Giorgio Piola's technische F1-analyses

Tech analyse: De rel over de F1-motoren voor 2021 verklaard

De eerste details van de toekomstige motorformule voor de Formule 1 zijn deze week door de FIA en F1-eigenaar Liberty Media bekendgemaakt. Het concept werd niet door iedereen enthousiast ontvangen.

Vol enthousiasme presenteerden de internationale autosportfederatie en Liberty’s sportief directeur Ross Brawn begin deze week in Parijs de motorformule voor 2021 en verder. Het plan moet resulteren in goedkopere, simpelere krachtbronnen waardoor nieuwe partijen eenvoudig kunnen instappen en de onderlinge verschillen kleiner worden. Binnen de kortste keren reageerden de fabrikanten op de plannen. Mercedes en Renault waren niet erg enthousiast en vrezen een wapenwedloop met gigantische kostenposten, Ferrari dreigt zelfs de sport te verlaten. Maar waarom leidt het plan met zoveel goede uitgangspunten tot zoveel opschudding?

Leeg vel papier

Mercedes AMG F1 W07 Hybrid Power Unit Mercedes-Benz PU106B
Mercedes AMG F1 W07 Hybrid Power Unit Mercedes-Benz PU106B

Daimler AG

De nieuwe motorformule houdt vast aan de 1.6 liter V6 Turbo en de MGU-K, terwijl de MGU-H verwijderd wordt en enkele elementen gestandaardiseerd moeten worden. Weinig ingrijpende veranderingen, zou je op het eerste oog denken. Mercedes en Renault zien dat heel anders. De fabrikanten waarschuwen dat er een volledig nieuwe krachtbron ontwikkeld moet worden, wil men aan de nieuwe regelgeving kunnen voldoen. Kortom: opnieuw beginnen met een leeg vel papier en alle elementen stuk voor stuk ontwikkelen, ontwerpen, produceren en testen. Een gigantische kostenpost. 

Thermische efficiëntie en ingewikkelde verbrandingsprocessen hebben hun stempel gedrukt op het hybride-tijdperk. Dit wordt onder de nieuwe regels nog ingewikkelder vanwege de toename van de brandstoftoevoer en het nieuwe maximale toerental van 12.000 rpm naar 15.000 rpm. Het afscheid van de MGU-H leidt tot heroverwegingen met betrekking tot de afmeting en het prestatiewindow van de turbo terwijl de MGU-K meer en langer energie moet kunnen opsparen en vrijgeven. 

De kritiek ging nog even door, want de tegenstanders suggereerden dat de nieuwe voorstellen vooral in het voordeel zijn van nieuwe fabrikanten die willen toetreden, aangezien de huidige fabrikanten de komende drie jaar genoodzaakt zijn een dubbel programma te draaien: de ontwikkeling van de bestaande krachtbron en de ontwikkeling van een nieuw model voor 2021. De tegenvoorstellen die Mercedes en Renault hebben gedaan om deze tussenfase te overbruggen, zoals meer vrijheid op het gebied van brandstofverbruik en minder afhankelijk zijn van thermische efficiëntie, zijn voor nieuwkomers juist flinke obstakels. 

Het goede nieuws 

Max Verstappen, Red Bull Racing RB13, botst met Sebastian Vettel, Ferrari SF70H
Max Verstappen, Red Bull Racing RB13, botst met Sebastian Vettel, Ferrari SF70H

Foto: Sutton Motorsport Images

Ondanks de zorgen over het kostenplaatje zijn de fabrikanten niet per definitie ontevreden met het voorstel. Het idee om het toerental op te hogen voor een beter geluid heeft een breed draagvlak. En hoewel menigeen zich de voorbije periode hard heeft gemaakt voor de terugkeer naar een zwaardere motor dan de 1.6 liter V6, zou het behoud van deze formule in theorie in de toekomst moeten leiden tot minder ontwikkelingskosten. Daarnaast wil men terug naar een KERS-achtige boost, die de rijder handmatig en over meerdere ronden kan opsparen om een tactisch element toe te voegen aan de races.

De FIA denkt kosten te kunnen besparen door standaard onderdelen voor energie-opslag en controle-elektronica te introduceren. Dat maakt het voor partijen als Aston Martin, Porsche, Cosworth en Ilmor in elk geval weer iets aantrekkelijker om een entree te overwegen. Men hoopt dat de standaardisatie van sommige elementen - en de vereenvoudiging van andere componenten - resulteert in een betere betrouwbaarheid waardoor nieuwe fabrikanten niet met Honda-achtige problemen opgezadeld worden.

Het slechte nieuws 

Carlos Sainz Jr., Scuderia Toro Rosso STR12, zet zijn auto stil met een rokende motor
Carlos Sainz Jr., Scuderia Toro Rosso STR12, zet zijn auto stil met een rokende motor

Foto: Glenn Dunbar / LAT Images

Technologisch gezien staat dit voorstel verder af van de high-tech motoren waarmee sinds de start van het hybride-tijdperk gereden wordt. Dat betekent tevens dat fabrikanten minder mogelijkheden hebben om de eigen identiteit in de motor te leggen, mede door de komst van meer standaard onderdelen. Hoe kan je je als Ferrari nog onderscheiden van bijvoorbeeld Renault of Mercedes als er zo weinig ruimte is voor eigen ontwikkeling? Er werden tijdens de vergadering zelfs vragen gesteld waarom überhaupt zo’n ingrijpende verandering nodig is, aangezien de onderlinge verschillen door de nieuwe regels juist weer zullen toenemen. De betrouwbaarheidsproblemen van de afgelopen jaren nemen juist af nu alle fabrikanten enkele jaren ervaring hebben.

Daarnaast wordt de KERS-achtige boost vermoedelijk al vrij snel irrelevant wanneer de rijders de opdracht krijgen om de beschikbare energie bij het uitkomen van elke bocht te gebruiken om de turbo-lag te verhelpen. En dan heb je nog het gewicht van de nieuwe motoren. De huidige F1-bolides zijn al zwaarder dan ooit tevoren en dan moet in 2018 de halo nog komen. Extra gewicht betekent meer massa dat meegesleurd moet worden. In het voorlopige voorstel wordt niet gerept over gewicht, met uitzondering van de verwijdering van de MGU-H. Maar wanneer je een grotere batterij nodig hebt om de KERS-doelstellingen te behalen, en de interne verbrandingsmotor groter moet worden om extra pk’s te genereren, dan zien we in rondetijd misschien wel helemaal geen verschil.

Wat is de oplossing?

De 2014 Renault Energy F1 V6-motor
De 2014 Renault Energy F1 V6-motor

Renault F1

Het antwoord ligt waarschijnlijk ergens tussen het voorstel van de FIA en de wens van de fabrikanten. Sommige voorstellen zijn in het belang van alle betrokkenen maar er zal een duidelijke roadmap moeten komen richting 2021 waar zowel de huidige als nieuwe fabrikanten enthousiast van worden.

Het antwoord kan bestaan uit:

  • Een toename van de brandstofmassatoevoer en afscheid nemen van de kunstmatige toerenlimiet van 12.000 rpm en opvoeren tot 15.000 rpm om prestaties en geluid te verbeteren;
  • Meer vrijheid voor de hoeveelheid brandstof die meegenomen mag worden, wat resulteert in meer variatie in strategie zowel voor als tijdens de race;
  • KERS-overboost: opslagcapaciteit van de batterij vergroten tot 6 Megajoule zodat de rijder bovenop de MGU-K een handmatige boost van 120kw (160pk) ter beschikking heeft;
  • Een volledig gestandaardiseerd ERS en turbo, inclusief MGU-H, MGU-K, Energy Store en controle-elektronica - om betrouwbaarheidsproblemen en complexiteit in te perken en nieuwkomers de kans te geven zich enkel op de verbrandingsmotor te focussen. 

Dergelijke veranderingen beperken de kosten en verbeteren het geluid, de betrouwbaarheid en prestaties en verkleinen de barrière voor nieuwe fabrikanten. De komende weken en maanden zal er flink gediscussieerd worden over het voorstel en zullen de huidige fabrikanten de nodige tegenvoorstellen op tafel gooien. Eén ding is zeker: het laatste woord is hierover zeker nog niet gesproken.

Met medewerking van tech-expert Matt Somerfield

Schrijf een reactie
Geef reacties weer
Over dit artikel
Raceklassen Formule 1
Artikel type Analyse
Topic Giorgio Piola's technische F1-analyses