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Nov 01, 2023

Mechanischer Gripgewinn wird in F1 2023 ein wichtiges technisches Schlachtfeld sein: PlanetF1

Im Laufe der Zeit wurde die Formel 1 aus technischer Sicht zunehmend vorgeschrieben

Im Laufe der Zeit wurde die Formel 1 aus technischer Sicht zunehmend vorgeschrieben und die moderne technische Definition des F1-Autos bildet da keine Ausnahme.

Von den primären Freiheitsgraden, die einem Konstrukteur bei der Gestaltung seines Autos eingeräumt werden, sind sowohl die Antriebseinheit als auch die aerodynamischen Plattformen so eingeschränkt wie nie zuvor, und es ist jede Saison offensichtlich, dass die Leistungen der Teams sich angleichen.

Vor der neuen aerodynamischen Ära der Formel 1, in der primärer Abtrieb durch den Unterboden-Bodeneffekt erzeugt wurde, war das bisherige Konzept mit flachem Boden stärker auf die Einstellungsempfindlichkeit der oberen aerodynamischen Oberflächen angewiesen.

Die Notwendigkeit, das dynamische Nick-, Roll- und Gierverhalten der oberen aerodynamischen Plattform zu kontrollieren, war eine entscheidende Anforderung bei der Erzeugung und Aufrechterhaltung des nominalen Abtriebs. Dies wurde vor allem durch die Steuerung der Aufhängungsbewegung in zusätzlichen Freiheitsgraden erreicht, die über das hinausgehen, was jetzt im neuen Regelungsrahmen mit hydraulischen Federn, Dämpfern und Trägheitsdämpfern zulässig ist.

Darüber hinaus wurde die Kontrolle der Aufhängungsbewegung durch die zuvor regulierten Reifen ergänzt, die viel höhere Seitenwände hatten, die eine weitaus nachgiebigere Lastübertragung ermöglichten und daher vorhersehbarere Verhaltenseigenschaften erzeugten.

Da der Unterboden-Abtrieb, der vom F1-Auto mit flachem Boden der Neuzeit erzeugt wurde, weitaus weniger empfindlich auf Fahrhöhenänderungen reagierte, war es wichtig, dass es im Vergleich zum Bodeneffektauto 2022/2023 mit viel geringeren Federraten aufgehängt war.

Andererseits hat der moderne Bodeneffekt-F1 von 2022/2023 eine stärker auf den Unterboden ausgerichtete Empfindlichkeit und einen sehr definierten Fahrhöhenbereich, in dem er betrieben werden kann.

Bei einem Fahrzeug mit Bodeneffekt kann der Fall, dass die Fahrhöhe zu niedrig wird, häufig dazu führen, dass die Strömung durch die Kehle der Unterflur-Venturi-Einlässe abreißt, wodurch kurzzeitig Abtrieb freigesetzt wird, mit der umgekehrten Folge, dass die Fahrhöhe ansteigt, was möglicherweise die Verhaltensschleife wir in Gang setzt wurde letztes Jahr als „Schweinswal“ bekannt.

Umgekehrt geht bei einer zu hohen Fahrzeughöhe der Abtrieb sofort verloren, was katastrophale Folgen haben kann, insbesondere wenn das Auto zu einem Zeitpunkt auftritt, an dem der Abtrieb zur Übertragung hoher seitlicher Belastungen erforderlich ist.

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Es ist jedoch nicht immer selbstverständlich, dass es zu Schweinswalen kommen wird, und im Jahr 2022 fanden mehrere Teams Wege, den Strömungsabriss bei niedrigen Fahrhöhen durch die Gestaltung von Kehlen und Venturi-Profilen zu mildern, während andere gezwungen waren, den Abtrieb durch eine Erhöhung ihrer Fahrhöhe zu reduzieren. insbesondere aufgrund der Notwendigkeit, die Folgen der Technischen Richtlinie 039 zu vermeiden, die während der Saison als Gesundheits- und Sicherheitsmaßnahme eingeführt wurde.

Folglich ist die Kontrolle der Fahrhöhe für das F1-Auto 2022/2023 von kritischer Natur, und aufgrund regulatorischer Einschränkungen, wie z. B. aktive Fahrsysteme, zusätzliche Freiheitsgrade bei der Aufhängungssteuerung und das Verbot der Trägheitsdämpfung, sind es auch die Aufhängungssysteme gefedert mit viel steiferen Federraten.

Dennoch bringt ein steifer gefedertes F1-Auto dynamische Verhaltensmerkmale mit sich, die nicht unbedingt immer wünschenswert sind, da das mechanische Gleichgewicht von vorne nach hinten und von außen nach innen auf einen kleineren, begrenzteren Bereich beschränkt werden kann, was zu einem weniger nachgiebigen oder weniger nachgiebigen Fahrverhalten führt „Messerschneide“-Charakteristik, härtere Auswirkungen auf die Temperatur- und Verschleißaspekte des Reifenmanagements und heftigere Fahrqualitätseigenschaften.

In Bezug auf den Bodeneffekt gibt es im technischen F1-Reglement 2023 im Vergleich zu 2022 ein gutes Maß an Stabilität, und obwohl es eine Änderung in Bezug auf die statische Höhe der Unterbodenkante an einer bestimmten Position gegeben hat, um sie noch einmal anzuheben Als Maßnahme zur Minderung des Schweinswalrisikos werden die Auswirkungen für diejenigen Teams, die bei niedrigen Fahrhöhen bereits einen einigermaßen verringerten Strömungsabriss in ihrem Unterboden haben, wahrscheinlich minimal sein.

Ein wichtiger Designbereich, in dem Differenzierungsfreiheiten bestehen, um Leistungsunterschiede und -ausschöpfung zu erzielen, ist die Aufhängungsgeometrie und -konfiguration, und dieser Bereich ist in der neuen Saison sicherlich einen Blick wert.

Bei der Überprüfung der Vorderradaufhängungssysteme im Vergleich zur letzten Saison 2023 hat man interessanterweise gesehen, dass das gesamte Feld einen Push-Rod-betätigten Vorderradmechanismus einführte, mit Ausnahme von Red Bull, der beim RB19 nicht nur mit einem Pull-Rod-System weitergemacht hat, sondern auch mit seinem einzigartiger Mehrlenker-Querlenker vorne oben, im Gegensatz zu dem einteiligen Querlenker, den der Rest des Feldes verwendet.

Red Bull hätte dies natürlich aus Gründen übernommen, die damit zusammenhängen, wie die aerodynamische Strömung nach hinten zum RB19-Design passt, um mit einer solchen Konfiguration fortzufahren, aber es scheint auch vernünftig zu vermuten, dass es dabei um mechanische Aspekte geht sowie.

Das einzige Team, das die Betätigungsmethode des Vorderradaufhängungssystems für 2023 geändert hat, ist McLaren, das beim MCL60 einen Schubstangenmechanismus anstelle des Zugstangenmechanismus verwendet hat, der beim MCL36 verwendet wurde, und in einer weiteren interessanten Wendung sind sie das Das einzige Team, das im Jahr 2023 die Betätigungsmethode der Hinterradaufhängung durch die Einführung eines Zugstangenmechanismus geändert hat.

Natürlich hat die Architektur und Anordnung der Antriebseinheit und des Antriebsstrangs eines F1-Autos aus aerodynamischen und platzsparenden Gründen einen wichtigen Einfluss auf das Design der Hinterradaufhängung, insbesondere auf die Betätigungsmethode, und im Jahr 2023 ist es kein Zufall, dass alle Chassis die Ferrari-Leistung nutzen Die Einheit verwendet einen Zugstangenmechanismus, wie es bei allen Benutzern der PUs von Renault und Mercedes der Fall ist, während alle Fahrgestelle mit Honda-Antrieb über ein Schubstangen-Hinterradaufhängungssystem verfügen.

Da der Radstand, die Spur und das Gewicht des F1-Wagens in letzter Zeit stetig gestiegen sind, sind auch die vom Auto geforderten optimalen Verhaltensweisen beim Bremsen und beim Übergang zur Beschleunigung stetig gestiegen.

Sie sind weniger binärer Natur, und mit der Einbeziehung eines steifer gefederten Bodeneffektfahrzeugs in die Gleichung sind die Gleichgewichtsverschiebungen zwischen dem Eintauchen der Vorderachse beim Bremsen und dem Anbeugen der Hinterachse beim Beschleunigen angesichts der damit verbundenen Empfindlichkeit gegenüber der Steighöhe zu einem wichtigen Gesichtspunkt geworden.

Für 2023 ist nach den Tests vor der Saison eine größere Verbreitung deutlicherer integrierter Anti-Dive- und Anti-Squat-Geometrien in den Federungskonstruktionen im gesamten Feld zu beobachten.

Es ist wahrscheinlich, dass die Teams mit Konstruktionen, die ihre mechanischen Griffpakete optimieren, indem sie die Fahrhöhenempfindlichkeiten bei steifer Federung am besten verwalten, und die mit möglichst wenig Beeinträchtigung der Fahrhöhenvariation in die Kurven ein- und ausfahren können, diejenigen sein werden, die das Kurvenverhalten halten Leistungssteigerung im Jahr 2023.