Giorgio Piola's technische F1-analyses

Tech rapport: Hoe de downforceniveaus de spanning terugbrachten

De strijd vooraan het Formule 1-veld was in België spannender dan het de afgelopen races geweest was. Onze technisch redacteuren Giorgio Piola en Matt Somerfield analyseren de oorzaken.

Hoe je het ook wendt of keert, Mercedes heeft op Spa-Francorchamps slim én knap gebruik gemaakt van de reglementen. Lewis Hamilton moest nog enkele nieuwe motoren krijgen om het seizoen af te maken. Door in de Belgische Ardennen liefst drie nieuwe versies te installeren, kan de regerend wereldkampioen vermoedelijk het seizoen zonder verdere straffen afmaken. Dat leverde hem op Spa het merkwaardige aantal van 55 plaatsen gridstraf op, maar desondanks knokte hij zich terug tot de derde plaats in de race. 

Mercedes introduceerde bovendien een upgrade van de motor, die door beide rijders werd gebruikt. Hamilton zal daardoor later in het seizoen in het voordeel zijn, omdat hij meer nieuwe componenten, en vooral ook versere componenten tot zijn beschikking heeft dan Nico Rosberg. De Brit kan tijdens de kwalificatie of in duels tijdens de race langer en meer agressieve motorinstellingen gebruiken dan zijn Duitse titelrivaal.  

Mercedes AMG F1 W07 Hybrid, achtervleugel
Mercedes AMG F1 W07 Hybrid, achtervleugel

Foto: Giorgio Piola 

Mercedes wist voorafgaand aan het weekend al dat er voor elke vrije training een nieuwe motor gemonteerd zou worden. Hamilton zou niet veel rijden tijdens de kwalificatie, om banden te sparen voor de race. Bovendien ging de focus volledig uit naar het vinden van de perfecte afstelling voor de zondagmiddag. Daardoor kon hij in de eerste vrije training alvast ontwikkelingswerk verrichten voor de aankomende race op Monza. In VT1 reed de Brit met de Monza-spec achtervleugel en een nieuwe achterwielophanging. Deze configuratie was niet direct bedoeld om de huidige W07 te verbeteren, maar het was meer een vroege test voor de extra druk die in 2017 gegenereerd wordt. De opgedane kennis zal uiteraard nog dit seizoen toegepast worden indien mogelijk. Mercedes was immers een van de teams met problemen in Oostenrijk, waar zij de ophanging met tape moesten verstevigen en zo veel mogelijk de hoge kerbs moesten vermijden. 

Tegen alle verwachtingen in was Mercedes niet dominant op Spa. Vanaf het eerste moment konden Ferrari en Red Bull in het spoor van het merk met de ster blijven. Tamelijk onverwacht, maar de hoge temperaturen en de hoge verplicht gestelde bandendruk maakten het erg lastig voor Rosberg en Hamilton. Op vrijdag klaagden beide coureurs over een gebrek aan balans en hevige bandendegradatie. Een dag later waren de maatregelen zichtbaar. De innovatieve hoepelvormige Monkey Seat had plaatsgemaakt voor het meer conventionele ontwerp dat doorgaans gebruikt wordt bij een high downforce configuratie. 

Op Spa maakte Mercedes gebruik van de low downforce achtervleugel die debuteerde in Baku: de ‘lepel’-vormige versie. Deze biedt een significante portie downforce vanwege het lagere centrale gedeelte, maar door de kortere en vlakkere uiteinden wordt er minder drag gegenereerd. De combinatie van deze ‘lepel’-vleugel en de conventionele Monkey Seat was niet gepland, maar de unieke karakteristieken van Spa zorgden ervoor dat de configuratie aangepast moest worden om in de lastige, bochtige middelste sector optimaal te presteren.

De banden

In 2015 kreeg Pirelli op Spa te maken met diverse klapbanden. Het rubber kon de hoge druk van bepaalde bochten, in combinatie met het rijden over de kerbstones, niet aan. Sindsdien legt de Italiaanse producent - tot groot ongenoegen van de rijders - een minimale bandendruk op. Op de Belgische omloop was de minimale druk nog wat hoger dan normaal, om nieuwe problemen te voorkomen. Dit had ook invloed op de kampioensformatie. Door de extreem hoge baantemperaturen konden zij de banden niet optimaal aan het werk krijgen, waardoor zij genoodzaakt waren meer downforce toe te voegen aan de auto. 

Mercedes remverwarmer
Mercedes remverwarmer

Tekening: Giorgio Piola 

Ook op de grid handelden zij niet volgens hun vaste protocollen. De systemen die doorgaans over de remtrommels geplaatst worden om deze op te warmen, waren nergens te bekennen. Dit toont het belang aan van de relatie tussen hitte en druk.

Red Bull

De aerodynamische veranderingen van Red Bull zijn dit seizoen tot op heden relatief subtiel geweest. De meeste tijdwinst ten opzichte van Ferrari en Mercedes hebben zij dit seizoen geboekt door het verbeteren van de mechanische set-up en de progressie van de Renault-motor. Daarbij heeft RBR de afgelopen periode geleerd hoe zij de beschikbare energie beter kunnen gebruiken, zowel elektrisch als brandstoftechnisch. 

Ophanging 

Red Bull Racing RB12, ophanging
Red Bull Racing RB12, ophanging

Foto: Giorgio Piola 

Red Bull heeft veel aandacht voor de mechanische set-up. Op deze manier probeert het team de prestaties te verbeteren. Dat is dit seizoen aardig gelukt, gezien de vooruitgang die geboekt is. Om te voorkomen dat zij de concurrentie onnodig wijzer maken, wordt het vanity panel slim gebruikt om gluurders geen kans te geven. 

Front brake duct 

Red Bull Racing RB 12, brake duct aan de voorzijde
Red Bull Racing RB 12, brake duct aan de voorzijde

Foto: Giorgio Piola 

In de afgelopen Grands Prix heeft Red Bull veel aandacht gehad voor de brake duct en de plaatsing daarvan, want dit is een cruciaal gebied vanwege de aanwezigheid van de band. De afmetingen en de hoek van de vleugeltjes die aan de verticale hoofdplaat zijn bevestigd, worden door de monteurs met precisie bepaald. Zo zorgen zij ervoor dat de componenten optimaal werken binnen de reglementen.  

Voorvleugel 

Red Bull Racing had meerdere voorvleugels meegenomen naar Spa, om tijdens de eerste trainingen te bepalen wat het beste werkt voor de rest van het weekend. Een van de vleugels was een nieuwe specificatie.

Red Bull RB12 voorvleugel, Duitse GP
Red Bull RB12 voorvleugel, Duitse GP

Tekening: Giorgio Piola 

Deze nieuwe versie beschikt over nieuwe elementen op de cascade, het voorste gevleugelde gedeelte dat verbonden is aan de endplate. De hoofdcascade is iets breder dan voorheen, terwijl het uiteinde richting de neus niet langer verbonden is aan de horizontale hoofdplaat. Om toch de gewenste stevigheid te behouden, is er veel verder richting de endplate een steunelement bevestigd.  

Aan de buitenzijde zijn twee vleugeltjes bevestigd. Deze beïnvloeden de luchtstroom die richting de voorbanden stroomt, om de turbulente lucht die afkomstig is van de draaiende banden te veranderen. 

Red Bull RB12 voorvleugel, Belgische GP
Red Bull RB12 voorvleugel, Belgische GP

Tekening: Giorgio Piola 

Verstappen en Ricciardo hebben de nieuwe versie niet gebruikt tijdens de race. De coureurs gaven de voorkeur aan de versie van Baku, waarbij de bovenste flap significant smaller gemaakt was. Op deze manier proberen zij de druk op de vooras te verminderen en minder drag te genereren. 

Achtervleugel 

Red Bull RB12 achtervleugel, Belgische GP
Red Bull RB12 achtervleugel, Belgische GP

Tekening: Giorgio Piola 

Het aanpassen van de voorvleugel heeft tot gevolg dat de balans van de achterzijde verandert. Daarom was het geen verrassing dat Red Bull met de meest vlakke achtervleugel van het gehele veld reed, om zo min mogelijk downforce te genereren. De hoek van de vleugel was zeer beperkt en ook de endplates waren hierop aangepast door het aantal sleuven te verminderen.

Ferrari

Al ver voor de zomerpauze realiseerde Ferrari zich dat de wereldtitels opnieuw naar Mercedes zullen gaan. Het enige dat de Scuderia kan doen, is proberen Red Bull Racing achter zich te houden in de strijd om de tweede plaats bij de constructeurs. Op Spa introduceerde Ferrari nauwelijks updates, maar het team werkte hard aan de  mechanische set-up en voerde diverse veranderingen door om de prestaties te verbeteren.

De combinatie van de snelle sectoren één en drie, en de bochtige sector twee, levert elk jaar weer een uitdaging op. De afstelling is daardoor vaak een compromis. Ferrari leek deze uitdaging beter onder de knie te hebben dan de meeste andere teams. Zij deden enkele aerodynamische opofferingen voordat het weekend van start ging, om gedurende het weekend stukje bij beetje terug te keren naar een basis voor de race.

Voorvleugel

Ferrari SF16H voorvleugel, Montreal/Baku vergelijking
Ferrari SF16H voorvleugel, Montreal/Baku vergelijking

Tekening: Giorgio Piola 

Net als hun voornaamste rivaal - Red Bull - had de Scuderia meerdere voorvleugels beschikbaar voor Spa. Dit waren de specs waarmee het team al gereden had tijdens de Grand Prix van Europa in Baku. De gebruikelijke drie flappen waren terug naar twee om de lengte van het uiteinde terug te dringen (zie inzet). Deze vleugel werd ook getest op het stratencircuit van Baku maar niet gebruikt tijdens de race omdat het team meer downforce wilde in de bochtige middelste sector. Op Spa-Francorchamps gaven Sebastian Vettel en Kimi Raikkonen wel de voorkeur aan deze spec. De twee-flap configuratie is minder hoog dan de doorgaans gebruikte versie (bovenste pijl) terwijl de uiteinden duidelijk anders gevormd zijn (onderste pijl).

Geblazen as 

Ferrari SF16H brake duct, Monaco GP
Ferrari SF16H brake duct, Monaco GP

Tekening: Giorgio Piola 

Lucht die via de luchthapper binnenkomt, wordt verschillende richtingen op gestuurd. Het grootste gedeelte wordt gebruikt om de remcomponenten te koelen. Een deel van de lucht komt terecht in de holle as, om aan de buitenkant van het wiel de luchtstroom te beïnvloeden. Ferrari concludeerde dat dit op Spa misschien negatief zou werken voor de vloer en andere aerodynamische elementen stroomafwaarts. Daarom werd besloten de holle as af te sluiten.

Ferrari maakt al enkele seizoenen gebruik van dit concept, maar heeft de holle as zelden afgesloten omdat het volgens hen een intrinsiek deel van de ontwerpfilosofie is. Gezien de recente veranderingen van de technische afdeling sinds het vertrek van James Allison, is het interessant om te zien dat dergelijke maatregelen getroffen worden. De interne wijzigingen pakken vooralsnog positief uit, in elk geval op Spa.

Chassis Winglets 

Ferrari SF16H vin, Silverstone GP
Ferrari SF16H vin, Silverstone GP

Tekening: Giorgio Piola 

Vergelijkbaar met de holle as, zijn de chassis winglets die op Silverstone geïntroduceerd werden (zie pijl) verwijderd voor Spa. Het team wilde overduidelijk de wijze waarop de lucht rondom de auto stroomt, aanpassen. Deze winglets werken prima op circuits waar meer downforce vereist is, maar worden gezien als hinderlijk wanneer de snelheden toenemen. 

Achtervleugel 

Ferrari SF16H vergelijking achtervleugel, Belgische GP
Ferrari SF16H vergelijking achtervleugel, Belgische GP

Tekening: Giorgio Piola 

Tijdens de vrijdagtrainingen maakten beide rijders gebruik van de low downforce achtervleugel die eerder ingezet werd in Baku. Na een uitgebreide analyse op vrijdagavond werd besloten terug te keren naar de achtervleugel die de voorbije periode gebruikt werd. Deze genereert meer downforce. De horizontale flappen zijn groter en hebben meer hoek. Bovendien is het aantal openingen in de endplate toegenomen om de drag terug te dringen.

Diffuser

Ferrari SF16-H, Diffuser
Ferrari SF16-H, Diffuser

Foto: Giorgio Piola 

De afgelopen periode concentreerde de Scuderia zich op de buitenste delen van de diffuser, om de relatie met de deformatie van de banden te verbeteren. In België was de aandacht verlegd naar het centrale gedeelte. De vorm van de onderplaat (zie gele lijn) was onder handen genomen, waarmee ook de helling veranderde. 

Schrijf een reactie
Geef reacties weer
Over dit artikel
Raceklassen Formule 1
Evenement Belgische GP
Circuit Spa-Francorchamps
Teams Ferrari , Red Bull Racing , Mercedes
Artikel type Analyse
Topic Giorgio Piola's technische F1-analyses