Ziggo Sport 14 Ziggo Sport 14

Formule 1 uitgelegd: aerodynamica

woensdag 29 augustus 2018

Formule 1 uitgelegd: aerodynamica

Techniek speelt een belangrijke rol in de Formule 1. Gecompliceerde techniek uit de sport komt later vaak terug in straatauto’s, maar is soms lastig te begrijpen. In ‘Formule 1 uitgelegd’ nemen we daarom voor elke grand prix een stukje techniek onder de loep. Deze keer: de aerodynamica.

ZONDER VLEUGELS BEN JE NERGENS

De invloed van aerodynamica op de Formule 1-auto’s is groot en ook duidelijk zichtbaar. Als een coureur tijdens de race een deel van zijn voorvleugel verliest, dan heeft hij vaak grote moeite om hetzelfde tempo te blijven rijden. Is de voor- of achtervleugel helemaal weg, dan is dat zo goed als onmogelijk. Hoe kan dat?

De achtervleugel levert samen met de voorvleugel ongeveer de helft van de downforce

Als een Formule 1-auto een deel van een vleugel kwijtraakt, dan verliest een auto neerwaartse druk (downforce). Downforce zorgt ervoor dat een auto op het wegdek gedrukt wordt, waardoor meer grip ontstaat en de bolide sneller door de bochten kan. Dit is een van de aspecten waar ontwerpers rekening mee houden wat betreft aerodynamica: een andere belangrijke is de hoeveelheid luchtweerstand (drag).

DOEL: VEEL DOWNFORCE, WEINIG DRAG

Een ontwerper heeft twee hoofddoelen als hij een Formule 1-auto ontwerpt. De auto moet zoveel mogelijk neerwaartse kracht leveren, terwijl de luchtweerstand zo klein mogelijk moet blijven. Als twee auto’s dezelfde hoeveelheid downforce hebben en verschil in drag, dan zal de auto met de minste drag sneller zijn.

De vleugels op een Formule 1-auto zijn goed voor iets meer dan de helft van de downforce die de auto levert. De vorm van deze vleugels is hetzelfde als die van vliegtuigen, maar dan ondersteboven. In plaats van lift leveren de vleugels dus downforce. De hoeveelheid hangt af van de grootte en vorm van de vleugel en de hoek waarin deze staat. Hoe groter en steiler, hoe meer downforce.

De diffuser (omcirkeld) en bodemplaat leveren de rest van de downforce

Naast de vleugels levert ook de bodemplaat downforce. Dat komt vooral door de diffuser, het schuin oplopende vlak aan de achterkant van de bodemplaat. Hierdoor heeft de bodemplaat globaal gezien dezelfde vorm als een vleugel. Een groot deel van de aerodynamische vleugeltjes op een racewagen zijn dan ook bedoeld om zoveel mogelijk lucht onder de auto door te sturen. Daardoor kan de diffuser nog meer downforce genereren.

AERODYNAMICA AL IN JAREN '50 BELANGRIJK

De Formule 1 was al in de jaren ’50 bezig met de aerodynamica. Teams probeerden de luchtweerstand van de auto’s zo klein mogelijk te maken, maar aan neerwaartse druk werd maar mondjesmaat gedacht. Dat veranderde eind jaren ’60, toen eerst Lotus en later andere teams vleugels op de auto’s gingen monteren.

De Lotus 79 was een van de wagens die gebruikt maakte van groundeffect

De ontwikkelingen gingen daarna in sneltreinvaart door. Wederom Lotus introduceerde in de jaren ’70 ‘groundeffect’ in de Formule 1. De zijkanten kwamen met skirts tot op het asfalt, waardoor de onderkant van de wagen als grote vleugel kon optreden. Dit werd in de jaren ’80 verboden, waarna er dus een vlakke bodemplaat met diffuser kwam. Deze creëerde minder downforce, maar had ook minder luchtweerstand.

Sinds eind jaren ’80 is de aerodynamische werking van een Formule 1-auto grotendeels gelijk gebleven. De grootste veranderingen kwamen voort uit regels die de vleugels kleiner of juist groter maakten. Daarnaast kwamen er vanaf 2000 steeds meer kleine vleugeltjes op de wagens te zitten, waarmee teams extra downforce willen creëren.


Formule 1 uitgelegd is een serie artikelen waarin een aantal aspecten binnen de Formule 1 onder een vergrootglas wordt gelegd.

Formule 1 uitgelegd: Drag Reduction System
Formule 1 uitgelegd: de banden
Formule 1 uitgelegd: het stuurtje
Formule 1 uitgelegd: de motor
Voorspel de F1-seizoensstart. Kies jouw 3 momenten en maak kans op mooie prijzen!