druk op de voorbanden genereerde. Dat had een negatieve invloed op de algehele rondetijd en daarom waren zij genoodzaakt terug te keren naar de oudere voorvleugel.

Red Bull Racing RB12 voorvleugel detail

Foto: XPB Images

Red Bull had moeite met een tekort aan motorvermogen waardoor zij met een ultra low downforce achtervleugel reden. In het geval van Ricciardo werd er geimproviseerd. De bovenste flap van de voorvleugel werd drastisch aangepakt in een poging de balans te veranderen en luchtweerstand te verminderen (in groen de normale vorm van de flap). Dat gaf de Australiër de kans om tijdens de kwalificatie mee te doen om de topposities, maar in de race had de aanpassing een negatieve invloed op het bandengebruik. Daardoor was het team genoodzaakt over te stappen op een tweestopstrategie aangezien de coureurs de gewenste bandentemperatuur niet konden behouden.

Oplossingen via 3D-printer

Mercedes AMG F1 Team W07 brake duct

Foto: Giorgio Piola

Zelfs wanneer Mercedes problemen had, waren zij in staat om de tekortkomingen op te lossen en te verbeteren. Het beste voorbeeld komt voort uit Melbourne, waar de temperaturen van de auto van Rosberg hoog opliepen. Er waren rubberdeeltjes vast komen te zitten bij de brake ducts, waardoor de remmen te heet werden. Dat leidde bijna tot een uitvalbeurt van Rosberg en de Duitser werd gedwongen zijn rijstijl aan te passen om het probleem te managen.

In de daaropvolgende race plaatste Mercedes eigenhandig rubberdeeltjes in en rondom de brake duct, om het scenario van Melbourne te simuleren. Vervolgens werd de luchthapper aangepast om een herhaling te voorkomen. Net als veel van de topteams is Mercedes in staat om op het circuit met een 3D-printer bepaalde onderdelen te creëren. Het ontwerp wordt direct vanuit de fabriek doorgestuurd naar het raceteam. Zij kunnen ter plekke het nieuwe element printen en monteren. Sindsdien heeft Mercedes nagenoeg elke race veranderingen doorgevoerd aan de set-up van de remkoeling, totdat zij in Canada terugkeerden naar de Spaanse specificatie.

De-Rating

Hoewel Rosberg snel aan de horizon verdween, had teamgenoot Lewis Hamilton een pittigere klus voor de boeg. De Brit kende een slechte kwalificatie en crashte in Q3, waardoor zijn voorwielophanging verloren ging. Een inhaalrace was gewenst. Helaas voor hem werd het herstel verhinderd door een probleem met de engine mapping, iets waar ook leider Rosberg mee te maken kreeg. De Duitser had dit al eerder meegemaakt en was snel in staat om het euvel te verhelpen, in tegenstelling tot Hamilton. 

Het probleem staat bij Mercedes bekend als ‘de-rating’, een proces waarbij het Energy Recovery System niet meer energie vrijgeeft dan het gemiddeld kan terugwinnen over een ronde. Voor de rijder het equivalent van racen met de handrem erop. De acceleratie neemt plotseling af terwijl de snelheid van de auto juist zou moeten blijven toenemen. Dat heeft overduidelijk invloed op de mindset van de rijder, aangezien het ook de rempunten verandert. De auto is niet meer in staat om de topsnelheid te behalen, wat verder invloed heeft op zaken als de remmen en bandentemperatuur.

Force India maakt stappen

Terwijl de ene rijder met Mercedes-motor ruzie maakte met zijn machine, straalde een ander. De Mercedes aangedreven Force India verkeert in een uitstekende vorm en het team is in staat om het in Spanje geïntroduceerde upgradepakket maximaal te benutten (hierboven).

Force India VJM09 voorvleugel, Barcelona, render

Tekening: Giorgio Piola

De nieuwe voorvleugel (hierboven) is een van de voornaamste redenen voor de stijgende lijn. Perez klaagde al ruim voor de introductie van de nieuwe spec over de vleugel: “Doordat de vleugel niet werkte, moesten we de auto op mechanisch vlak aanpassen. Dat leverde meer problemen met de banden op. Ik ga niet in op details maar over het algemeen presteerde de auto niet naar verwachting. Dat moesten we compenseren via de afstelling, wat ten koste ging van de levensduur van de banden”, aldus de Mexicaan.

Nu dit struikelblok was overwonnen, duurde het niet lang voordat we de ware kwaliteit van Perez te zien kregen, met podiumfinishes in Monaco en Baku.

Sahara Force India F1 VJM09 detail

Foto: Giorgio Piola

Hoewel Force India niet het budget heeft om elke Grand Prix de gewenste veranderingen door te voeren, is het team wel in staat het aanwezige pakket optimaal te benutten. In Baku voerde het team kleine veranderingen door aan het bodywork om de koelcapaciteit te vergroten. Op bovenstaande foto zien we dat er een grotere ERS-koeler geplaatst is achter de motor. Daarnaast koos het team niet voor een specifieke low downforce achtervleugel maar besloot het om diverse configuraties uit te proberen om de beste oplossing voor alle omstandigheden te vinden. Door de inzet van ERS op een andere manier te gebruiken, kon de grotere hoeveelheid luchtweerstand op de rechte stukken gecompenseerd worden. En dat bleek succesvol, gezien de topresultaten van Perez.